2.3 Relaxatie-oscillator

2.1 Drukmeting - krachtmeting
Hoofdstuk 2 gaat nader in op de sensor waarvan gebruik wordt gemaakt om de drukkracht te meten.
Ook beschrijft het op welke wijze dat is gerealiseerd. Tijdens de zoektocht naar een geschikte sensor,
zijn we uiteindelijk uitgekomen op een PZT-sensor die aan een aantal gunstige voorwaarden voldoet
zoals: een eenvoudige interface naar een schakeling voor verdere dataverwerking, geschikt voor het
meten van een absolute kracht (een soort DC-meting), geringe massa en afmeting. Hiertegenover staan
ook een aantal minder gunstige eigenschappen, zoals onder andere de temperatuurafhankelijkheid
en het ontbreken van specificaties van de producent. Daarnaast is de programmatuur die de verdere
dataverwerking voor zijn rekening neemt ingewikkelder, omdat er vanwege mechanische koppeling
stoorsignalen van het instrument worden opgepikt, die de meetwaarden kunnen beïnvloeden. In de
literatuur is er veel informatie over PZT te vinden. Dit gaat echter maar heel zelden over het gebruik
van PZT als sensor voor het meten van een absolute kracht.
2.1.1 Soorten meetsensoren
Op het internet vinden we onder andere op de homepage van Farnell (www.farnell.com) een overzicht
van leverbare krachtsensoren, waarvan we er hier een paar opnoemen. Daarnaast volgt er een beschrijving
van krachtsensoren die van flexibele folie gemaakt worden. Juist als er in het ontwerp niet veel
ruimte voor een sensor beschikbaar is, zou overwogen kunnen worden deze te gebruiken.
Honeywell FSL05N2C: (figuur 2.1 maten zijn in mm)
Figuur 2.1 Honeywell Forcesensor with specifications
De bijbehorende beschrijving:
“The FS Series Sensors provide precise, reliable force sensing performance in a compact commercial
grade package. The sensor ... utilizes a specialized piezoresistive micro-machined silicon sensing element.
The low power, unamplified, noncompensated Wheatstone bridge circuit design provides inherently
stable mV outputs over the force range.
Force sensors operate on the principle that the resistance of silicon implanted piezoresistors will increase
when the resistors flex under any applied force. The sensor concentrates force from the application,
through the stainless steel plunger, directly to the silicon sensing element. The amount of resistance
changes in proportion to the amount of force being applied. This change in circuit resistance results
in a corresponding mV output level...”
9