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© alps Komponenten | 14 August 2015

Hochpräzise Sensoren basieren auf MEMS-Technologie

Die Alps Electric Europe GmbH bietet mit der HSFPAR-Serie eine Reihe von Kraftsensoren zur hochpräzisen Messung der Druckstärke bei Eingabegeräten sowie zur Positionsteuerung in industriellen Anlagen und von Robotern.

Das ist eine Produktankündigung von Alps Electric Europe GmbH. Allein der Emittent ist für den Inhalt verantwortlich.
Die neuen Sensoren basieren auf MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) Technologie. Sie sind als SMD-Version und als stoßfeste Ausführung mit winzigen Abmessungen von 2,00 mm x 1,60 mm x 0,66 mm beziehungsweise 4,00 mm x 2,70 mm x 2,06 mm (B x T x H) verfügbar. Der Messbereich ist mit 0,01 N bis 8 N bzw. 0,01 N bis 7 N spezifiziert. Die Empfindlichkeit beträgt bei beiden Versionen 3,7 mV/V/N und die relative Linearitätsabweichung <3% FS. Die Lebensdauer der Sensoren liegt bei einer Millionen Zyklen. Ihre Stoßfestigkeit beträgt 50 N bzw. 200 N. Die Kraftsensoren sind für Versorgungsspannungen von 1,5 V bis 3,7 V ausgelegt. Die Serienproduktion der Bauelemente ist bereits angelaufen. Die Nachfrage nach hochpräzisen Stifteingabegeräten wächst aufgrund der steigenden Popularität des digitalen Zeichnens und Malens. Eingabestifte oder Griffel enthalten Kraftsensoren, die die Bewegung der Stiftspitze verfolgen und die unterschiedlichen Strichdicken in der Zeichnung entsprechend dem angewendeten Druck wiedergeben. Für gleichmäßige Farbübergänge benötigen die Eingabestifte Sensoren mit hoher Auflösung, was jedoch einen sehr dicken Schaft zur Folge hat. Das Internet der Dinge (IoT) und Roboteranwendungen haben in den letzten Jahren ebenfalls eine Menge Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Der Bedarf an kompakten, hochpräzisen Kraftsensoren für Anwendungen wie Belastungserkennung bei Berührung oder Kontakt, Belastungsausgleich und Steuerung der Greifkraft wird wahrscheinlich weiter steigen. Kraftsensoren basieren heute in der Regel auf Halbleiter-Dehnungsmessstreifen oder Metall-Dehnungsmessstreifen. Beide Ausführungen haben ihre Mankos. Kraftsensoren mit Halbleiter-Dehnungsmessstreifen bieten hohe Präzision, sind aber sehr groß. Kraftsensoren mit Metall-Dehnungsmessstreifen sind dagegen sehr kompakt. Dies geht jedoch zu Lasten der Empfindlichkeit, die geringer ist. Als Reaktion auf diese Nachteile hat ALPS die hochpräzisen, vielseitig einsetzbaren Kraftsensoren der HSFPAR-Serie entwickelt und mit der Serienfertigung dieser Bausteine begonnen. Realisiert wurden die Kraftsensoren mit Hilfe eines MEMS mit Halbleiter-Dehnungsmessstreifen und Packaging-Technologien, die im Laufe der Jahre erworben wurden. Die HSFPAR-Serie zeichnet sich nicht nur durch außergewöhnlich kompakte, flache Abmessungen aus, sondern kann auch Belastungen bis zu 0,01 N erkennen. Sie ermöglicht dadurch die hochpräzise Erfassung von beispielsweise minimalen Änderungen beim Stiftdruck und Lastverlagerungen bei Robotern. Zur einfachen Integration in Endgeräte sind die Kraftsensoren der HSFPAR-Serie auch mit einer flexiblen Leiterplatte (Flexible Printed Circuit, FPC) erhältlich. Diese Version eignet sich für vielfältige Anwendungen, zum Beispiel für Eingabegeräte wie Griffel und Touch-Panels sowie Industrieanlagen und Roboter. Leistungsmerkmale Industrieweit kleinste Hochpräzisions-Kraftsensoren:
  • Kompakte, flache Abmessungen erlauben Integration in dünne Endprodukte
  • Erfasst Belastungen bis zu 0,01 N
  • Lange Lebensdauer von mehr als einer Millionen Zyklen
  • Version mit flexibler Leiterplatte verfügbar
Hauptsächliche Anwendungen
  • Eingabestifte und verschiedene andere Eingabegeräte
  • Lastausgleich und Greifkrafterkennung für Roboter
  • Diverse Industrieanlagen
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2019.09.20 17:48 V14.4.1-1