Modulbeschreibung

Moderne Sensortechnologien 1

Kurzzeichen:
M_MST1
Unterrichtssprache:
Deutsch
ECTS-Credits:
4
Arbeitsaufwand (h):
120
Leitidee:

Die Studierenden

  • können eine Bauteilfunktion in ein mikrotechnisches Fertigungsverfahren transformieren.

  • können zur Erzeugung eines gegebenen Mikrobauteils eine funktionsfähige Prozesskette aufstellen.

  • können einen Durchflusssensor im Reinraum realisieren und mit geeigneten Messmethoden charakterisieren.

  • können Messprinzipien für chemische und biologische Grössen beschreiben und anwendungsspezifisch einsetzen.

  • können die Komponenten eines fluidischen Analysesystems identifizieren und auslegen .

  • können die wichtigsten Eigenschaften und Bestandteile von Blut beschreiben.

  • können Messgrössen der Umweltsensorik benennen und Verfahren zu deren Erfassung beschreiben.  

Modulverantwortung:
Prof. Dr. Huber Samuel
Lehrpersonen:
Prof. Dr. Ulmer Jens
Standort (angeboten):
Buchs, Lerchenfeld St.Gallen
Zusätzliche Eingangskompetenzen:

Ebenfalls sollte das Modul ELA1 besucht worden sein.

Modultyp:
Wahlpflicht-Modul für Mechatronik BB STD_24(Empfohlenes Semester: 5)Kategorien:Zukunftsthema (Kat_ZT), Zukunftsthema und Wahlmodule (Kat_ZTuWM)
Wahlpflicht-Modul für Mechatronik VZ STD_24(Empfohlenes Semester: 3)Kategorien:Zukunftsthema (Kat_ZT), Zukunftsthema und Wahlmodule (Kat_ZTuWM)
Wahlpflicht-Modul für Systemtechnik BB STD_05(Empfohlenes Semester: 5)Kategorie:Profilmodule (PM)
Bemerkungen:

Das Modul findet im Herbstsemester statt.

Modulbewertung:
Note von 1 - 6

Leistungsnachweise und deren Gewichtung

Modulschlussprüfung:
Schriftliche Prüfung, 90 Minuten
Bemerkungen zur Prüfung:

Die Modulschlussprüfung findet über die beiden Kurse Mikrosensoren und Biosensoren statt und dauert 90 Minuten. 

Während der Unterrichtsphase:

Im Kurs Mikrosensoren wird eine Projektarbeit bewertet

Bewertungsart:
keine Note oder Wertung
Gewichtung:

Es wird eine Projektarbeit im Kurs Mikrosensoren (Gewicht 25%) bewertet. Es findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung über die beiden Kurse Mikrosensoren und Biosensoren (Gewicht 75%) statt.

Bemerkungen:

Inhalte

Angestrebte Lernergebnisse (Abschlusskompetenzen):

 Die Studierenden

  • können Messprinzipien für umweltbezogene und biologische Grössen beschreiben und anwendungsspezifisch einsetzen.
  • können die Komponenten eines fluidischen Analysesystems identifizieren und auslegen.
  • können die wichtigsten Messprinzipien für die Gassensorik beschreiben und für spezifische Anwendungen auslegen .
  • können Messgrössen der Umweltsensorik und med. Diagnostik benennen und Verfahren zu deren Erfassung beschreiben. 
Modul- und Lerninhalt:
  • Grundprinzipien von elektrochemischen Sensoren (amperometrisch, potentiometrisch und impedanzbasiert) 
  • Potentiometrische Messprinzipien für die Blutgasanalyse und Trinmkwasseraufbereitung 
  • Glukose- / Laktatmessung, gelöster Sauerstoff (amperometrisches Verfahren)  
  • Biosensoren und Funktionalisierung 
  • Komponenten eines Lab on a Chip, am Beispiel eines Lateral Flow Assays  
  • Grundlagen der Gassensorik 
  • Gasensoren in der Umweltanalytik und med. Diagnostik 
  • Projekt: Bestimmung VO2max mit Hilfe eines CO2 und O2 Sensors  
Lehr- und Lernmethoden:

 Unterrichtsgespräch im Klassenverband, Selbststudium (Übungsaufgaben, Vor- und Nachbereitung der Fachinhalte sowie das selbstständige Erarbeiten von Sachverhalten), praktische Arbeiten

Lehrmittel/-materialien:
  • P. Gründler, Chemische Sensoren : Eine Einführung für Naturwissenschaftler und Ingenieure, Springer, 2004.  
  • F.-G. Banica, Chemical sensors and biosensors, Wiley, 2012.  
  • Ch. Ruffert, Mikrofluidische Separationsverfahren und –systeme, Springer, 2018.  
  • S.K. Vashist, Handbook of Immunoassay Technologies, 2nd ed., Elsevier, 2025.    
Bemerkungen:

Unterrichtssprache ist Deutsch, Kursunterlagen sind zum Teil in Englisch