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  • Sensores y metrología como motor de la digitalización

    Crédito:CC0 Public Domain

    Muchos procesos digitalizados dependen de los datos recopilados por sensores cada vez más potentes y otras tecnologías de prueba y medición. Cuando se procesan estos datos, proporciona información precisa y fiable sobre el entorno operativo. Nueve Institutos Fraunhofer presentarán los resultados de su investigación sobre la tecnología de sensores y sus aplicaciones en el campo de las pruebas y la medición en Sensor + Test 2019 en Núremberg del 25 al 27 de junio (Stand 248 en el Pabellón 5).

    Una gran cantidad de innovaciones en la era digital actual se basan en la capacidad de transferir información del mundo real al universo digital; los ejemplos incluyen avances en el reconocimiento de gestos, pruebas de materiales sin contacto y respiración artificial. En aplicaciones como estas, Los sensores y otros sistemas de prueba y medición pueden equipararse a tecnologías habilitadoras porque muchos nuevos desarrollos se basan en ellas. En la edición de este año de Sensor + Test, el foro líder en este campo a nivel mundial, Fraunhofer presentará una vez más ejemplos de su investigación en las muchas áreas que componen su amplia cartera de tecnología.

    Ensayos de materiales sin contacto de amplio espectro

    La imagen de terahercios es una de las nuevas tecnologías que se utiliza cada vez más para monitorear procesos industriales y probar nuevos materiales. Este método sin contacto se puede utilizar para medir el espesor del revestimiento, analizar la estructura de los compuestos poliméricos, o detectar defectos en materiales no conductores. El Instituto Fraunhofer de Telecomunicaciones, Instituto Heinrich Hertz, HHI, presentará la próxima generación de transceptores de terahercios acoplados por fibra. La sonda de sensor integrada permite mediciones de reflexión ortogonales a la superficie de la muestra de prueba y se puede utilizar sin modificaciones en combinación con sistemas de medición de terahercios disponibles comercialmente.

    Reducir el tiempo de inactividad de la máquina, defectos de fabricación y tasas de rechazo

    El Instituto Fraunhofer de Tecnología de Medios Digitales IDMT demostrará cómo se puede garantizar la calidad de las piezas de trabajo y los componentes utilizando un Método de prueba no destructivo basado en la detección de audio de los parámetros del producto y el proceso combinados con el aprendizaje automático. Los visitantes pueden aprender más sobre este método, que se puede utilizar tanto para monitorear los procesos de producción como para realizar pruebas de productos al final de la línea, en una serie de exhibiciones interactivas.

    Suministrar a los sensores energía creada por pequeñas vibraciones.

    Uno de los desafíos en Internet de las cosas (IoT) es cómo suministrar energía a los sensores inalámbricos, una cuestión que el Instituto Fraunhofer de Circuitos Integrados IIS está abordando mediante el desarrollo de soluciones de recolección de energía. Incluso las vibraciones más leves que generan una presión de 100 mg a una frecuencia de 60 hercios son suficientes para que un transformador de vibraciones produzca la energía eléctrica necesaria para operar varios sensores y transmitir datos una vez por segundo. El rastreador de punto de máxima potencia proporciona un medio eficaz de controlar el convertidor de carga para garantizar un rendimiento máximo de potencia. La solución de recolección de energía recarga la batería mientras el dispositivo está en funcionamiento y permite el diseño de sensores IoT con una vida útil ilimitada. sin cable de alimentación ni cambio de pilas.

    Filtro óptico CMOS para espectrómetros de tamaño de chip de bajo costo

    Dado el alto costo de los sensores multiespectrales de seis bandas, Los sensores con más de seis bandas espectrales son demasiado costosos para aplicaciones en muchos mercados sensibles al precio. La tecnología nanoSPECTRAL desarrollada por Fraunhofer IIS se basa en nanoestructuras ópticas y permite una producción monolítica muy rentable de los filtros ópticos necesarios directamente en los procesos de semiconductores CMOS. junto con los elementos del sensor óptico. El espectrómetro del tamaño de un chip que se muestra en la feria ya tiene más de 30 bandas espectrales y, por lo tanto, es p. adecuado para aplicaciones agrícolas, analítica, análisis de alimentos y aplicaciones médicas.

    Respiración artificial más suave

    Para minimizar la incomodidad del paciente, El aparato utilizado para aplicar la ventilación artificial debe poder ajustarse de forma rápida y precisa a una multitud de parámetros en función del paciente en cuestión. Esto es particularmente crítico en el caso de recién nacidos o bebés, cuyos pulmones son tan pequeños que solo pueden tomar unos pocos mililitros de aire con cada respiración, y tan frágil que cualquier exceso de presión puede provocar daños permanentes. Esta es la razón por la que los ventiladores deben ser capaces de responder al primer signo de respiración espontánea en una fracción de segundo. El Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Fabricación y Automatización IPA ha desarrollado una nueva técnica que permite detectar los movimientos respiratorios espontáneos de forma casi instantánea y sin contacto físico. Esto abre el camino a dispositivos de asistencia respiratoria altamente flexibles, especialmente para pacientes muy jóvenes con pulmones frágiles.

    Reconocimiento de gestos basado en ultrasonido

    Un equipo de investigadores del Instituto Fraunhofer de Microsistemas Fotónicos IPMS está utilizando una nueva clase de transductores ultrasónicos micromecánicos para detectar de manera confiable cambios de distancia tridimensionales. patrones de movimiento y gestos dentro de un rango de hasta 500 centímetros. Los componentes miniaturizados son baratos de producir y generan altas presiones sonoras, con una respuesta de frecuencia que les permite sintonizar el equilibrio óptimo entre distancia y sensibilidad. Las aplicaciones de los sensores de movimiento sin contacto incluyen sistemas de seguridad y automatización, dispositivos médicos, la industria automotriz, electrónica de entretenimiento y electrodomésticos. Fraunhofer IPMS mostrará uno de sus primeros demostradores de funciones en Sensor + Test.

    Laboratorio de bolsillo para controlar la calidad del agua

    Muy selectivo y sensible, El sistema de prueba autónomo es capaz de detectar trazas de sustancias químicas predefinidas (en el rango de micromol) en las aguas residuales. Los usos de este laboratorio de bolsillo incluyen la evaluación de la calidad de los cuerpos de agua. Su componente principal es un sensor químico basado en tecnología microfluídica, de ahí su diseño muy compacto. Al reducir el tamaño del sistema a dimensiones tan pequeñas, puede operar in situ sin intervención humana. El consorcio de once socios que trabaja en este proyecto financiado con fondos europeos incluye el Instituto Fraunhofer de Fiabilidad y Microintegración IZM y el Instituto Fraunhofer de Circuitos Integrados IIS.

    Sensor de hidrógeno de alto rendimiento

    El Instituto Fraunhofer de Tecnología Química ICT ha desarrollado un sensor de hidrógeno extremadamente sensible en colaboración con el socio industrial LAMTEC como parte de un proyecto de investigación financiado con fondos públicos. El sensor de medición de baja concentración de hidrógeno (LHyCon) puede reemplazar los detectores de fugas estándar a base de helio, ofrece una alta sensibilidad de medición, y además cuesta significativamente menos que otros métodos con un rendimiento comparable.


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