Neuartiger Smart Tooth mit zehnfach höherer Kraftauflösung

Conference: MikroSystemTechnik 2015 - MikroSystemTechnik Kongress 2015
10/26/2015 - 10/28/2015 at Karlsruhe, Deutschland

Proceedings: MikroSystemTechnik 2015

Pages: 4Language: germanTyp: PDF

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Authors:
Becker, F.; Kuhl, M.; Manoli, Y.; Paul, O. (Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK), Universität Freiburg, 79110 Freiburg, Deutschland)

Abstract:
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.