Implementierung, Verifikation und Evaluation eines Mess-Moduls für medizinische Sensorplattformen

Organische Wachstumsprozesse finden in hermetisch abgeriegelten Containments statt, um die Gefahr einer Kontamination so gering wie möglich zu halten. Zur Überwachung solcher Prozesse sollen Sensorplattformen eingesetzt werden. Neben einer Recheneinheit und einer Energieversorgung stellen die Sensoren, für eine Vielzahl von chemischen Messgrößen, eine Schlüsselkomponente dieser Plattformen dar. Typische Beispiele von Messgrößen in diesem Umfeld sind die Sauerstoffkonzentration (pO₂), die Temperatur oder der pH-Wert.

Damit entsprechende Sensoren von einer Recheneinheit angesteuert und ausgelesen werden können, müssen elektrische Messsignale mit Hilfe einer Messumformerschaltung und einem Analog-Digital-Übersetzer in einen digitalen Messwert umgeformt werden. Durch die hermetische Abriegelung des Containments ist die gesamte Sensorplattform einem strengen Verlustleistungsbudget unterworfen. Um Sensorplattformen dieser Art möglichst vielseitig einsetzten zu können, soll beim Entwurf der Flächenbedarf möglichst gering gehalten werden.