Kraftsensoren

Thema

Fertigung der Kraftsensoren im Mehrfachnutzen.
Piezoresistive Miniaturkraftsensoren in LTCC für drei Nennkräfte (2 N, 5 N, 10 N) mit metallischer Krafteinleitung (M4-Gewinde).
Kennlinien piezoresistiver Miniaturkraftsensoren für verschiedene Nennkraftbereiche.

Die geometrische Strukturierbarkeit der LTCC erlaubt es, auch komplexe Verformungskörper einfach und im Nutzen herzustellen. Die elektrische Strukturierung über Druckverfahren realisiert die exakte Positionierung der sensitiven Schichten in den Bereichen maximaler Dehnungen bzw. Verschiebungen und erlaubt so die genaue Ermittlung der eingebrachten Kraft. Durch das geringe Elastizitätsmodul entsteht schon bei geringer Belastung eine starke Verwölbung der Verformungskörper, die in den darauf befindlichen, sensorischen Elementen eine starke Eigenschaftsänderung bewirkt. Die Vorteile der Mehrlagenkeramik-Technologie liegen bei dieser sensorischen Anwendung in der kostengünstigen und massentauglichen Herstellung präziser Sensorelemente, der hohen Flexibilität hinsichtlich der Geometrie, der Montage (elektr. u. mechan.) und der angewandten Messprinzipien sowie ihrer Eignung für höchste Temperaturen. Die Anwendungen für die entwickelten Kraftsensoren befinden sich in folgenden Bereichen: Prüf- und Montageanlagen, Mikrosysteme, Robotik und haptische Systeme.

 

Technische Kenndaten

 

  • Keramische Kraftsensoren für Nennkräfte von 0,1 N bis 1 kN
  • Messsignale > 1,0 mV/V
  • Genauigkeitsklassen ≤ 0,5
  • Zulässiger Temperaturbereich von -25 °C bis 600 °C (1000 °C)
  • Kosteneffiziente Fertigung im Mehrfachnutzen

 

Leistungsangebot

 

  • Erarbeitung von sensorischen Lösungen für die jeweilige Belastungsrichtung
    (Zug-, Druck-, Querkraft, 3 DOF),
  • Anforderungsspezifische Entwicklung von sensorischen Lösungen für die Kraftmessung
    (piezoresistiv, piezoelektrisch, kapazitiv, induktiv)
  • Entwicklung von miniaturisierten Kraftsensoren in SMD-Bauweise.