Método e instalación para la medición de fuerza eléctrica mediante capa delgada de aislamiento.

Instalación para la medición eléctrica de una fuerza (F), que incluye:



- una célula de medición de fuerza con

• un primer electrodo de metal (1) y un segundo electrodo de metal (3) opuesto a éste en la dirección de la fuerza (F) que se desea medir, los cuales están formados respectivamente por metal duro, acero o capas de metal de baja impedancia sobre cuerpos de cerámica, de cristal o de plástico y tienen superficies de contacto, a través de las cuales se puede aplicar la fuerza (F) que se desea medir y las cuales presentan una resistencia eléctrica en el rango de pocos miliohmios hasta menos que o igual a diez ohmios, así como una profundidad de rugosidad media (Ra) menor que o igual a 400 nanómetros para la configuración de una conductividad independiente de la fuerza, • una capa delgada de aislamiento (2) que está dispuesta con encaje geométrico entre los electrodos de metal (1, 3) y la cual se compone de un material que es seleccionado del grupo:

• óxido de zinc,

• óxido de aluminio reducido estocásticamente Al2Ox con x = 2.4 a 2.8,

• carburo de silicio,

• capa DLC [diamond like carbon],

• un electrodo de metal de referencia (4) que está dispuesto, de forma desacoplada de la fuerza del primer electrodo de metal (1), sobre una sección de la capa delgada de aislamiento (2) y se tensa por medio de un elemento de sujeción (5) con fuerza de sujeción constante en comparación con el segundo electrodo de metal (3);

- un circuito de medición que está construido como medio puente o puente completo, en donde • un circuito de corriente alimentado por una fuente de corriente (6) transcurre en conexión en serie a través del primer electrodo de metal (1), la capa delgada de aislamiento (2) para el segundo electrodo de metal (3), además de a través de la capa delgada de aislamiento (2) para el electrodo de metal de referencia (4),

• una tensión (8) dependiente de la fuerza se mide entre el primer electrodo de metal (1) y el segundo electrodo de metal (3), la cual cae a causa de la capa delgada de aislamiento (2), • una tensión de referencia (9) se mide entre el segundo electrodo de metal (3) y el electrodo de metal de referencia (4),

• el circuito de medición forma, a partir de la tensión (8) dependiente de la fuerza y de la tensión de referencia (9), una relación de tensiones que representa un valor de la fuerza aplicada.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/DE2016/100305.

Solicitante: Klemm, Jan.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Im Zipfel 49 36419 Geisa-Borsch ALEMANIA.

Inventor/es: KLEMM,JAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G01L1/18 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01L MEDIDA DE FUERZAS, TENSIONES, PARES, TRABAJO, POTENCIA MECANICA, RENDIMIENTO MECANICO O DE LA PRESION DE LOS FLUIDOS (pesado G01G). › G01L 1/00 Medida de fuerzas o tensiones, en general (medida de la fuerza producida por un choque G01L 5/00). › utilizando las propiedades de los materiales piezorresistentes, es decir, de los materiales cuya resistencia óhmica varía siguiendo las modificaciones de la amplitud o de la dirección de la fuerza aplicada al material.
  • G01L1/20 G01L 1/00 […] › midiendo las variaciones de la resistencia óhmica de materiales sólidos o fluidos conductores de electricidad (de materiales piezorresistentes G01L 1/18 ); haciendo uso de células electrocinéticas, es decir, células que contienen un líquido en las que un potencial eléctrico es producido o modificado por la aplicación de una incitación.
  • G01L1/26 G01L 1/00 […] › Medidas auxiliares tomadas, dispositivos utilizados en relación con la medida de fuerzas, p. ej. para impedir la influencia de las componentes transversales de la fuerza, para impedir la sobrecarga.

PDF original: ES-2726289_T3.pdf

 

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