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Marktanalyse zu Sensoren zur Messung von Hochdruck

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Die vorliegende Studienarbeit beschäftigt sich mit einer Marktanalyse zu Sensoren zur Messung von Hochdruck. Bestandteile der Marktanalyse sind eine Literatur-, Markt- und Patentrecherche, die Charakterisierung von Anwendungen von Hochdrucksensoren, eine Marktsegmentierung, das Aufzeigen von Zukunfts- und Markttrends und die Einordnung des Silizium-Hochdrucksensor-Messelements auf Basis der erarbeiteten Marktsegmentierung zu einer zukünftigen wirtschaftlichen Verwertung. Die Marktrecherche zeigt eine Marktübersicht mit 46 Sensoren von 20 Unternehmen. Die Sensoren entsprechen dem technischen oder extremen Hochdruckbereich über 1.000 bar und die Unternehmen sind, mit einigen Ausnahmen, in Deutschland ansässig. Eine wichtige Grundlage des Stands der Technik sind die physikalischen Wirkprinzipien. Sie sind in resistive, piezoelektrische, optische und federelastische Sensoren eingeteilt. Die größte Gruppe der resistiven lassen sich weiter in Gestaltsänderung (Folien-DMS, Dünnschichttechnik) und Änderung des spezifischen Widerstandes (Dickfilmtechnik, Halbleitersensoren) einteilen. Die Patentrecherche liefert einen Überblick über 19 Patente von den Jahren 1985 bis 2009. Die Mehrzahl der Patente bezieht sich auf die Kraftfahrzeugtechnik für die Entwicklung von Common-Rail-Systemen. Durch eine Auswertung der Marktrecherche sind mit dem Maschinenbau (48,48 %), der Kraftfahrzeugtechnik (24,24 %), der Verfahrens- und Automatisierungstechnik (15,15 %) und den sonstige Anwendungen (12,12 %) die vier Hauptanwendungsfelder der Hochdrucksensoren herausgearbeitet und in weitere Anwendungen unterteilt. Eine Zuordnung nach Druckbereichen zeigt die Druckanforderungen der Anwendungen im Hochdruckbereich. Die Marktsegmentierung ist in eine Marktsegmentierung der Unternehmen und in eine Segmentierung der Sensoren geteilt. Die Unternehmen werden anhang von drei Größenklassen in kleine, mittlere und große Unternehmen eingeteilt. Die Sensoren werden nach Druckbereichen und nach strategischen Geschäftsfeldern, welche mit Erfolgsfaktoren (Anforderungen) bewertet werden, eingeteilt. Die generellen Sensortrends bestätigen sich für Hochdrucksensoren meistens nicht. Je nach Branche sind die Anforderungen und damit die Markttrends sehr unterschiedlich. Der Trend zur höheren Genauigkeit, erhöhten Langzeitstabilität und zu höheren Druckbereichen gilt jedoch für alle Hochdrucksensor-Hersteller. Aufbauend auf den Ergebnissen einer vorangegangenen Arbeit und Papers ist das Silizium-Hochdrucksensor-Messelement als wichtiger Bestandteil dieser Arbeit charakterisiert. Um das Messelement noch leistungsfähiger zu machen, empfehle ich die in dieser Arbeit untersuchten Parameter zu verbessern. Dazu gehören eine Erhöhung der Empfindlichkeit sowie die Verbesserung der Messfehler (Linearität- und Hysteresefehler). Im Anschluss ist ein Gehäuse mit elektrischer Durchführung, geeignet für mindestens 5.000 bar Nenndruck und eine leistungsstarke Elektronik für das Verbundelement auszuwählen.

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