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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Piezoaktoren als Sensor


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Autor: Alabert (Gast)
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Hallo an alle Freunde dieses Formus ich hoffe ihr könnt mir 
weiterhelfen. Ich benötige einen Sensor, welcher beim Drücken ein Signal 
ausgibt. Genauigkeit ist dabei nicht wichtigt. Es soll einfach ja oder 
nein ausgeben. Bei meiner Suche bin ich auf Piezoaktoren gestoßen.

Ich möchte Fragen ob es möglich ist die Aktoren auch als Sensoren zu 
verwenden? Soweit ich weiß ist es rein theoretisch möglich. Leider hatte 
ich bisher nichts mit ihnen zu tun. Jeder Rat ist Hilfreich.

Autor: Teo D. (teoderix)
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Alabert schrieb:
> Ich möchte Fragen ob es möglich ist die Aktoren auch als Sensoren zu
> verwenden? Soweit ich weiß ist es rein theoretisch möglich.

Ja das geht. Test, Oszi daran und mal drauf klopfen. Obs Sinn macht?-/

Autor: Weg mit dem Troll ! (Gast)
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Der verwendete OpAmp muss ja nicht grad ein 741 sein...

Autor: Alex G. (dragongamer)
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Ja, Piezokristalle geben einen Stromimpuls bei Druck (eigentlich 
Verformung) ab. Der kann sogar so stark sein dass er in Feuerzeugen zur 
Erzeugung des Zündfunken genutzt wird.

Aber was für Vorteile erhoffst du dir vom Piezo Element gegenüber einem 
Mikroschalter?

Autor: Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)
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Alex G. schrieb:
> Ja, Piezokristalle geben einen Stromimpuls bei Druck (eigentlich
> Verformung) ab. Der kann sogar so stark sein dass er in Feuerzeugen zur
> Erzeugung des Zündfunken genutzt wird.

Es ist eher ein Spannungsimpuls. Strom natürlich auch, aber der bewegt 
sich im Nano-Ampere-Bereich (bei kleinen Sensoren und Fingerkraft). Die 
auswertende Elektronik muss sehr hochohmig sein und sollte eine 
Spannungsbegrenzung zum eigenen Schutz haben.

Signale aus Piezosensoren sind nur "dynamisch", d.h. nur wenn sich was 
bewegt - also zu Beginn des Drückens oder beim Loslassen. Statische 
Signale (dauerhafter Druck) ergeben kein (einfach zu dedektierendes) 
Resultat.

Mit etwas mehr Aufwand kann man den Piezosensor auch (am Besten 
unhörbar) schwingen lassen und die Stromaufnahme oder die 
Frequenzänderung beim Anfassen messen. Dann ist es fast schon ein 
Touchsensor, der auf leichteste Berührung reagieren kann.

> Aber was für Vorteile erhoffst du dir vom Piezo Element gegenüber einem
> Mikroschalter?

Es ist flach, benötigt aber dennoch etwas Bewegungsspielraum (als 
einfacher Drucksensor), z.B. bei einem Scheibensensor durch eine Art 
Unterlegscheibe am äußeren Rand. Dabei genügt aber ein Spielraum von 
vlt. 0,5mm. Im oben erwähnten "Aktivmodus" kann man ihn flach aufkleben 
oder in eine Folientatstaur einlaminieren.

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Autor: Stepdown (Gast)
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mit einem Stepdownregler (besserer Wirkungsgrad...)

Autor: Alex G. (dragongamer)
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Frank E. schrieb:
> Es ist flach, benötigt aber dennoch etwas Bewegungsspielraum (als
> einfacher Drucksensor), z.B. bei einem Scheibensensor durch eine Art
> Unterlegscheibe am äußeren Rand. Dabei genügt aber ein Spielraum von
> vlt. 0,5mm. Im oben erwähnten "Aktivmodus" kann man ihn flach aufkleben
> oder in eine Folientatstaur einlaminieren.
Das ist mir schon klar, aber da der TE grade erst diese Technologie 
entdeckt hat, bzw. fragt ob es sie überhaupt gibt, könnte ich mir 
vorstellen dass ihm nicht bewusst ist, was für Eigenschaften 
Microschalter haben. Und somit ein Piezo, vieleicht nicht die beste Wahl 
ist.

Autor: Alabert (Gast)
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Die Eigenschaften der Piezokristalle kenne ich. Können die kommerziellen 
Piezoaktoren einfach als Sensoren angeschlossen werden, weil die müssten 
keine zusätzliche Spannungsquelle benötigen? Wenn man sie als Aktoren 
anschliesst, müsste eine Quelle vorhanden sein.

Autor: Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)
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Alabert schrieb:
> Die Eigenschaften der Piezokristalle kenne ich. Können die
> kommerziellen
> Piezoaktoren einfach als Sensoren angeschlossen werden, weil die müssten
> keine zusätzliche Spannungsquelle benötigen? Wenn man sie als Aktoren
> anschliesst, müsste eine Quelle vorhanden sein.

Ja doch. Der Piezo-Efekt ist umkehrbar/reversibel. Spannung dran und das 
Ding biegt, streckt oder kürzt sich (je nach interner Struktur) oder von 
Außen biegen, ziehen, drücken ... und es wird eine Spannung erzeugt.

Möglicherweise ist der gewählte Piezo-Sensor bzw. -Aktor mehr oder 
weniger gut für den jeweils entgegengesetzten Zweck geeignet, z.B. wegen 
der Bauform, Gehäuse usw. - aber prinzipiell ist der Effekt umkehrbar.

: Bearbeitet durch User
Autor: Arduino Fanboy D. (ufuf)
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Alabert schrieb:
> weil die müssten
> keine zusätzliche Spannungsquelle benötigen?

Es gib durchaus Piezo Aktoren mit eingebautem Treiber.

Autor: Sebastian S. (amateur)
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Frage an Radio Eriwan:
Kann man einen Lautsprecher als Mikrophon verwenden?
 Im Prinzip ja, aber...
Kann man einen Piezoatraktor als Drucksensor verwenden?
 Im Prinzip ja, aber man sollte hierfür doch spezialisierte Sensoren
 verwenden.

: Bearbeitet durch User
Autor: Harald W. (wilhelms)
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Alabert schrieb:

> Ich möchte Fragen ob es möglich ist die Aktoren auch als Sensoren zu
> verwenden? Soweit ich weiß ist es rein theoretisch möglich.

Die Scheiben für Piezosummer gibts ja schon recht billig.
Vielleicht solltest Du damit Deine ersten Versuche machen.

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