Titlebar

Export bibliographic data
Literature by the same author
plus on the publication server
plus at Google Scholar

 

Optimierung der Heizerstruktur eines thermoelektrischen Gassensors mithilfe der Finite-Elemente-Software Comsol Multiphysics

Title data

Stephan, Rebekka:
Optimierung der Heizerstruktur eines thermoelektrischen Gassensors mithilfe der Finite-Elemente-Software Comsol Multiphysics.
Bayreuth , 2020
( Bachelor thesis, 2020 , Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl für Funktionsmaterialien)

Abstract in another language

Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine optimierte Heizleiterstruktur für einen thermoelektrischen Gassensor unter Verwendung eines Simulationsmodells in der Finite-Elemente-Software Comsol Multiphysics entwickelt. Das Funktionsprinzip eines indirekten thermoelektrischen Gassensors beruht auf der Temperaturdifferenz, die sich aufgrund der Oxidation eines Gases (z.B. eines Kohlenwasserstoffes) an der katalytisch aktiven Schicht, zwischen den aufgedruckten Thermopaaren ausbildet. Für eine ausreichend hohe Sensorempfindlichkeit und ein hohes Messsignal ist eine homogene Temperaturverteilung im gesamten Bereich der Katalysatorschicht notwendig. Die bisher verwendete Heizleiterstruktur wurde für einen Sensor basierend auf einem LTCC-Substrat, optimiert und lieferte nachweislich eine inhomogene Temperaturverteilung auf der Sensorvorderseite im Bereich der Katalysatorschicht des eingesetzten Al2O3-Sensors. Neue Anforderungen an die Heizleiterstruktur ergaben sich zudem durch die Erhöhung der Anzahl der in Reihe geschalteten Thermopaare. Die vorgenommenen Änderungen am Sensor erforderten eine Optimierung der Heizleiterstruktur, um eine homogene Temperaturverteilung zu erzielen. Im Zuge dieser Optimierung wurde auch der Einfluss von Randeffekten (z.B. Defekten in der Heizleiterstruktur) auf die Temperaturverteilung an der Sensoroberfläche charakterisiert. Durch die Arbeit wurde gezeigt, dass auch für einen Sensor mit Al2O3 als Substratmaterial eine deutlich längere, temperaturstabile Zone im Bereich der katalytisch aktiven Schicht realisierbar und ein höheres Messsignal zu erwarten ist. Die maximale Temperaturinhomogenität konnte von etwa 50 °C auf unter 20 °C gesenkt werden.

Further data

Item Type: Bachelor thesis
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Engineering Science
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Functional Materials > Chair Functional Materials - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos
Profile Fields > Advanced Fields > Advanced Materials
Research Institutions > Research Centres > Bayreuth Center for Material Science and Engineering - BayMAT
Result of work at the UBT: Yes
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
Date Deposited: 14 Dec 2020 12:09
Last Modified: 14 Dec 2020 12:09
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/61024