Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Custom Force Sensing Resistor Sensor?


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von Florian R. (Firma: TU Wien) (frist)


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Hallo,
ich überlege eigene FSR Drucksensoren zu bauen. Hat da zufällig jemand 
schon Erfahrungen auf diesem Gebiet gemacht?

Im Prinzip würde ich gern Sensoren bauen, die diesen Interlink FSR 
Sensoren [1] ähneln, allerdings mit bestimmten Erweiterungen. 
Insbesondere würde ich gern gleich ein paar dutzend unabhängige Sensoren 
auf einem langen flexiblen Streifen haben und am liebsten auch gleich 
einen Teil der notwendigen Elektronik mit auf diesem Streifen.

Die Idee wäre eine flexible Leiterpate mit den nötigen Strukturen 
herstellen zu lassen und die dann zusammen mit so einer 
volumen-leitfähigen Folie (Velostat/Linqstat) [2] auf eine Trägerfolie 
zu laminieren.

Im Prinzip geht das, ich ab das mit der Folie und einer starren Platine 
auch schon mal getestet, aber es gibt, glaube ich, viele Detailprobleme:

Oberfläche: Vermutlich wäre Gold als Oberfläche für die Kontakte zur 
Folie gut. Ich habe aber keine Hersteller gefunden, die galvanisch Gold 
auf flex anbieten (will ich möglicherweise auch nicht bezahlen...) ENIG 
bieten aber alle an. Das wäre wohl besser als nacktes Kupfer. Die 
fertigen Sensoren scheinen eher aus einem per Siebdruck aufgebrachten 
leitfähigen Lack zu bestehen. Das wäre eventuell auch eine Alternative, 
scheint aber eher schwieriger zu beschaffen zu sein.

Träger: Welche Folie würde sich als Trägerfolie eignen? Wahrscheinlich 
am besten das gleiche Material aus dem Platine ist, also Polyimide (aka 
Kapton, richtig). Hat da jemand einen Tip für eine Quelle, mit Auswahl 
und Datenblättern, von der man auch Kleinstmengen beziehen kann?

Klebefolie: Es wird eine doppelseitige Klebefolie benötigt, um den 
Träger  an der flexiblen Platine festzukleben (Der eigentliche 
Sensorfilm liegt dann dazwischen (vielleicht auch irgendwie 
festgeklebt). Darum sollte diese Folie etwas dicker sein, als die 
leitfähige Folie (0.1mm). Weiß zufällig jemand, ob man diese Polyimide 
Folien schweißen kann?

Auswertung: Um den Widerstand der einzelnen Elemente messen zu können 
würde ich mit Analogschaltern diese Element an eine Stromquelle und an 
eine differenziellen AD Wander anschließen (Vierpolmessung). Ist das ein 
sinnvolles Verfahren um den Widerstand der Sensoren, der so zwischen ca. 
100k und 100R liegt, zu messen.

Analogschalter und vielleicht sogar AD Wander würde ich gleich auf das 
flex PDC packen (vielleicht auf das verstärkte Ende des Streifens).


Das ganze soll am Ende dazu diesen Druckbelastungen in einer 
Ergonomiestudie zu messen. Da ganze muss also nicht ewig funktionieren 
sollte aber ein paar Wochen lang halbwegs verlässliche Messwerte 
liefern.

Ich hoffe ihr habt ein paar Hinweise, Kommentare, Tips für mich.

Grüße
Flo

[1] https://www.interlinkelectronics.com/fsr-402-short
[2] https://www.adafruit.com/product/1361

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