1 Ãberblick Ã¼ber die Sensorik

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Seite 107 212 4.2 Piezoelektrische Kraft- und Drucksensoren 4.2.2 Aufbau piezoelektrischer Kraft- und Drucksensoren 213 Bild 4.2.2-3 Daten kommerzieller piezoelektrischer Drucksensoren (nach [4.36])
Seite 108 214 4.3 Induktive und kapazitive Kraft- und Drucksensoren 4.3 Induktive und kapazitive Kraft- und Drucksensoren 215 zoelektrischen Eigenschaften, d.h. bei Beschleunigungssensoren ist die Abhängigkeit von der Richtung der Beschleunigung geringer. Mischkeramiken wie PZT haben in der Regel eine größere Empfindlichkeit bei weit niedrigeren Materialkosten, nachteilig ist jedoch die geringere Reproduzierbarkeit und Langzeitstabilität der piezoelektrischen Eigenschaften, sowie ein größerer parasitärer pyroelektrischer Effekt. Die Elektroden auf piezoelektrischen Elementen werden häufig über dünne Goldschichten, sowie über Edelstahlkontakte hergestellt, als Isolationswerkstoff wird Teflon, Kapton oder eine isolierende Keramik eingesetzt. Im Forschungsstadium befinden sich auch Sensoren mit aufgesputterten (Band 2, Abschnitt 8.2.3) piezoelektrischen Schichten (Bild 4.2.2-5). Mechanische Kräfte oder Drücke können die reversible (elastische Verformung) oder irreversible (Verschiebung ohne rücktreibende Kraft) Verlagerung von Körpern verursachen. Wird auf diese Weise die Plattengröße oder der Plattenabstand von Kondensatorplatten in definierter Weise verändert, dann läßt sich die einwirkende Kraft über eine Kapazitätsänderung messen (kapazitive Drucksensoren, Bild 4.3-1). Alternativ dazu bewirkt die Verschiebung eines hochpermeablen Kerns innerhalb oder außerhalb einer Spulenwicklung die Veränderung der Induktivität der Spule (Band 1, Abschnitt 7.2, induktive Druckaufnehmer, Bild 4.3-2). Bild 4.3-1: Kapazitive Wegaufnehmer (nach [4.40]): Die Kapazität eines Plattenkondensators wird bestimmt durch die Formel Bild 4.2.2-5 Aufbau eines Sensors mit aufgesputterter piezoelektrischer Dünnschicht (Aluminiumnitrid) auf einer Siliziummembran (nach [4.39]) Beim Aufbau a) wird der Plattenabstand x, beim Aufbau b) die Fläche A variiert. c) Aufbau eines keramischen Drucksensors (nach [4.42]) 4.3 Induktive und kapazitive Kraft- und Drucksensoren Bei den induktiven und kapazitiven Sensoren gibt es eine große Vielfalt von mechanischen Ausführungen und elektrischen Meßtechniken, die häufig auf die speziellen Bedingungen bei der Anwendung angepaßt sind. Bei den kapazitiven Sensoren bieten mikromechanische Verfahren für den Werkstoff Silizium (s. Abschnitt 4.2.6) neue Möglichkeiten zur Herstellung extrem empfindlicher und dennoch kostengünstig zu produzierender Ausführungen [4.43 und 44]. Diese Technik ermöglicht die Fertigung sehr dünner und damit mechanisch leicht und schnell auslenkbarer Siliziummembranen mit reproduzierbaren Eigenschaften. Die Auslenkung der Membran läßt sich auf einfache Weise kapazitiv erfassen (Bild 4.3-3).
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Seite 73 und 74: Seite 70 138 4 Kraft- und Drucksens
Seite 75 und 76: Seite 72 142 4.1 Resistive Kraft- u
Seite 103 und 104: Seite 100 198 4.2 Piezoelektrische
Seite 109: Seite 106 210 4.2 Piezoelektrische
Seite 113 und 114: Seite 110 218 4.3 Induktive und kap
Seite 115 und 116: Seite 112 222 4.4 Andere Kraft- und
Seite 117 und 118: Seite 113 224 5.1 Halleffekt-Sensor
Seite 127 und 128: Seite 123 244 5.2 Magnetosensitive
Seite 141 und 142: Seite 136 270 5.3 Spulen 5.3.1 Indu
Seite 143 und 144: Seite 138 274 5.3 Spulen 5.3.2 Sät
Seite 145 und 146: Seite 140 278 5.4 Wiegand- und Impu
Seite 147 und 148: Seite 142 282 5.4 Wiegand- und Impu
Seite 149 und 150: Seite 144 286 5.5 Andere Sensoren 5
Seite 155 und 156: Seite 150 298 5.5.5 Magnetodioden u
Seite 157 und 158: Seite 152 302 5.6 Anwendungen von M
Seite 159 und 160: Seite 154 306 5.6 Anwendungen von M
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Seite 163 324 6.4 Photokathoden und
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Seite 171 340 6.6 Bipolare optische
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Seite 229 456 Anhang A: Dimensionen
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Seite 245 488 Anhang D: Kennwerte v
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