Sensor 11

78 Werkstoffe und Sensorik
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Abb. 11.27. - 11.29.: Integrierbare Elemente für akustische
Oberflächenwellenbauelemente.
Abb. 11.27. Wellenführung für einige integrierbare Oberflächenwellenleitungen.
Abb. 11.31. Anordnung zweier AOW-Verzögerungsleitungen
auf einem Biegebalken. Auf die obere wirkt die Dehnung + e,
auf die untere - e. Dadurch erfolgt eine Erhöhung bzw.
Erniedrigung der Oszillatorfrequenzen. In einer Mischstufe
wird die Differenzfrequenz erzeugt, die nun bei gleicher Dehnung
doppelt so groß ist wie im obigen Beispiel. Da der Temperatureinfluß
auf beide Oszillatorschaltungen gleichsinnig ist,
kann er in der Differenzfrequenz als kompensiert betrachtet
werden.
Abb. 11.28. Anregung von Oberflächenwellen durch Interditaltransducer
Abb. 11.29. Interdigitaltransducer in verschiedenen Schichtsystemen.
Abb. 11.30. - 11.32.: Kraft- und Drucksensoren, aufgebaut
mit Hilfe akustischer Oberflächenwellenbauelemente.
Abb. 11.32. AOW-Anordnung zur Druckmessung. Druck als
Kraft je Fläche muß auf eine bestimmte Membranfläche wirken
und durch Beeinflussung der Resonanzstruktur die Resonanzfrequenz
verändern. Der Aufbau ist doppelt ausgeführt, um eine
Temperaturkompensation zu ermöglichen.
Taktiler optoelektrischer Sensor
Messung eines flächenverteilten Druckes mit einem
taktilen Sensor durch Berührung einer Membran mit dem
zu untersuchenden Objekt. Die druckabhängige Verformung
der Membran wird durch optoelektrische Empfängerbauelemente
erfaßt. Das reflektierte Licht von LED´s
wird durch optoelektronische Emfängerbandelementen
(Fotoelemente, Fotodioden, Fototransistoren, Fotowiderstände)
aufgenommen. Die Reflexion erfolgt an der
druckabhängig verformten Membran.
Abb. 11.33. - 11.35.: Sensoraufbauten mit optoelektronischen
Bauelementen für taktile Sensoren.
Abb. 11.30. Die Verzögerungsleitung ist auf eine bewegliche
Membran oder auf einen Biegebalken aufgebracht. Sie ist in die
Rückkopplungsleitung des Oszillators geschaltet. Seine
Frequenz ist f ª f 0 (1 - e). e ist die relative Dehnung, verursacht
durch die Krafteinwirkung; f 0 ª V welle / a.