Piezo-Kraftsensoren

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Hi,

Hat jemand hier zufE4%llig Erfahrung mit Piezo-Kraftsensoren?

Ich hab mich schon ein bischen umgeschaut. Anscheinend gibt es verschiedene
Materialien, z.B. PZT oder PVDF(bei Measurement Spec.). Bei letzteren gibt
es auch ein ganz interessantes "Technical Manual". Anscheinend kann man
(zumindest mit den PVDF Foliensensoren) nur dynamische KrE4%fte messen, bis
zu Bruchteilen von ein Hertz. Mit einem VerstE4%rker mit genug
Eingangswiderstand sollte das eigentlich kein Problem sein (>3D%100GOhm).
Leider zeigt diese Folie eine sehr starke TemperaturabhE4%ngigkeit, was die
Messung auch nicht gerade vereinfacht.

Statische Messung sollen durch aktive Messungen mF6%glich sein. Ich hab das
so verstanden: Impuls wird auf Sensor gegeben und es wird die Reaktion
gemessen. WeiDF% jemand genaueres? oder hat gar ein fertigen Schaltplan :)

Die Anbringung der Sensoren hab ich auch noch nicht so ganz durchgeblickt.
In dem Manual steht das die sensitivitE4%t auf der LE4%nge gegenFC%ber der =
Dicke
("thickness mode")  ca. 1000:1 betrE4%gt. Und je nach der Nachgiebigkeit de=
r
OberflE4%che auf der es angebracht ist, eigentlich immer der die
LE4%ngenempfindlichkeit dominiert. Ist es also garnicht mF6%glich den
Piezofilm zwischen zwei Aluplatten zu kleben und dann die Druckkraft zu
messen? HF6%rt sich fFC%r mich ein bischen so an...

Andreas Wege

Re: Piezo-Kraftsensoren
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Dehnungsmessstreifen auf Federblech würde ein statisches Signal messen.
Z.B. in Waage.
Piezo ist eher Beschleunigungssensor. D.h. drückt man, kommt hinten
Strom raus den man via Ladungsverstärker ( Schaltung ca. Integrator )
in eine Spannung umwandeln kann. Die statische Kraft erzeugt dann aber
kein Signal mehr. Hängt also von der Anwendung ab was man will.

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Mit "PVDF" in dieser newsgroup googlen: daran PVDF wirklich einzatzreif
zu bekommen wird seit Erfindung dieses Kunstoffs in den 60ern
gewerkelt.

MfG  JRD

Re: Piezo-Kraftsensoren
Hi!

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Danke, aber das ist mir bekannt. Hab ich auch schon mal getestet solche
DMS. DMS liefern auch recht brauchbares Signal (am besten in
einer VollbrFC%cke). Wenn man jedoch eine Konstruktion hat, an der man nich=
t
ohne weiteres 1-4 DMS (Viertel-, Halb- oder VollbrFC%cke) ankleben kann,
wE4%re halt eine Folie, die man zwischen zwei Aluplatten kleben kann, ganz
praktisch.

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Wenn man es so betrachtet, ist eine Piezo noch eher ein Rucksensor, der
die VerE4%nderung der Beschleunigung misst. Konstante Beschleunigungen kann
man mit Piezokristallen meines wissens nur mit einen gewissen Aufwand
messen...

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Oh, ein Schlagwort bei der google-groups Recherche vergessen... Danke :)

Aber das mit dem nicht wirklich einsatzreif hF6%rt sich nicht so
vielversprechend an :( Aber es mFC%ssen ja nicht unbedingt PVDF-Piezo
Sensoren sein... gibt ja noch viele andere Piezosensoren.

mfg
09%Andreas Wege



Re: Piezo-Kraftsensoren
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Gummi zwischen zwei Metallplatten und deren Annäherung kapazitiv
auswerten. Gummi ist allerdings nichtlinear ( S-förmig ).
Weshalb viele Briefwagen zwar so kapazitiv, aber mit Federblech
arbeiten.

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Real gar nicht: ändert sich nichts, kommt kein Strom. Bei sehr
niedrigen Frequenzen hat man Problem mit Drift des Verstärkers
und Leckstrom im Piezo. D.h. wenn man DC will ist Piezo der
falsche Weg.

MfG  JRD

Re: Piezo-Kraftsensoren
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Ja, das hF6%rt sich auch nach einen Ansatz an, nichtlinearitE4%t kF6%nnte m=
an ja
wegkalibrieren. Aber ich weiss nicht, wie es da mit der reproduzierbarkeit
aussieht, bzw. mit Hysterese usw...

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Ich stimme schon zu, DC ist fFC%r Piezo meist der falsche weg. Aber bei dem
"real gar nicht" muss ich wiedersprechen: in meinem ersten posting habe
ich erwE4%hnt, das es spezielle messverstE4%rker gibt, die den piezokristal=
l
zum schwingen anregen und dann die frequenzE4%nderung aufgrund der
statischen belastung messen. Es gibt auch diverse kommerziell erhE4%ltliche
statische piezo-beschleunigungssensoren, bei denen ich denke das die
Messung auf diesen Effekt basiert. Leider habe ich nichts konkretes
gefunden, wie diese verstE4%rkerschaltungen genau arbeiten, den aufwand (ob
man sowas einfach nachbauen kann), die genauigkeit, die man damit
erzielen kann, usw...

z.b. ist dieser effekt erwE4%hnt in:
http://www.ngst.nasa.gov/cgi-bin/pubdownload?Id3D%545




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