Kombinierte Dehnungs- und Näherungssensoren für multifunktionale Oberflächen

Konferenz: Sensoren und Messsysteme 2014 - Beiträge der 17. ITG/GMA-Fachtagung
03.06.2014 - 04.06.2014 in Nürnberg, Deutschland

Tagungsband: ITG-Fb. 250: Sensoren und Messsysteme 2014

Seiten: 6Sprache: DeutschTyp: PDF

Persönliche VDE-Mitglieder erhalten auf diesen Artikel 10% Rabatt

Autoren:
Merk, Johannes; Ehrlich, Johannes; Barrois, Adrian; Böse, Holger; Brunner, Bernhard (Fraunhofer Institut für Silicatforschung, Würzburg, Deutschland)

Inhalt:
Die Verbindung von berührender Druck- oder Dehnungssensorik mit berührungsloser Näherungssensorik bietet weitreichende Möglichkeiten für neuartige Mensch-Maschine-Schnittstellen. Durch die Kombination von zwei unterschiedlichen Sensorprinzipien können das Aktivieren und Auslösen von Funktionen zur Bedienung von Maschinen vollständig voneinander getrennt werden, um Fehlbedienungen zu vermeiden. Derartige multifunktionale Oberflächen wurden mit zwei verschiedenen Arten von Smart Materials realisiert. In einem ersten Ansatz wurden piezoelektrische Dünnschichten mit hoher Dehnungsempfindlichkeit mit einer kapazitiven Näherungssensorik kombiniert. Damit werden die Näherung der Hand oder eines Gegenstandes und der Druck auf eine Oberfläche separat registriert und können damit unterschiedliche Funktionen auslösen. Beim zweiten Ansatz wurden dielektrische Elastomersensoren zur kapazitiven Druck- oder Dehnungserfassung mit einer Näherungssensorik verbunden. Da hierfür die gleichen Materialien und jeweils kapazitive Messtechniken verwendet werden, ist ein hoher Integrationsgrad möglich. In dem Beitrag werden die beiden Ansätze für eine Kombination von berührender und berührungsloser Sensorik vorgestellt. Die zu überwindenden Schwierigkeiten und Lösungswege für die technische Realisierung der Sensorsysteme werden erläutert. Die kombinierten Sensoren bieten große Potentiale für eine Vielzahl von Anwendungen in der Automobil- und Verkehrstechnik, in der industriellen Automatisierung sowie auch im Consumer-Bereich.