Neuartiger Smart Tooth mit zehnfach höherer Kraftauflösung

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Der Smart Tooth (ST) ist ein kieferorthopädisches Ausbildungs- und Forschungswerkzeug zur Messung der auf die Zähne eines künstlichen Gebisses wirkenden Kräfte und Drehmomente. Dieser Beitrag präsentiert ein miniaturisiertes Kraft/Drehmoment (FM)-Sensormodul und vergleicht dessen verbesserte Leistungsfähigkeit mit jener des vorangegangenen Designs. Das Modul besteht aus zwei CMOS-Chips zur Messung mechanischer Spannungsverteilungen, welche auf zwei gegenüberliegenden Seiten eines Siliziumblocks zwischen zwei Metallstiften eingebaut sind. Der Sensor misst 5.2 mm im Durchmesser und weist eine Höhe von 17 mm auf. Die Auflösung bei der Messung der Kraftkomponenten Fx, Fy und Fz ist 178 mN, 67 mN beziehungsweise 384 mN, was einer Verbesserung um die Faktoren 2, 11 und 8 entspricht. Die Auflösung bei der Messung der Drehmomentkomponenten ist vergleichbar mit dem bisherigen Stand der Technik.