DE3025362C2 - Kraftaufnehmer - Google Patents

Kraftaufnehmer

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DE3025362C2
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Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftaufnehmer, bestehend aus einer Kondensator-Anordnung mit mindestens zwei Kondensatorplatten und einem gummielastischen Dielektrikum zwischen mindestens zwei dieser Kondensatorplatten, wobei die Kondensatorplatten aus Crahtgittern bestehen.
Die Herstellung von solchen kapazitiven Kraftaufnehmern mit kompressiblem Dielektrikum ist naheliegend, da diese durch homogene Schichten aus billigem Material zu realisieren sind und so geringe Arbeits- und Materialkosten sowie keine mechanischen Vorkehrungen zum Abtragen der aufgebrachten Kräfte und zur Lagerung verursachen.
Bei der Realisierung solcher Kraftaufnehmer bemerkt man i. a. ganz erhebliche Meßfehler wie Nichtlinearität, Hysterese, Relaxationserscheinungen, Materialermüdung, geringe Flexibilität, ausschließliche Verwendbarkeit auf hartem, ebenem Untergrund, geringe mechanische Haltbarkeit sowie — wie im Fall der in DE-OS 25 29 475 beschriebenen Anordnung — ein mechanisches Überkoppeln auf benachbarte Kondensatoren.
Zur Verringerung der Nichtlinearität wird beispiels- so weise nach der DE-AS 24 48 398 das Dielektrikum noppenförmig ausgestaltet und so eine Ausdehnungsmöglichkeit in Querrichtung bei Belastung vorgesehen.
Für die Kondensatorplatten sind seit langem viele Anordnungen bekannt Beispielsweise wurden die Platten als starke und steife Bleche ausgebildet, um steife Anordnungen zu erzielen (DE-OS 19 38 181). Zur Erzielung flexibler Anordnungen wurden dünne Bleche oder metallbedampfte Folien eingesetzt (DE-OS 25 29 475). Daneben wurden auch gitterförmige Ausbildüngen der Elektroden vorgesehen, da mit solchen Anordnungen besonders hohe Biegbarkeiten der Platten erreichbar sind (DE-OS 28 00 844).
Zur Erzielung von Kraftaufnehmern, die sich an gekrümmte und zeitlich veränderbare Oberflächen anpassen, wurde bereits der Weg beschritten, das Dielektrikum beidseitig mit sich kreuzenden Streifensystemen aus leitendem Material zu belegen (DE-OS
1. Die Hysterese, deren Größe von der Auslenkung abhängig ist und die deshalb nachträglich nur sehr schwer berücksichtigbar ist, sowie
2. bei Messung an biologischen Objekten insbesondere die Forderung, daß eine selbsttätige mechanische Anpassung an das Objekt erforderlich ist, die auch dann gegeben sein muß, wenn dieses seine Form während der Messung ändert Dies erfordert insbesondere eine Längendehnbarkeit von Teilen des Meßaufnehmers.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen kapazitiven Kraftaufnehmer zu schaffen, der eine sehr geringe Hysterese aufweist, der sich ohne besondere mechanische Anpassung unter verschiedensten Umständen auf ebenen, gekrümmten und zeitlich veränderbaren Meßkörpern verwenden läßt
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 gelöst
Makroskopisch homogenes, geschäumtes, gummielastisches Polyurethan und eine geschäumte Mischung aus Naturkautschuk und Polystyrol-Butadien-Kautschuk weisen eine geringe Hysterese auf.
Die Benutzung von Metallgewebe für Kondensatorplatten weist den Vorteil auf, daß der zum Fixieren der Schichten benutzte Kleber in die Gewebezwischenräume gedruckt wird, so daß das Gewebe direkt auf das Dielektrikum zu liegen kommt und keine inhomogenen und Hysterese erzeugenden Zwischenschichten entstehen.
Um Aufnehmer an gekrümmte oder sich zeitlich veränderbare Körper selbsttätig anpassen zu können, ist es vorteilhaft, 1. wie in DE-OS 25 29 475 die Kondensatorplatten in Streifen zu zerlegen und 2. diese (elektrisch leitfähigen) Streifen dehnbar auszugestalten. Dies wird dadurch erreicht, daß die Streifen als Metallgewebe ausgebildet sind, wobei der Winkel zwischen den Ketten- und Schußfäden durch äußere Kräfte leicht beeinflußbar ist. Laufen Ketten- oder Schußfäden parallel zur Streifenrichtung, so lassen sich nebeneinanderliegende parallele Fäden in Längsrichtung zueinander verschieben und es wird so eine Längenänderung des Streifens erreicht. Läuft keine der Fadenrichtungen parallel zur Streifenrichtung, so wird eine Längenänderung durch die Verformung der durch die Fäden gebildeten Rechtecke zu Parallelogrammen erreicht
Extrem geringe Hysteresen lassen sich insbesondere durch Polyurethane mit geringem Aufschäumungsgrad erreichen. Zwar verursacht die mit geringem Aufschäunv»ngsgrad verbundene geringe Kompressibilität nach der Kondensatorformel
' (C - Kapazität, βο - absolute, e - relative Dielektrizitätskonstante [DK], F - Kondensatorfläche, d - Plattenabstand) nur einen geringen, von der Änderung des Plattenabstandes herrührenden Signalanteil, jedoch wird dieser Nachteil z. T. durch die hohe relative DK von ca. 7 wieder kompensiert Zudem treten mechanische Unregelmäßigkeiten bei der Kompression (wie unregelmäßige Verformung, Aufplatzen oder Zusammenbrechen von Zellwänden) erst bei höheren Drucken auf, was u. a. der Hysterese zugute kommt
Zur Vermeidung elektrischer Einstreuungen ist das Aufbringen weiterer isolierender Schichten und weiterer Kondensatorplatten, die als Abschirmungen dienen können, angezeigt Bei einer Einrichtung nach DE-OS 25 29 475 ist dieser Aufbau aus einem anderen Grunde vorteilhaft Bei dieser Anordnung ist das Dielektrikum beidseitig mit sich kreuzenden Streifensysiemen aus leitendem Material belegt und so an jedem Kreuzungspunkt zweier Streifen ein kapazitiver Kraftaufnehmer ausgebildet Auf diese Weise kann mit geringem Aufwand Kraftverteilung gemessen werden. Bei dieser Anordnung kann der Meßkondensator mit einem Festkondensator in Reihe geschaltet und beide können mit einem Generator verbunden werden, so daß zwischen beiden Kondensatoren eine kraftabhängige Spannung abgenommen werden kann. In diesem Fall wird der Festkondensator durch die zusätzliche isolierende Schicht und die zusätzliche Kondensatorplatte in ökonomischer Weise realisiert
Die Unteransprüche 2 bis 18 beziehen sich auf vorteilhafte Ausbildungen der isolierenden Schichten sowie der als leitende Schichten ausgebildeten Kondensatorplatten.
Diese Ausbildungsformen zielen insbesondere auf die Erhöhung der Dehnbarkeit der Schichten. Deshalb kann es u. U, selbst dann, wenn nur Kraft und keine Kraftverteilung gemessen werden soll, angezeigt sein, großflächige Schichten in Streifen zu zerschneiden, die elektrisch wieder verbunden werden. Gleichfalls ist es vorteilhaft die Kondensatorplatten aus Metailgewebe auszubilden, dessen Winkel zwischen Ketten- und Schußfäden durch äußere Kräfte leicht beeinflußt werden kann und die Streifen nicht parallel zu einer Fadenrichtung des Metallgewebes zu schneiden, da so die Dehnbarkeit des Gewebes erheblich erhöht werden kann: Bei einem Schnitt von vorzugsweise 45 Grad verformen sich bei Zugbelastung in Diagonalenrichtung die durch die Gewebefäden gebildeten Rechtecke zu Parallelogrammen und ermöglichen so Dehnungen von mehreren zehn Prozent Dies ist nicht nur wegen des Einsatzes der Kraftaufnehmer auf unebenen oder sich während der Messung verformenden Körpern vorteilhaft. Bei Anordnungen nach der DE-OS 25 25 475 auf hartem Grund wird die mechanische Kopplung auf Nachbarelemente durch dehnbare Streifen reduziert, da sich z. B. bei punktförmiger Belastung ein dehnbarer Streifen der vergrößerten Oberfläche des Verformungstrichters anpassen kann.
Bei schmalen Streifen ist bei einem Schnittwinkel von 45 Grad ein erheblicher Anstieg des Streifenwiderstandes zu bemerken. Dem kann begegnet werden durch
— einen von der Streifenbreite abhängigen Schnittwinkel zwischen 45 und'O Grad, bei dem ein Kompromiß zwischen den Anforderungen nach Dehnbarkeit und Leitfähigkeit eingegangen wird,
— durch Streifen mit zickzackförmig durchlaufenden Fäden oder
- durch das Beschichten des Metallgewebes mit flexiblem Leitlack oder Leitkleber. Dieses Verfahren hat gegenüber der Ausbildung der Kondensatorplatten oder leitenden Schichten durch Leitlack 5 oder Leitkleber alleine den Vorteil höherer mechanischer Stabilität
Wird die Dehnbarkeit oder Flexibilität des Kraftaufnehmers nicht benötigt ist es zur Erhöhung der ίο mechanischen Stabilität vorteilhaft die nichtleitenden, inkompressiblen Schichten mindestens teilweise aus einem harten Material, z. B. aus Plexiglas, auszubilden und den Kraftaufnehmer auf eine Metallplatte, ζ. Β. ein Eisenblech, aufzukleben.
Zur Isolierung nach außen und zum mechanischen Schutz wird auf die jeweils äußerste Kondensatorplatte eine weitere isolierende Schicht aufgebracht die bei dehnbaren oder flexiblen Kraftaufnehmern die Dehnbarkeit oder Flexibilität nicht wesentlich beeinflussen sollte. Diese Aufgabe wird durch kleine Stücke aus flexiblem Material gelöst die sich dachziegelartig überlappen.
Vorteilhafte Verfahren zum Aufbau dieser kapazitiven Kraftaufnehmer sind in den Ansprüchen 20 bis 25 beschrieben. An den Kleber wird ebenfalls die Forderung nach Flexibilität und Dehnbarkeit gestellt Eigenschaften, die der Kontaktkleber in hohem Maße erfüllt Dieser wird normalerweise auf beide zu verklebenden Flächen aufgetragen, die nach dem Ablüften miteinander verklebt werden. Diese Technik stellt extreme Anforderungen an die Homogenität der Kleberschicht da sich Inhomogenitäten der Schicht in Inhomogenitäten der Grundkapazität und der Kraft-Empfindlichkeit bemerkbar machen. Ist dagegen eine der zu verklebenden Schichten als Metallgewebe ausgebildet so kann das Gewebe auf die feuchte Kleberschicht aufgebracht werden. Der ggf. inhomogen aufgebrachte Kleber wird durch die Gewebemaschen gedrückt und wird dadurch elektrisch unwirksam, der Kleber kann durch die Gewebemaschen ablüften.
Soll der Kraftaufnehmer auf einen sehr stark gekrümmten, harten Körper aufgelegt werden, so kann der Aufnehmer in bezug auf Flexibilität und Dehnbarkeit überfordert sein. In diesem Fall kann der Aufnehmer schichtenweise auf den Körper aufgeklebt und so der Form des Körpers angepaßt werden. Hier empfiehlt sich die Benutzung von Haftkleber, wie er z. B. zum Beschichten von selbstklebenden Folien verwendet wird, da so der Aufnehmer nach der Benutzung wieder schichtenweise abgenommen und mehrmals verwendet werden kann.
Bei Steifenbreiten von wenigen Millimetern können Probleme bezüglich der riersieüungspräzisiön auftreten. Vorteilhaft ist es hier, die beispielsweise drei für die Streifen benutzten Materialien miteinander zu verkleben, in Streifen zu schneiden und erst die fertigen Streifen auf das Dielektrikum aufzukleben. Alternativ kann vor dem Schneiden auch das Dielektrikum aufgeklebt und es können die so hergestellten 4-Schicht-Streifen auf dem zweiten Streifensystem verklebt werden.
In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anordnungen dargestellt Es zeigt F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel des Kraftaufnehmers, der mit einem Kapazitäts-/Spannungswandler verbunden ist
F ig. 2a eine Matrixanordnung nach DE-OS 29475,
F i g. 2b einen tatsächlichen Aufbau der Matrixanordnung nach F i g. 2a.
Fig.3 einen Schnitt durch eine streifenförmige Kondensatorplattenanordnung,
Fig. 4 die Kondensatorpiattenanordnung nach F i g. 3 von vorn,
Fig.4a und 4b Gewebeanordnungen für den Kraftaufnehmer nach der Erfindung im unbelasteten Zustand,
F i g. 4a' und 4b' die Gewebeanordnung nach F i g. 4a bzw. 4b im belasteten Zustand, F i g. 5 eine 4-Schicht-Streifenanordnung, F i g. 6 eine Kraftaufnehmeranordnung von vorn. F i g. 1 zeigt die Anordnung der verschiedenen Schichten zum Aufbau eines Kraftaufnehmers und deren Verbindung mit einem erdfreien Kapazitäts/ Spannungs- Wandler 11. Das kompressible Dielektrikum 2 ist beidseitig mit den Kondensatorplatten 1, Γ beklebt Das Dielektrikum kann makroskopisch homogenes, geschäumtes, gummielastisches Polyurethan sein oder aus einer geschäumten Mischung aus Naturkautschuk und Polystyrol-Butadien-Kautschuk bestehen. Ein Polyurethan mit geringem Schäumungsgrad weist ein Raumgewicht von 0,5 g/cm3 auf. Auf diesen Kondensatorplatten 3, 3' sind die isolierenden Schichten, die Kondensatorplatten 4, 4' zur Abschirmung und die zusätzliche isolierende Schicht zum elektrischen und mechanischen Schutz 6, 6' angeordnet Die Kondensatorplatten sind durch abgeschirmte Kabel mit den Eingängen 8, 9 des Wandlers U und die Abschirmschichten über die Kabelabschirmung mit der Abschirmung 10,10' des Wandlers verbunden.
F i g. 2a zeigt eine Anordnung nach DE-OS 25 29 475. Ein Generator 13 speist über einen Umschalter 14 Wechselspannung in die erste Reihe der Meßkondensatoren 15, der Stromkreis wird über die Festkondensatoren 16 geschlossen. Der Umschalter 17 fragt die Meßkondensatoren spaltenweise ab, danach schaltet der Umschalter 14 auf die anderen Kondensatorreihen um.
F i g. 2b zeigt den Aufbau der Schaltung nach F i g. 2a im einzelnen. Die oberen Kondensatorplatten 18 in F i g. 2a sind durch leitende Streifen 18' auf der Unterseite des Dielektrikums 2 ausgebildet Die unteren Kondensatorplatten 19 in Fig.2a sind physikalisch durch die leitenden Streifen 19' und die oberen Platten 20 der Festkondensatoren 16 durch die leitenden Streifen 20' auf der Oberseite des Dielektrikums 2 realisiert Zwischen den Streifen 19' und 20' ist eine nicht eingezeichnete isolierende Schicht als Dielektrikum des Festkondensators angeordnet
F i g. 3 zeigt einen Schnitt in Querrichtung durch eine streifenförmige Kondensatorplatte mit Abschirmung bzw. mit Festkondensator. Auf die isolierende Schicht 3 ist die abschirmende Schicht 4 randbündig aufgeklebt Der an das kompressible Dielektrikum angrenzende Kondensatorstreifen 1 ist schmaler als die anderen Schichten ausgebildet und so angeordnet, daß sich beidseitig ein gleicher Absatz bildet Dies erhöht die Kurzschlußsicherheit und schirmt den Kondensator vor Berührung ab. Auf beiden leitenden Schichten ist eine Schicht aus Leitlack 5, 5' aufgebracht, die zur Vermeidung von Kurzschlüssen nur in der Streifenmitte ausgebildet ist.
F i g. 4 zeigt den Streifen der F i g. 3 in der Draufsicht. Die Fadenrichtung des Gewebes ist unter einem Winkel von 45 Grad zur Streifenrichtung angeordnet.
In F i g. 4a ist eine Gewebeanordnung gezeigt, bei der im unbelasteten Zustand der Kettenfaden parallel zum
Streifen und der Schußfaden senkrecht dazu verläuft
In Fig.4a' ist die Gewebeanordnung nach Fig.4a unter Belastung dargestellt. Alle Kettenfäden sind gegenüber dem am linken Rand verlaufenden Kettenfaden parallel nach oben verschoben. Entsprechend verlaufen die Schußfäden nicht mehr senkrecht zu den
Kettenfäden, sondern unter einem Winkel et, der kleiner
ist als 90 Grad. Dabei ist bei dieser Anordnung eine
Dehnung des Streifens in seiner Längsrichtung möglich. In Fig.4b ist eine Anordnung nach Anspruch 6 bzw.
Fig.4 im ungedehnten Zustand dargestellt die eine noch höhere Dehnung als die Anordnung nach F i g. 4a erlaubt Die Ketten- und Schußfäden dieser Anordnung verlaufen jeweils unter 45 Grad zur Streifenrichtung. Unter Belastung, wie sie in Fig.4b' dargestellt ist, verschieben sich die Ketten- und Schußfäden derart zueinander, daß der Winkel «' größer wird als 90 Grad, wobei die Diagonale in Streifenlängsrichtung zwischen den Fädenkreuzungspunkten d' wesentlich länger wird als die Diagonale zwischen den Fädenkreuzungspunk ten in unbelastetem Zustand.
Fig.5 zeigt im Schnitt das Aufbringen eines vorgefertigten 4-Schicht-Streifens auf einen stark gekrümmten Körper 12 zur Messung der Druckverteilung mit einer Anordnung nach DE-OS 25 29 475. Auf den Körper 12 wurden zunächst die horizontal verlaufenden Kondensatorstreifen Γ aufgeklebt Im geraden, unteren Teil des Körpers wird der 4-Schicht-Streifen als Ganzes senkrecht aufgebracht, im oberen gekrümmten Teil des Körpers werden die vier Schichten (Dielektrikum 2, Kondensatorstreifen 1, isolierender Streifen 3 und leitender Streifen 4) einzeln mit Haftkleber verklebt
F i g. 6 zeigt die Anordnung einer flexiblen, z. B. aus Gummi gefertigten, Schicht zum mechanischen Schutz.
Drei-Schicht-Streifen 7 bis T" nach F i g. 3 sind auf dem Dielektrikum 2 angeordnet Der Abdeckstreifen 6' ist auf dem Streifen 7 befestigt und überlappt sowohl den am Streifen T befestigten Abdeckstreifen 6" als auch den am Streifen 7 !«festigten Abdeckstreifen 6'" dachziegelartig.
' Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (26)

PatentansprQche:
1. Kraftaufnehiner, bestehend aus einer Kondensatoranordnung mit mindestens zwei Kondensator- s platten und einem gummielastischen Dielektrikum zwischen mindestens zwei dieser Kondensatorplatten, wobei die Kondensatorplatten aus Drahtgittem bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorplatten (1, 1', 4, 4') als im wesentlichen ebenes Metallgewebe ausgebildet sind, das zwischen den Ketten- und Schußfäden einen durch äußere Kräfte leicht veränderbaren Winkel aufweist, und daß das Dielektrikum (2) als makroskopisch homogenes, geschäumtes, gummielastisches Polyurethan ausgebildet ist
2. Kraftaufnehmer, bestehend aus einer Kondensatoranordnung mit mindestens zwei Kondensatorplatten und einem gummielastischen Dielektrikum zwischen mindestens zwei dieser Kondensatorplatten, wobei die Kondensatorplatten aus Drahtgittern bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorplatten (1,1', 4,4') als im wesentlichen ebenes Metallgewebe ausgebildet sind, das zwischen den Ketten- und Schußfäden einen durch äußere Kräfte leicht veränderbaren Winkel aufweist, und daß das Dielektrikum (2) aus einer geschäumten Mischung aus Natur-Kautschuk und Polystyrol-Butadien-Kautschuk ausgebildet ist
3. Kraftaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum (2) aus Polyurethan mit geringem Schäumungsgrad mit einem Raumgewicht von 0,4 g/cm3 bis 0,6 g/cm3 ausgebildet ist.
4. Kraftaufnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorplatte bzw. Kondensatorplatten (4, 4'), die nicht an das kompressible Dielektrikum angrenzen, ein- oder beidseitig durch inkompressible Schichten (3, 3', 6, 6') isoliert sind.
5. Kraftaufnehmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Schicht bzw. die isolierenden Schichten (3,3', 6,6') flexibel und/oder dehnbar ausgebildet sind.
6. Kraftaufnehmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorplatten (1, Γ, 4, 4') und die isolierende Schicht bzw. Schichten (3, 3', 6,6') als schmale Streifen (7,...) ausgebildet sind.
7. Kraftaufnehmer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorplatten (1, Γ, so 4, 4') und die isolierenden) Schicht(en) (3, 3', 6, 6') gleiche Breite aufweisen und randbündig verklebt sind.
8. Kraftaufnehmer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden) Schicht(en) (3, 3', 6, 6') und die Kondensatorplatten (4, 4'), die nicht an das gummielastische Dielektrikum angrenzen, gleiche Breite aufweisen und randbündig verklebt sind, und daß die Kondensatorplatten (1, Γ), die an das Dielektrikum angrenzen, eine geringere Breite aufweisen und so mit den Schichten (3, 3', 6, 6') verklebt sind, daß die letzteren sich beidseitig in gleichem Maße überlappen.
9. Kraftaufnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ketten- bzw. Schußfäden jeweils parallel zueinander liegen.
10. Kraftaufnehmer nach einem der Ansprüche 1
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Ketten- als auch die Schußfäden unter einem Winkel ungleich Null zur Streifenkante angeordnet sind.
11. Kraftaufnehmer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Streifenbreiten von unter 4 mm bzw. unter 10 mm bzw. über 10 mm der Winkel zwischen
1. der Fadenrichtung, die den kleinsten Winkel zur Streifenkante bildet, und
2. der Streifenkante im Bereich von 5° bis 20° bzw. 10° bis 30° bzw. 25° bis 45° liegt
12. Kraftaufnehmer nach einem der Ansprüche 6 bis 11 und nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfäden des Gewebes in einem Streifen nicht unterbrochen sind.
13. Kraftaufnehmer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfäden des Gewebes zickzackförmig verwoben sind.
14. Kraftautnehmer von Anspruch 7 bis 13 und nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgewebe der Streifen mit flexiblem Leitlack (S) oder flexiblem Leitkleber überdeckt ist
15. Kraftaufnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftaufnehmer auf eine Metallplatte aufgeklebt ist
16. Kraftaufnehmer nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß die isolierenden) Schichten) (3, 3', 6, 6') aus einem harten Material ausgebildet ist (sind).
17. Kraftaufnehmer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der isolierenden Schichten (3,3\ 6,6') aus Plexiglas ausgebildet ist
18. Kraftaufnehmer nach einem der Ansprüche 4 bis 17, dadurch gekennzeichnet daß die äußeren isolierenden Schichten (6,6') die darunter liegenden Kondensatorplatten (4, 4') auf mindestens einer Seite in Querrichtung überragen und die des jeweils benachbarten Streifens (7, T ...) dachziegelartig überlappen.
19. Kraftaufnehmer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet daß die äußeren isolierenden Schichten durch einen quer in Streifenrichtung verlaufenden Schnitt geteilt sind und daß auch diese durch den Schnitt getrennten Teile einander überlappen.
20. Kraftaufnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die an das gummielastische Dielektrikum angrenzenden Kondensatorplatten (1, Γ) mit den Eingängen (8,9) eines erdfreien Kapazitäts/Spannungs-Wandlers (11) und die nicht an das Dielektrikum angrenzenden Kondensatorplatten (4,4') mit der Abschirmung (10, 10') dieses Wandlers verbunden sind.
21. Verfahren zur Herstellung der Kraftaufnehmer nach einem der Ansprüche 5 bis 20 und nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die Schichten (1 bis 6) mit Kontaktkleber naß verklebt werden.
22. Verfahren zur Herstellung der Kraftaufnehmer nach einem der Ansprüche 5 bis 20 und nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (1—6) mit Polyurethankleber verklebt werden.
23. Verfahren zur Herstellung der Kraftaufnehmer nach einem der Ansprüche 5 bis 20 und nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verkleben jeweils einer Schicht aus Metallgewebe
mit einer isolierenden Schicht das Metallgewebe auf die isolierende Schicht gelegt wird und Zyanacrylat-Klebstoff auf der der isolierenden Schicht abgewandten Seite des Metallgewebes aufgetragen wird.
24. Verfahren zur Herstellung der Kraftaufnehmer nach einem der Ansprüche 5 bis 20 und nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (1 bis 6) mit Haftkleber beschichtet und schichtenweise auf dem Träger des Kraftaufnehmers verklebt werden.
25. Verfahren zur Herstellung der Kraftaufnehmer .'.ach einem der Ansprüche 5 bis 20 und nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien, aus denen die Schichten (1,3,4) gebildet werden, unabhängig von dem Dielektrikum (2) jeweils miteinander verklebt und dann in Streifen geschnitten und auf das ungeschnittene Dielektrikum (2) geklebt werden.
26. Verfahren zur Herstellung der Kraftaufnehmer nach einem der Ansprüche 5 bis 20 und nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien, aus denen eine der dreifachen Schichten (1, 3, 4 oder Γ, 3', 4') gebildet werden, sowie das Dielektrikum (2) miteinander verklebt und danach in Streifen geschnitten werden.
25 29 475). Bei der Krümmung von Körpern wird das Material an der einen Oberfläche gestaucht, während es an der gegenüberliegenden Oberfläche gedehnt wird. Dies ist bei der erwähnten Anordnung dadurch gegeben, daß sich der Abstand der Streifensysteme den Anforderungen anpassen kann. In Streifenrichtung ist jedoch die Dehnbarkeit gegenüber der normalen Dehnbarkeit nicht erhöht
Für zahlreiche Anwendungen insbesondere bei Messung an biologischen Objekten fallen dagegen insbesondere ins Gewicht:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10011134A1 (de) * 2000-03-10 2002-04-18 Wet Automotive Systems Ag Druck Meß-Vorrichtung

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4520885A (en) * 1981-08-05 1985-06-04 Yoshida Kogyo K.K. Load sensing apparatus with capacitive and inductive sensors
US4526043A (en) * 1983-05-23 1985-07-02 At&T Bell Laboratories Conformable tactile sensor
DE3411528A1 (de) * 1984-03-28 1985-10-10 Wolfgang Dipl.-Ing. Brunner (FH), 8999 Maierhöfen Plattform zur messung von kraftverteilungen
IL72736A0 (en) * 1984-08-21 1984-11-30 Cybertronics Ltd Surface-area pressure transducers
US5010772A (en) * 1986-04-11 1991-04-30 Purdue Research Foundation Pressure mapping system with capacitive measuring pad
US4827763A (en) * 1986-04-11 1989-05-09 Purdue Research Foundation Pressure mapping system with capacitive measuring pad
DE3642088A1 (de) * 1986-12-10 1988-06-23 Wolfgang Brunner Anordnung zur messung von kraftverteilungen
DE3704870C1 (de) * 1987-02-16 1988-04-28 Peter Seitz Vorrichtung zur Messung der flaechigen Verteilung von Druckkraeften
DE3734023A1 (de) * 1987-10-08 1989-04-27 Brunner Wolfgang Messmatte zur erfassung von druckverteilungen
US5361133A (en) * 1992-06-23 1994-11-01 Footmark, Inc. Method and apparatus for analyzing feet
US5790256A (en) * 1992-06-23 1998-08-04 Footmark, Inc. Foot analyzer
EP0682852B1 (de) * 1993-02-02 1998-10-28 AST RESEARCH, Inc. Leiterplattenanordnung mit abschirmungsgittern und herstellungsverfahren
US6230501B1 (en) 1994-04-14 2001-05-15 Promxd Technology, Inc. Ergonomic systems and methods providing intelligent adaptive surfaces and temperature control
US5675299A (en) * 1996-03-25 1997-10-07 Ast Research, Inc. Bidirectional non-solid impedance controlled reference plane requiring no conductor to grid alignment
DE60011445D1 (de) * 2000-11-28 2004-07-15 St Microelectronics Srl Textilartiger kapazitiver Drucksensor und Verfahren zum Abbilden des auf Punkte einer Oberfläche eines flexiblen und biegsamen Objekts, insbesondere eines Segels, ausgeübten Drucks
US7162928B2 (en) * 2004-12-06 2007-01-16 Nartron Corporation Anti-entrapment system
US7132642B2 (en) * 2001-07-09 2006-11-07 Nartron Corporation Anti-entrapment systems for preventing objects from being entrapped by translating devices
US6782759B2 (en) * 2001-07-09 2004-08-31 Nartron Corporation Anti-entrapment system
US6499359B1 (en) * 2001-07-09 2002-12-31 Nartron Corporation Compressible capacitance sensor for determining the presence of an object
US7293467B2 (en) * 2001-07-09 2007-11-13 Nartron Corporation Anti-entrapment system
KR20040077656A (ko) * 2001-10-22 2004-09-06 마이크로제닉스 가부시키가이샤 감압센서 및 그 감압센서를 사용한 모니터
US7154481B2 (en) * 2002-06-25 2006-12-26 3M Innovative Properties Company Touch sensor
DE102004022373B4 (de) * 2004-05-06 2006-03-16 W.E.T. Automotive Systems Ag Mehrschichtiges übernähtes System
TW200610229A (en) * 2004-09-07 2006-03-16 Primax Electronics Ltd Bus sysrem
US7312591B2 (en) 2005-03-11 2007-12-25 Npc Corporation Powered panel moving system
JP5044896B2 (ja) * 2005-04-27 2012-10-10 富士電機株式会社 圧力検出装置
US7342373B2 (en) * 2006-01-04 2008-03-11 Nartron Corporation Vehicle panel control system
US7208960B1 (en) * 2006-02-10 2007-04-24 Milliken & Company Printed capacitive sensor
US7395717B2 (en) * 2006-02-10 2008-07-08 Milliken & Company Flexible capacitive sensor
US7301351B2 (en) * 2006-02-10 2007-11-27 Milliken & Company Printed capacitive sensor
FR2907249B1 (fr) * 2006-10-13 2014-01-31 Inrets Dispositif et procede de detection de la presence d'un objet
US20100162832A1 (en) * 2007-02-23 2010-07-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Shear force and pressure measurement in wearable textiles
DE102007022871A1 (de) 2007-05-14 2008-11-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Taktilsensor mit entkoppelten Sensorzellen
US7719007B2 (en) * 2008-04-30 2010-05-18 Milliken & Company Flexible electroluminescent capacitive sensor
IL240460B (en) 2015-08-09 2018-05-31 2Breathe Tech Ltd Capacitive flexible pressure sensor and breathing monitoring using it
US10959644B2 (en) * 2016-03-24 2021-03-30 Bend Labs Inc. Compliant sensors for force sensing
US10180721B2 (en) * 2017-06-14 2019-01-15 Apple Inc. Fabric-based devices with force sensing
US11791597B2 (en) * 2021-02-05 2023-10-17 Aptiv Technologies (2) S.À R.L. Flexible electrical bus bar and method of manufacturing the same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1938181A1 (de) * 1968-08-01 1970-06-04 South African Inv S Dev Corp Vorrichtung zur Bestimmung von Lasten
DE2529475C3 (de) * 1975-07-02 1981-10-08 Ewald Max Christian Dipl.-Phys. 6000 Frankfurt Hennig Elektrische Schaltungsanordnung zum zeitabhängigen Messen von physikalischen Größen
CH609774A5 (de) * 1977-01-21 1979-03-15 Semperit Ag

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10011134A1 (de) * 2000-03-10 2002-04-18 Wet Automotive Systems Ag Druck Meß-Vorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
US4437138A (en) 1984-03-13
DE3025362A1 (de) 1982-01-28

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