Kraftmessung an Kathetern - Sensorentwurf

Zusammenfassung: Diese Studienarbeit befasst sich mit dem Erarbeiten von Lösungsmöglichkeiten zur Konstruktion miniaturisierter Kraftsensoren, wie sie zum Beispiel bei der Kraftmessung an Kathetern der Minimal-Invasiven Chirurgie (MIC) Einsatz finden können. Damit gliedert sich diese Studienarbeit in das Forschungsgebiet von Dipl. Ing. Thorsten Kern ein, der die Kräfte an Assistenzsystemen für MIC skaliert darstellen wird. Es werden die Anforderungen an solche Sensoren identifiziert und Störgrößen, die im speziellen Anwendungsfall der Katheterisierung entstehen, abgeschätzt. Eine umfangreiche Sammlung von Wirkprinzipien zur Kraftmessung wurde als Grundlage für prinzipielle Sensoranordnungen erstellt. Es folgen Berechnungen und die Abschätzung von Störgrößen für jedes Wirkprinzip. Die Prinzipiensammlung ist auch für Aufgabenstellungen aus dem Bereich der Druck-, Auslenkungs- und Positionsmessung verwendbar. Auf der Grundlage der Wirkprinzipien erfolgt die Bewertung und Auswahl der Prinzipien. Die Ergebnisse werden in Prototypen der ausgewählten optischen Sensorprinzipien dargestellt. Die Konstruktionsgrundlagen werden aufgezeigt und die Materialauswahl erklärt. Die Arbeit endet mit dem Entwurf eines zur Vermessung des Sensors geeigneten Systems, welches dazu dient das optische Reflexions- und Transmissionsverhalten von Sensoren nahezu unabhängig von der Faserbiegung zu bestimmen