Piezoresistiver Kraftsensor

Piezoresistive Sensoren werden zur Messung von Kräften, Auslenkungen, Drücken und mechanischen Spannungen verwendet. In diesem Fall wurde ein piezoresistiver Sensor zur Messung von Kräften und Auslenkungen in einen Biegebalken integriert.

Prinzip

Ein piezoresistiver Sensor ist ein Widerstand, der seinen Widerstandswert in Abhängigkeit der auf ihn einwirkenden mechanischen Spannung ändert. Wird der Biegebalken ausgelenkt, so wird eine mechanischer Spannung im Sensor induziert, welche zu einer messbaren Widerstandsänderung führt.
Über diesen Effekt und die Biegebalkentheorie kann die Auslenkung des Balkens und die auf ihn einwirkende Kraft ermittelt werden.

Die Biegebalken wurden mittels DRIE hergestellt.

Kennwerte

• Biegebalkenbreite: 100 µm
• Biegebalkenlänge: 800 µm
• Biegebalkendicke: 4 µm
• Wiederstand: 10 kΩ
• Messbereich: 1 … 15 µN

Projektpartner

• IBEC