1 Überblick über die Sensorik

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172 4.1 Resistive Kraft- und Drucksensoren 4.1.5 Federkörper für resistive Drucksensoren 173
Berechnungen der elastischen Verzerrungen über finite Elemente ergeben, daß
Kreisringmembranen (Bild 4.1.5-8, eine Ausführungsform für einen Sensor ist in
Bild 4.1.5-12 dargestellt) bei kleinen Druckunterschieden eine bessere Linearität aufweisen
(Bild 4.1.5-11). Bild 4.1.5-13 zeigt die Auslegung einer DMS-Struktur für eine
Kreisringmembran.
Bild 4.1.5-10
Auslegung von Dehnungsmeßstreifen für Topfmembranen
a) Die Dehnungsmeßstreifen 1 und 2 liegen in entgegengesetzten Druckbereichen
(z.B. Kompression) als 3 und 4. Während 1 und 2 Radialspannungen
messen, werden 3 und 4 sowohl durch Radial- wie Tangentialspannungen belastet
(nach [4.2])
b) Paare von Dehnungsmeßstreifen für die Messung von Radial- und Tangentialspannungen
(nach [4.9])
Bild 4.1.5-11
Abhängigkeit der Gesamtspannung σ r,ges , Biegespannung σ r,B und Membranspannung
σ r,M vom Druck (nach [4.19])
a) auf einer Kreismembran in einem Abstand von 100 µm vom Membranrand
b) auf einer Kreisringmembran
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