Die vorliegende Arbeit behandelt integrierte Hochvolt-Schaltungen für die Ansteuerung elektrostatisch arbeitender Mikroaktoren und Mikroaktorarrays. Im Besonderen wird auf die Gesichtspunkte der Treiberschaltungen von Torsionsspiegelarrays eingegangen. Es werden verschiedene Verstärkerbetriebsarten und Schaltungsvarianten hinsichtlich der Ansteuerung kleiner kapazitiver Lasten beurteilt. Für die hocheffiziente Signalübertragung zwischen Low-Side und High-Side in geschalteten Hochvolt-Verstärkern wird ein neuer dynamischer Level-Shifter vorgestellt. Anhand eines gebondeten Mikroelektronik-Mikromechanik-Aufbaus für ein Hadamard-Transformations-Spektrometer werden die speziellen Aspekte des Elektronikentwurfs für ein System-in-Package aufgezeigt. Als Entwurfsgrundlage wird ein Überblick über die wesentlichen Isolationstechnologien für integrierte Hochvolt-Schaltungen und über die Bauelementemodellierung in einer SOI-Technologie ausgearbeitet. Außerdem werden die Vor- und Nachteile der wichtigsten Antriebsprinzipien von Mikroaktoren zusammengefasst.

In der vorliegenden Arbeit wird eine integrierbare Pumpentechnologie für polymerbasierte mikrofluidische Systeme entwickelt. Ausgehend von den Anforderungen für die Durchführung molekulardiagnostischer Nachweise kommen dabei Fertigungsverfahren zum Einsatz, die sich auch für Einweg-Anwendungen eignen. Das genutzte Aktorprinzip für die integrierten Mikropumpen basiert auf der Elektrolyse von Wasser. Zur besseren technologischen Integrierbarkeit wird das Wasser in Form eines Hydrogels appliziert. Der Elektrolyt wird dabei mit einer Polymermembran mit geringer Wasserdampfdurchlässigkeit verschlossen. Die Membran wird in ihrem plastischen Verformbereich genutzt. Zur Dimensionierung der Mikropumpen und des mikrofluidischen Systems werden analytische und numerische Modelle entwickelt, die eine gute Übereinstimmung mit den Messwerten zeigen. Die Funktionsfähigkeit wird anhand zweier vollständig integriert ablaufender Immunoassays demonstriert. Dabei kommt ein polymerbasierter, optischer Biosensor zum Einsatz.

Growing enterprises have growing amounts of information. Making sure that this information is easily accessible to its employees is not an easy task. For this task Enterprise Resource Planning (ERP) systems come in handy. However, the ERP systems contain lots of information and may be too complex to handle this information or may be too slow in sharing this information within the organisation. This thesis introduces a new solution for how mobile applications can connect to an ERP system by exploiting database synchronisation, which allows the employees to get the information wherever they are without the need to directly access the ERP system. There are three important questions in this thesis: how the ERP works, how to build a mobile application and, how to build a back end? By combining answers to these questions a whole system is built which is production ready and can copy data between the ERP system and the back end and show the information in a mobile application. The overarching goals were to build a system that could extract data from the ERP system into a proprietary back end and a mobile application that could synchronise with the back end. However, synchronisation between the mobile application and the back end was not implemented due to lack of time. The back end had to be able to scale up to 500 concurrent users and respond within 3 seconds, both of these goals were achieved. The mobile application that was built to display the information to the end user was built with usability in mind, since Netlight wanted a straightforward application that anyone could use. The mobile application was shown to have good usability. The results of this thesis project show that building systems around ERPs, instead of inside them, gives these systems the ability to scale, improved the implementation time, and reduced the company’s maintenance efforts. / Växande företag får mer och mer information. Att kunna se till att den informationen blir enkelt tillgänglig för alla inom företaget är inte nödvändigtvis lätt. Det är ofta det som affärssystem kan användas till, dock innehåller affärssystem väldigt mycket information och kan vara för komplexa för att enkelt kunna hantera information man är intresserad av. Det kan även uppstå problem i prestanda i och med storleken på affärssystemet. I det här examensarbetet föreslås ett nytt sätt för hur mobila applikationer kan integreras med affärssystem genom att synkronisera mot dess databas, vilket tillåter anställda att komma åt informationen vart de än befinner sig. I det här examensarbetet finns det tre olika delar som är intressanta, hur affärssystemet fungerar, hur man bygger en mobilapplikation och hur man bygger ett back end. Genom att kombinera kunskapen från ovan nämnda delar, byggdes systemet som är redo för produktion och kan synkronisera data från affärssystemet till back endet, samt att visa upp informationen i mobilapplikationen. De översiktliga målen var att bygga ett system som kunde extrahera data från affärssystemet till ett eget byggt back end och en mobilapplikation som kunde synkronisera med detta back end. Dock blev synkroniseringen mellan mobilapplikationen och back endet aldrig implementerat. Back endet skulle även kunna skala upp till 500 samtidiga användare och då kunna svara inom 3 sekunder, vilket man lyckades med. Mobilapplikationen som byggdes för att visa information byggdes med användbarhet i tankarna, eftersom Netlight ville ha en enkel mobilapplikation som vem som helst skulle kunna använda. Mobilapplikationen analyserades fram till att vara användarvänlig. Detta examensarbete visar på att det går att bygga system runt affärssystem istället för att bygga dem i affärssystemen, vilket möjliggör att systemet kan skala upp bättre, mindre tid för implementation samt mindre underhåll.

Enterprise Application Integration (EAI) handlar om att koppla samman system för att tillfredsställa behov som inte kunnat tillfredsställas av systemen var och en för sig, eller upprätta nya kommunikationskanaler inom eller mellan företag. Allteftersom system och deras underliggande teknologier blivit mer avancerade har uppgiften att integrera dem blivit mer komplicerad. Genom att göra en fallstudie i samband med ett integrationsprojekt på ett företag syftar denna uppsats till att identifiera fallgropar som kan innebära risker för sådana projekt. En målsättning är att analyser kring dessa fallgropar ska kunna användas för att hjälpa utvecklare undvika dessa i sina projekt. Under fallstudien identifierades flera fallgropar genom analys av dokumentation och reflektion. Den fallgrop som hade störst påverkan under projektet var otydliga krav. Fallgroparna analyseras utifrån hur de upptäcktes och resonemang förs kring bidragande faktorer. För de fallgropar som utgjorde faktiska utmaningar under fallstudien analyseras även hur de undveks, medan potentiella lösningar diskuteras för resterande. / Enterprise Application Integration (EAI) concerns connecting systems together to meet demands that could not be met by either system individually, or to establish new channels for communication within and between enterprises. As the systems and their underlying technologies have become more advanced, the task of integrating them has become a more complicated one. By making a case study bound to an integration project at an enterprise, this study aims to identify pitfalls that could constitute risks for such projects. The main goal is for the analysis of these pitfalls to guide developers to avoid the pitfalls in their own projects. Several pitfalls were identified by analyzing documentation and reflecting on the course of the project. The pitfall that had the greatest impact during the project was unclear requirements. The pitfalls are analyzed with emphasis on circumstances under which they were discovered and contributing factors are reasoned about. For the pitfalls that were actual challenges for the case study, analysis also covers how they were avoided, while potential solutions are discussed for the remainder.

Integration ist eine fortwährende Aufgabe in betrieblichen Informationssystemen. Durch den Einsatz verschiedener personeller und maschineller Aufgabenträger kommt es zu wiederkehrenden Integrationsproblemen, die vorrangig durch externe Dienstleister gelöst werden. Das zentrale Problem dieser Arbeit ist, dass in der Wissenschaft diskutiertes Lösungswissen in Form von Mustern existiert, aber keinen Eingang in die Praxis findet. Um dieses Problem zu untersuchen, wurde eine qualitative empirische Untersuchung durchgeführt, welche erstmals im deutschsprachigen Raum Wirkungszusammenhänge und Entscheidungsmechanismen in Integrationsprojekten analysiert. Als Ergebnis der qualitativen Erhebung kann festgehalten werden, dass dem Dienstleistungscharakter der Integration bisher zu wenig Beachtung geschenkt wurde und dass Integrationsmuster nicht eingesetzt werden, weil der Abstraktionsgrad des so konservierten Lösungswissens nicht zum Abstraktionsgrad der Problemstellungen passt. Deshalb definiert die Arbeit zunächst ein Dienstleistungsmodell der Integration, welches sich auf die empirische Untersuchung stützt. Danach wird auf der Grundla-ge einer eigenschaftsbasierten Definition von Integrationsmustern eine Grundmenge an Mustern aus der Literatur extrahiert, die weiter abstrahiert werden. Als Abstraktionsprinzipien werden die Klassifikation und die Generalisierung eingesetzt. Abstrakte Integrationsmuster können als Ressourcen in ein Dienstleistungsmodell eingehen. Für die Klassifikation wurde ein erweiterbares und flexibles Klassifikationsverfahren – die Facettenklassifikation – gewählt. Diese ermöglicht jederzeit das Hinzufügen weiterer Facetten. Die Einordnung eines Musters muss nur innerhalb einer Facette disjunkt sein, es kann aber in andere Facetten eingeordnet werden. Die verwendeten Facetten entstammen sowohl dem Problem als auch dem Lösungsbereich. Jeder Facette liegt eine umfassende Analyse zugrunde. Die Klassifikation bildet den Ausgangspunkt der erneuten Generalisierung. Muster mit ähnlichen bzw. identischen Ausprägungen werden erfasst und auf ein gemeinsames Konzept untersucht. Diese Generalisierung wurde exemplarisch für zwei Mustergruppen durchgeführt. Dabei wurden die beiden abstrakten Integrationsmuster „zusätzlicher Zugriffspunkt“ sowie „Vermittler“ identifiziert. Die entwickelten Konzepte flossen in eine umfangreiche Evaluation ein, welche am Beispiel einer konkreten Dienstleistung im Bereich der E-Procurement-Integration durchgeführt wurde. Die Unabhängigkeit der Bewertung konnte dadurch sichergestellt werden, dass weder der Dienstleister noch der Kunde an der zuvor durchgeführten empirischen Untersuchung beteiligt waren. Der erarbeitete Lösungsvorschlag wurde in einer Laborumgebung implementiert. Das vollständige Integrationsszenario ist dabei auf der Basis einer Virtualisierungsumgebung realitätsnah nachgebildet worden. Neben Instanzen der Kundensysteme mit identischem Versions- und Patch-Stand kamen auch Datenbestände aus Produktivsystemen zum Einsatz. Die Integrationshilfsmittel wurden ebenfalls in der Laborumgebung eingerichtet. Durch abstrakte Integrationsmuster verbessert sich die Dienstleistungserbringung. Auf der Kundenseite bewirkt dies eine Verbesserungen der Integrations- und Unternehmensarchitektur sowie die Erschließung weiteren Verbesserungspotenzials. Für den Dienstleister ergibt sich neben einem veränderten Dienstleistungsmodell vor allem die Möglichkeit, einmalige Angebote in ein konfigurierbares Standarddienstleistungsangebot zu überführen. Zusätzlich kann eine verbesserte Ressourcennutzung (vor allem der Humanressourcen) anhand des veränderten Dienstleistungsmodells nachgewiesen werden. Im Rahmen der Arbeit konnte so ein Ansatz entwickelt werden, der die empirisch belegten Abstraktionsprobleme behebt und die Einsetzbarkeit von bestehendem Lösungswissen verbessert. Gleichzeitig werden die Wirkungsmechanismen und Entscheidungszusammenhänge durch das Dienstleistungsmodell besser erfass-, erklär- und vor allem planbar.

Modern surgery of the 21st century relies in many aspects on computers or, in a wider sense, digital data processing. Department administration, OR scheduling, billing, and - with increasing pervasion - patient data management are performed with the aid of so called Surgical Information Systems (SIS) or, more general, Hospital Information Systems (HIS). Computer Assisted Surgery (CAS) summarizes techniques which assist a surgeon in the preparation and conduction of surgical interventions. Today still predominantly based on radiology images, these techniques include the preoperative determination of an optimal surgical strategy and intraoperative systems which aim at increasing the accuracy of surgical manipulations. CAS is a relatively young field of computer science. One of the unsolved "teething troubles" of CAS is the absence of technical standards for the interconnectivity of CAS system. Current CAS systems are usually "islands of information" with no connection to other devices within the operating room or hospital-wide information systems. Several workshop reports and individual publications point out that this situation leads to ergonomic, logistic, and economic limitations in hospital work. Perioperative processes are prolonged by the manual installation and configuration of an increasing amount of technical devices. Intraoperatively, a large amount of the surgeons'' attention is absorbed by the requirement to monitor and operate systems. The need for open infrastructures which enable the integration of CAS devices from different vendors in order to exchange information as well as commands among these devices through a network has been identified by numerous experts with backgrounds in medicine as well as engineering. This thesis contains two approaches to the integration of CAS systems: - For perioperative data exchange, the specification of new data structures as an amendment to the existing DICOM standard for radiology image management is presented. The extension of DICOM towards surgical application allows for the seamless integration of surgical planning and reporting systems into DICOM-based Picture Archiving and Communication Systems (PACS) as they are installed in most hospitals for the exchange and long-term archival of patient images and image-related patient data. - For the integration of intraoperatively used CAS devices, such as, e.g., navigation systems, video image sources, or biosensors, the concept of a surgical middleware is presented. A c++ class library, the TiCoLi, is presented which facilitates the configuration of ad-hoc networks among the modules of a distributed CAS system as well as the exchange of data streams, singular data objects, and commands between these modules. The TiCoLi is the first software library for a surgical field of application to implement all of these services. To demonstrate the suitability of the presented specifications and their implementation, two modular CAS applications are presented which utilize the proposed DICOM extensions for perioperative exchange of surgical planning data as well as the TiCoLi for establishing an intraoperative network of autonomous, yet not independent, CAS modules. / Die moderne Hochleistungschirurgie des 21. Jahrhunderts ist auf vielerlei Weise abhängig von Computern oder, im weiteren Sinne, der digitalen Datenverarbeitung. Administrative Abläufe, wie die Erstellung von Nutzungsplänen für die verfügbaren technischen, räumlichen und personellen Ressourcen, die Rechnungsstellung und - in zunehmendem Maße - die Verwaltung und Archivierung von Patientendaten werden mit Hilfe von digitalen Informationssystemen rationell und effizient durchgeführt. Innerhalb der Krankenhausinformationssysteme (KIS, oder englisch HIS) stehen für die speziellen Bedürfnisse der einzelnen Fachabteilungen oft spezifische Informationssysteme zur Verfügung. Chirurgieinformationssysteme (CIS, oder englisch SIS) decken hierbei vor allen Dingen die Bereiche Operationsplanung sowie Materialwirtschaft für spezifisch chirurgische Verbrauchsmaterialien ab. Während die genannten HIS und SIS vornehmlich der Optimierung administrativer Aufgaben dienen, stehen die Systeme der Computerassistierten Chirugie (CAS) wesentlich direkter im Dienste der eigentlichen chirugischen Behandlungsplanung und Therapie. Die CAS verwendet Methoden der Robotik, digitalen Bild- und Signalverarbeitung, künstlichen Intelligenz, numerischen Simulation, um nur einige zu nennen, zur patientenspezifischen Behandlungsplanung und zur intraoperativen Unterstützung des OP-Teams, allen voran des Chirurgen. Vor allen Dingen Fortschritte in der räumlichen Verfolgung von Werkzeugen und Patienten ("Tracking"), die Verfügbarkeit dreidimensionaler radiologischer Aufnahmen (CT, MRT, ...) und der Einsatz verschiedener Robotersysteme haben in den vergangenen Jahrzehnten den Einzug des Computers in den Operationssaal - medienwirksam - ermöglicht. Weniger prominent, jedoch keinesfalls von untergeordnetem praktischen Nutzen, sind Beispiele zur automatisierten Überwachung klinischer Messwerte, wie etwa Blutdruck oder Sauerstoffsättigung. Im Gegensatz zu den meist hochgradig verteilten und gut miteinander verwobenen Informationssystemen für die Krankenhausadministration und Patientendatenverwaltung, sind die Systeme der CAS heutzutage meist wenig oder überhaupt nicht miteinander und mit Hintergrundsdatenspeichern vernetzt. Eine Reihe wissenschaftlicher Publikationen und interdisziplinärer Workshops hat sich in den vergangen ein bis zwei Jahrzehnten mit den Problemen des Alltagseinsatzes von CAS Systemen befasst. Mit steigender Intensität wurde hierbei auf den Mangel an infrastrukturiellen Grundlagen für die Vernetzung intraoperativ eingesetzter CAS Systeme miteinander und mit den perioperativ eingesetzten Planungs-, Dokumentations- und Archivierungssystemen hingewiesen. Die sich daraus ergebenden negativen Einflüsse auf die Effizienz perioperativer Abläufe - jedes Gerät muss manuell in Betrieb genommen und mit den spezifischen Daten des nächsten Patienten gefüttert werden - sowie die zunehmende Aufmerksamkeit, welche der Operateur und sein Team auf die Überwachung und dem Betrieb der einzelnen Geräte verwenden muss, werden als eine der "Kinderkrankheiten" dieser relativ jungen Technologie betrachtet und stehen einer Verbreitung über die Grenzen einer engagierten technophilen Nutzergruppe hinaus im Wege. Die vorliegende Arbeit zeigt zwei parallel von einander (jedoch, im Sinne der Schnittstellenkompatibilität, nicht gänzlich unabhängig voneinander) zu betreibende Ansätze zur Integration von CAS Systemen. - Für den perioperativen Datenaustausch wird die Spezifikation zusätzlicher Datenstrukturen zum Transfer chirurgischer Planungsdaten im Rahmen des in radiologischen Bildverarbeitungssystemen weit verbreiteten DICOM Standards vorgeschlagen und an zwei Beispielen vorgeführt. Die Erweiterung des DICOM Standards für den perioperativen Einsatz ermöglicht hierbei die nahtlose Integration chirurgischer Planungssysteme in existierende "Picture Archiving and Communication Systems" (PACS), welche in den meisten Fällen auf dem DICOM Standard basieren oder zumindest damit kompatibel sind. Dadurch ist einerseits der Tatsache Rechnung getragen, dass die patientenspezifische OP-Planung in hohem Masse auf radiologischen Bildern basiert und andererseits sicher gestellt, dass die Planungsergebnisse entsprechend der geltenden Bestimmungen langfristig archiviert und gegen unbefugten Zugriff geschützt sind - PACS Server liefern hier bereits wohlerprobte Lösungen. - Für die integration intraoperativer CAS Systeme, wie etwa Navigationssysteme, Videobildquellen oder Sensoren zur Überwachung der Vitalparameter, wird das Konzept einer "chirurgischen Middleware" vorgestellt. Unter dem Namen TiCoLi wurde eine c++ Klassenbibliothek entwickelt, auf deren Grundlage die Konfiguration von ad-hoc Netzwerken während der OP-Vorbereitung mittels plug-and-play Mechanismen erleichtert wird. Nach erfolgter Konfiguration ermöglicht die TiCoLi den Austausch kontinuierlicher Datenströme sowie einzelner Datenpakete und Kommandos zwischen den Modulen einer verteilten CAS Anwendung durch ein Ethernet-basiertes Netzwerk. Die TiCoLi ist die erste frei verfügbare Klassenbibliothek welche diese Funktionalitäten dediziert für einen Einsatz im chirurgischen Umfeld vereinigt. Zum Nachweis der Tauglichkeit der gezeigten Spezifikationen und deren Implementierungen, werden zwei modulare CAS Anwendungen präsentiert, welche die vorgeschlagenen DICOM Erweiterungen zum perioperativen Austausch von Planungsergebnissen sowie die TiCoLi zum intraoperativen Datenaustausch von Messdaten unter echzeitnahen Anforderungen verwenden.

The integration of robotic modules is common both in industry and in academia, especially when it comes to robotic grasping and object tracking. However, there are usually two challenges in the integration process. Firstly, the respective fields are extensive, making it challenging to select a method in each field for integration according to specific needs. Secondly, because the integrated system is rarely discussed in academia, there is no set of metrics to evaluate it. Aiming at the first challenge, this thesis reviews and categorizes popular methods in the fields of robotic grasping and object tracking, summarizing their advantages and disadvantages. This categorization provides the basis for selecting methods according to the specific needs of application scenarios. For evaluation, two well-established methods for grasp pose detection and object tracking are integrated for a common application scenario. Furthermore, the technical, as well as the task-related challenges of the integration process are discussed. Finally, in response to the second challenge, a set of metrics is proposed to evaluate the integrated system. / Integration av robotmoduler är vanligt förekommande både inom industrin och i den akademiska världen, särskilt när det gäller robotgrepp och objektspårning. Det finns dock vanligtvis två utmaningar i integrationsprocessen. För det första är både respektive fält omfattande, vilket gör det svårt att välja en metod inom varje fält för integration enligt relevanta behov. För det andra, eftersom det integrerade systemet sällan diskuteras i den akademiska världen, finns det inga etablerade mätvärden för att utvärdera det. För att fokusera på den första utmaningen, granskar och kategoriserar denna avhandling populära metoder inom robotgreppning och spårning av objekt, samt sammanfattar deras fördelar och nackdelar. Denna kategorisering utgör grunden för att välja metoder enligt de specifika behoven i olika applikationsscenarion. Som utvärdering, integreras samt jämförs två väletablerade metoder för posdetektion och objektspårning för ett vanligt applikationsscenario. Vidare diskuteras de tekniska och uppgiftsrelaterade utmaningarna i integrationsprocessen. Slutligen, som svar på den andra utmaningen, föreslås en uppsättning mätvärden för att utvärdera det integrerade systemet.

Fallstudien har undersökt hur ett behov uppstår av att integrera informationssystem med varandra, vad det innebär för företag som inte väljer att integrera informationssystem och vilka för- och nackdelar det finns det med systemintegration. Fallföretaget som i denna studie kallas för ”Energiföretaget AB” och innehar flera ansvarsområden som anses vara samhällsviktiga tjänster för infrastrukturen. Företaget förser lokalbefolkning med energi, dricksvatten, sophantering och värme. Utifrån verksamhetens sju olika ansvarsområden tvingas fallföretaget använda sig av flera informationssystem som förser affärssystemet med all nödvändiga data för att personalen ska kunna skapa en slutfaktura till kunderna. Datainsamlingen har genomförts via semistrukturerade intervjuer och tre olika personer har intervjuats från fallföretaget. Urvalet av respondenter grundar sig på olika kriterier som ansågs vara nödvändiga för studien. Analysen har att kunnat spegla studiens teorier som presenterar fyra olika typer informationssystem som verksamheter kan använda sig av och sju olika motiv till systemintegrationer. Resultatet från studien är att behovet av systemintegration kan bestå av omvärldens krav på verksamheten där även politiska beslut påverkar ifall informationssystemen måste förändras och integreras med andra informationssystem. Fallföretagets senaste utökning av ansvarsområde påverkar även informationssystem i verksamheten för att kunna bemöta arbetsprocesserna behov. Det leder till att det sker förändringar och befintliga informationssystemen måste integreras. Det besvarar första forskningsfrågan i denna studie. Andra forskningsfrågan som är vad det innebär för företag som inte väljer att integrera informationssystem har inte kunnat besvarats på grund av de otillräckliga insamlade data och kan inte generaliseras. Tredje forskningsfrågan som är vilka för- och nackdelar det finns med systemintegrationer har kunnat besvarats och summerats i en tabell. Utifrån analysen har respondenterna svar summerats i tabellen och redovisar flera punkter i både för- och nackdelar. En återkommande punkt som respondenterna benämnde var att manuella arbeten försvinner och minimerar fel i informationssystemen. / The case study has examined how a need arises to integrate information systems with each other, what it means for companies that do not choose to integrate information systems and what advantages and disadvantages there are with system integration. The case company which in this study is called “Energiföretaget AB” and has several areas of responsibility that are considered to be socially important services for the infrastructure. The company provides locals with energy, drinking water, waste management and heat. Based on the business' seven different areas of responsibility, the case company is forced to use several information systems that provide the business system with all the necessary data for the staff to be able to create and connect with customers. The data collection was carried out via semi-structured interviews and three different people were interviewed from the case company. The selection of respondents is based on various criteria that were considered necessary for the study. The analysis has been able to reflect the study's theories that present four different types of information systems that companies can use and seven different motives for system integrations. The result of the study is that the need for system integration can consist of the outside world's demands on the business, where political decisions also affect whether the information systems must be changed and integrated with other information systems. The case company's latest expansion of area of responsibility also affects information systems in the business to be able to meet the work processes' needs. This means that changes are taking place and existing information systems must be integrated. It answers the first research question in this study. The second research question, which is what it means for companies that do not choose to integrate information systems, has not been answered due to the insufficient data collected and cannot be generalized. The third research question, which are the advantages and disadvantages of system integrations, has been answered and summarized in a table. Based on the analysis, the respondents' answers have been summarized in the table and report several points in both advantages and disadvantages. A recurring point that the respondents mentioned was that manual work disappears and minimizes errors in the information systems.

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung von Sensoren in einer neuen, großserienfähigen Technologie. Mit dem Mehrkomponentenmikrospritzgießverfahren werden mechanische Sensorstrukturen aus (faserverstärktem) Kunststoff an polymere piezoelektrische Wandler angebunden. Die hergestellten Aufnehmer können über die Weiterverarbeitung mit Hybridtechnologien für die Strukturintegration eingesetzt werden. Diese Dissertation stellt Entwurfsmethoden und Modelle zur Vorausberechnung der neuartigen Sensoren bereit, die zur Qualifizierung der neuen Technologie benötigt werden. Dazu werden bekannte Modellierungsansätze angewandt und wesentliche Erweiterungen für die praktische Nutzung erarbeitet. Entwurfsrelevante technologieabhängige Kenngrößen, wie die elastischen Eigenschaften der verarbeiteten Werkstoffe und die geometrischen Dimensionen der hergestellten Sensorstrukturen werden untersucht und deren Einfluss auf den Entwurfsprozessdargelegt. Die hergestellten Sensoren werden in ihrer Grundfunktion messtechnisch charakterisiert und die System- und Strukturintegration vorgestellt. / The presented work describes the development of sensors in a novel technology approach feasible for large-scale production. By using the multicomponent microinjection molding process, mechanical sensor structures out of (fiber-reinforced) polymers are joined with piezoelectric polymer transducers. The fabricated sensors can be processed further with hybrid manufacturing technologies and adapted for structure integration. This thesis introduces design methods and models for the preliminary calculation of the novel sensors, which are required for a technology qualification. Therefore, existing modelling approaches adapted and essentially extended for practical use. Design relevant parameters related to the technology like the elastic properties of the applied materials or the geometric dimensions of the manufactured sensor structures are characterized and the system and structure integration of the sensors is presented.

Die vorliegende Arbeit behandelt integrierte Hochvolt-Schaltungen für die Ansteuerung elektrostatisch arbeitender Mikroaktoren und Mikroaktorarrays. Im Besonderen wird auf die Gesichtspunkte der Treiberschaltungen von Torsionsspiegelarrays eingegangen. Es werden verschiedene Verstärkerbetriebsarten und Schaltungsvarianten hinsichtlich der Ansteuerung kleiner kapazitiver Lasten beurteilt. Für die hocheffiziente Signalübertragung zwischen Low-Side und High-Side in geschalteten Hochvolt-Verstärkern wird ein neuer dynamischer Level-Shifter vorgestellt. Anhand eines gebondeten Mikroelektronik-Mikromechanik-Aufbaus für ein Hadamard-Transformations-Spektrometer werden die speziellen Aspekte des Elektronikentwurfs für ein System-in-Package aufgezeigt. Als Entwurfsgrundlage wird ein Überblick über die wesentlichen Isolationstechnologien für integrierte Hochvolt-Schaltungen und über die Bauelementemodellierung in einer SOI-Technologie ausgearbeitet. Außerdem werden die Vor- und Nachteile der wichtigsten Antriebsprinzipien von Mikroaktoren zusammengefasst.