Kompakte OEM-Kräftesensoren für Flexibilität in Design und Anwendung

Pewatron präsentiert zwei neue OEM-Kräftesensoren, die sich ideal für die mobile Dosierung von Medikamenten sowie für eine Vielzahl anderer Anwendungen eignen, darunter für die Überwachung von Pumpen, für Robotik- und Automationsanwendungen, für die Gewichtsmessung sowie für die indirekte Druck- & Durchflussmessung. Die Sensoren lassen sich in unterschiedlichsten Branchen einsetzen, darunter beispielsweise in der Medizin- und Halbleiterindustrie oder in der biochemischen Industrie. Die beiden Kräftesensoren im Angebot von Pewatron sind serienmässig produzierte Standard-OEM-Sensoren. Der CentoNewton-OEM-Kräftesensor misst Druckkräfte in einem Bereich von 10-200 N (1 bis 20 kg bei 1 G). Der MilliNewton-OEM-Kräftesensor misst Kräfte in einem Bereich von 400-2000 mN.

Der CentoNewton-Sensor bietet eine einfache und kostengünstige Lösung für die integrierte Messung mittlerer Kräfte sowie für Anwendungen, die nicht die Präzision einer bearbeiteten Kraftmesszelle erfordern. Die Kraftmessung erfolgt hier gemäss dem «Doppelring»-Beugungsprinzip. Die integrierte Konditionierungselektronik sorgt für einen angepassten und verstärkten ratiometrischen Spannungsausgang (0,5-3,0 V), der sich zur einwirkenden Kraft linear verhält. Der Temperaturbereich für den Betrieb beträgt 0° C-70° C. Der Kräftesensor ist nicht temperaturkompensiert, die Temperaturkoeffizienten liegen jedoch typischerweise deutlich unter 0,1 %/K. Der CentoNewton-Sensor benötigt weniger als 3 mA Strom während des Betriebs, wodurch er sich für die Verwendung in batteriebetriebenen Geräten eignet. Ein enormer Vorteil des «Doppelring»-Biegungsprinzips ist die reduzierte Hysterese des Kräftesensors, die durch ein Zwei-Ring-Supportprinzip minimiert wird.

Der MilliNewton-Kräftesensor wurde für die Messung geringer Kräfte optimiert. Die Kraft wird hier durch Biegung eines Kragträgers gemessen, der eine piezoresistive Brücke hält. Die Elektronik des Basis-Trägersubstrates sorgt für einen angepassten, ratiometrischen Spannungsausgang (0,5-3,0 V), der sich zur einwirkenden Kraft linear verhält. Die Genauigkeit der Nullpunktabweichung und der Bereichsendwerte ist exakter als +/- 1 % FSO und die Temperaturkoeffizienten der Nullpunktabweichung und der Bereichsendwerte sind typischerweise exakter als 0,02 % FS/K (0° C-70° C). Der MilliNewton-Sensor benötigt ebenfalls weniger als 3 mA Strom während des Betriebs, wodurch er sich ebenso für den Einsatz in batteriebetriebenen Geräten eignet.

Beide Sensoren können zur Regulierung von Medikamenten-Dosierungen eingesetzt werden, wobei in einem Apparat entweder nur einer oder beide Sensoren gleichzeitig verwendet werden können, was eine höhere Präzision und die Abdeckung einer grösseren Bandbreite an Dosierungen – von wenigen Millilitern bis zu mehreren Litern – ermöglicht. Im Allgemeinen profitieren die meisten mobilen Geräte (ohne Einschränkung auf medizinische Anwendungen), deren Zweck die dosierte Abgabe von Flüssigkeiten oder Gasen ist, davon, wenn zur optimalen Dosierung und Reservenüberwachung beide Kräftesensoren genutzt werden. In einigen Anwendungen werden die Kräftesensoren auch verwendet, um Behinderungen in einem Durchflusssystem festzustellen. Dabei gewährleisten sie einen zuverlässigen Durchfluss, indem sie sicherstellen, dass es in Röhren und Pumpen nicht zu einem Druck- oder Kräfteaufbau kommt.