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DE102006027616A1 - Strain gauge for determination of strain of components or objects, has extrinsic electrically conductive polymer material, which enables measurement of deformation or length variation by change of resistance of extrinsic conductive plastic - Google Patents

Strain gauge for determination of strain of components or objects, has extrinsic electrically conductive polymer material, which enables measurement of deformation or length variation by change of resistance of extrinsic conductive plastic Download PDF

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DE102006027616A1
DE102006027616A1 DE200610027616 DE102006027616A DE102006027616A1 DE 102006027616 A1 DE102006027616 A1 DE 102006027616A1 DE 200610027616 DE200610027616 DE 200610027616 DE 102006027616 A DE102006027616 A DE 102006027616A DE 102006027616 A1 DE102006027616 A1 DE 102006027616A1
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FRORMANN, LARS, PROF. DR.-ING., 08451 CRIMMITS, DE
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Sover Alexandru Dipl-Ing
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Abstract

The strain gauge (DMS) has extrinsic electrically conductive polymer material, which enables the measurement of a deformation or a length variation by the change of resistance of a extrinsic conductive plastic with deformation caused by the change of resistance. The polymer material is filled with electrically conductive fibers or particles. The mechanical strain of the components is measured by the electrical change of resistance of the fibers or particles.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Dehnungsmessstreifen (DMS) auf Basis extrinsisch elektrisch leitfähiger Polymerwerkstoffe zur Ermittlung der Dehnung von Bauteilen bzw. Objekten mittels Widerstandsänderung derartiger DMS bei Verformung.The The invention relates to a strain gauge (DMS) based on extrinsic electrically conductive Polymer materials for determining the elongation of components or Objects by resistance change such strain gage upon deformation.

Der Dehnungsmessstreifen auf Basis extrinsisch leitfähiger Polymerwerkstoffe zur Ermittlung der Dehnung von Bauteilen bzw. Objekten mittels Widerstandsänderung derartiger DMS bei Längenänderung hat die Aufgabe Längenänderungen bzw. Dehnungen an Bauteilen bzw. Objekten insbesondere auch an Kunststoffbauteilen mit hohen Verformungen in ein Signal zu übertragen und damit mess- und beschreibbar zu machen.Of the Strain gauges based on extrinsically conductive polymer materials for Determination of the elongation of components or objects by means of resistance change Such strain gauges on length change the task has length changes or expansions of components or objects in particular on plastic components to transmit with high deformations in a signal and thus measuring and to be described.

Durch die zunehmende Forderung der Industrie und dabei insbesondere der Automobil- und Automobilzulieferindustrie nach Gewichtseinsparung und der hierdurch bedingten Anforderung zum Einsatz von leichten Werkstoffen, insbesondere Kunststoffen, besteht die Notwendigkeit neue Messverfahren, -systeme sowie -mittel, welche für diese Materialen geeignet sind, zu entwickeln. Da der Industrie heute die richtigen „Werkzeuge" zur Beanspruchungsermittlung insbesondere an Kunststoffbauteilen mit hohen Dehnungen bzw. Verformungen fehlen, steht die Herstellung und Nutzung von Messmitteln aus dem Gleichen wie dem zu messenden Werkstoff im Vordergrund des Interesse.By the increasing demand of the industry and in particular the Automotive and automotive supply industry after weight saving and the resulting requirement for the use of lightweight materials, especially plastics, there is a need for new measuring methods, Systems and agents which are for These materials are suitable to develop. Because the industry today the right "tools" for determining the load especially on plastic components with high strains or deformations is missing, is the production and use of measuring equipment from the Same as the material to be measured in the foreground of interest.

Hierbei besteht die Möglichkeit wichtige Informationen des mechanischen Spannungszustands eines Bauteils, mittels gemessenen Dehnungen zu erhalten, wobei sich der hier vorgestellte neuartige Dehnungsmessstreifen insbesondere für Werkstoffe mit hohen den Kunststoffen analogen Verformungen bzw. Dehnungen eignet.in this connection it is possible important information of the mechanical stress state of a Component to obtain by means of measured strains, wherein the here presented new strain gauges especially for materials with high plastic-like deformations or strains suitable.

Hierdurch können nicht nur Spannungszustände in derartigen Bauteilen ermittelt und beschrieben, sondern auch Hinweise zur gezielten Auslegung bzw. Optimierung von Leichtbaustrukturen generiert werden.hereby can not just stress states determined and described in such components, but also Notes on the targeted design and optimization of lightweight structures to be generated.

Für die Messung der mechanischen Dehnung oder anderer mechanischer Größen an metallischen Bauteilen, teilweise auch an Kunststoffen, werden unter anderem Dehnungsmessstreifen (DMS) eingesetzt. Ein DMS ist ein elektrischer Widerstand, der unter mechanischer Belastung seinen Widerstandsbetrag ändert /1/. Wenn ein DMS gedehnt wird, nimmt sein Widerstand zu. Der DMS wird hierzu für die Messung auf der Bauteiloberfläche des zu vermessenden Objektes mit einem geeigneten Klebstoff aufgeklebt. Die Dehnung des Bauteils wird vom Klebstoff auf den Messgitterträger des DMS und damit auf das Messgitter selbst übertragen. Die Dehnungsgrenze eines DMS hängt von den Eigenschaften des Gittermaterials, des Trägers und des zur DMS-Installation verwendeten Klebstoffes ab /2/. Es ist bekannt, dass derzeit die Messung der mechanischen Dehnungen an Kunststoffbauteilen mittels Dehnungsmessstreifen problematisch ist. Der Kunststoff hat spezifische Eigenschaften, die die Messung der Dehnung an der Oberfläche erschwert. Speziell die hohe Dehnung von duro- und thermoplastischen Kunststoffen, thermoplastischen Elastomeren oder Elastomeren steht heutigen DMS entgegen, da diese für derartige Dehnungsbereiche i. d. R. nicht anwendbar sind. Auch erschwert die schlechte Leitfähigkeit der Kunststoffe die Messung elektrischer Signale an der Oberfläche dieser Werkstoffe. Weiterhin erwärmen sich die DMS an Kunststoffoberflächen sehr schnell, so dass nicht mehr die reale Dehnung des Kunststoffbauteils gemessen wird, sondern die Wärmedehnung des Messstreifens. Viele Kunststoffe sind sehr empfindlich gegen Reinigungsmittel und Kleber, die bei der Installation von Dehnungsmessstreifen an der Bauteiloberfläche verwendet werden.For the measurement mechanical elongation or other mechanical quantities of metallic Components, sometimes also on plastics, among others Strain gauges (DMS) used. A DMS is an electrical one Resistance that changes its resistance under mechanical stress / 1 /. When a strain gauge is stretched, its resistance increases. The DMS will this for the measurement on the component surface of the object to be measured glued on with a suitable adhesive. The elongation of the component is from the adhesive on the measuring grid carrier of the strain gauge and thus on the Transfer measuring grid yourself. The strain limit of a strain gage hangs from the properties of the grid material, the vehicle and of the adhesive used for the DMS installation from / 2 /. It is known that currently the measurement of mechanical strains Plastic components by means of strain gauges is problematic. The plastic has specific properties that allow the measurement of Stretching on the surface difficult. Especially the high elongation of duroplastic and thermoplastic Plastics, thermoplastic elastomers or elastomers contrary to today's strain gages, as these are for such strain areas i. d. R. are not applicable. Also, the poor conductivity makes it difficult of plastics measuring electrical signals on the surface of these Materials. Continue to heat up the strain gauges on plastic surfaces very fast, so that no longer the real stretch of the plastic component is measured, but the thermal expansion of the measuring strip. Many plastics are very sensitive to Detergents and adhesives involved in the installation of strain gages on the component surface be used.

Eine weitere unerwünschte Wirkung von Dehnungsmessstreifen auf Kunststoffen ist die örtliche Versteifung des Messobjekts durch die mechanischen Eigenschaften von Klebstoff und Dehnungsmessstreifen. Die Versteifung entsteht, wenn der E-Modul der installierten Messstelle (Kombination Klebstoff/Dehnungsmessstreifen) größer als der E-Modul des Werkstoffs des Messobjekts ist. Dies kann zu unerwünschten Fehlern in der Messwertaufnahme führen /2/.A more unwanted Effect of strain gauges on plastics is the local Stiffening of the test object by the mechanical properties of adhesive and strain gauges. The stiffening arises if the modulus of elasticity of the installed measuring point (combination adhesive / strain gauge) greater than is the modulus of elasticity of the material of the test object. This can be undesirable Errors in the measured value recording lead / 2 /.

Bei der im Rahmen der Vorbereitung dieser Patentschrift durchgeführten Literatur- und Patentrecherche konnten keine dem Einsatz von Dehnungsmessstreifen (DMS) auf Basis elektrisch leitfähiger Polymerwerkstoffe zur Ermittlung der Dehnung von Bauteilen bzw. Objekten mittels Widerstandsänderung derartiger DMS bei Verformung bzw. Längenänderung widersprechenden Anmeldungen recherchiert werden.at the literature used in the preparation of this patent. and patent searches failed to detect the use of strain gages (DMS) based on electrically conductive polymer materials for determining the elongation of components or objects by means of resistance change Such strain gauges for deformation or change in length contradictory applications be researched.

Es konnten lediglich bestehende Patente (z.B. DE 30 44 111 , DE 33 01 635 , EP 114620 , EP 1615237 , EP 1553629 und EP 1594876 ), die die Herstellung von elektrisch leitfähigen Kunststoffen und deren Verwendung in verschiedenen Bereichen der Technik, z.B. der Elektrotechnik beschreiben, ermittelt werden. In weiteren Patentschriften (z.B. DE 698 19 193 ; DE 198 26 411 , DE 82 26 291 , DE 66 07 064 , DE 44 04 716 , DE 693 08 277 und DE 200 22 494 ) wird der Aufbau sowie die Messanornung für unterschiedliche Anwendungen beschrieben.It could only existing patents (eg DE 30 44 111 . DE 33 01 635 . EP 114620 . EP 1615237 . EP 1553629 and EP 1594876 ), which describe the production of electrically conductive plastics and their use in various fields of technology, such as electrical engineering, are determined. In other patents (eg DE 698 19 193 ; DE 198 26 411 . DE 82 26 291 . DE 66 07 064 . DE 44 04 716 . DE 693 08 277 and DE 200 22 494 ) describes the structure as well as the measuring arrangement for different applications.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist ein Dehnungsmessstreifen auf Basis extrinsisch elektrisch leitfähiger Polymerwerkstoffe zur Ermittlung der Dehnung von Bauteilen bzw. Objekten mittels Widerstandsänderung derartiger DMS bei Verformung.aim The invention is an extrinsic strain gauge electrically conductive Polymer materials for determining the elongation of components or Objects by resistance change such strain gage in deformation.

Hiermit ist einerseits die Verwendung von dehn- bzw. hochdehnfähigen Kunststoffen sowie anderseits die Einarbeitung von leitfähigen Füllstoffen in die Polymermatrix bedingt.Herewith on the one hand is the use of stretchable or highly elastic plastics and on the other hand, the incorporation of conductive fillers in the polymer matrix conditionally.

Die Erfindung stellt somit eine einfache, geeignete sowie wirtschaftliche Möglichkeit dar, um Dehnungsmessstreifen mit hohen Dehnungen und damit entsprechenden Messbereichen herzustellen sowie Bauteile bzw. Objekte mit hohen Dehnraten durch entsprechendes aufbringen derartiger DMS hinsichtlich ihrer Verformung bzw. Längenänderung zu charakterisieren.The Invention thus provides a simple, suitable and economical possibility to strain gauges with high strains and thus corresponding Measuring areas as well as components or objects with high Strain rates by appropriate application of such strain gauges their deformation or change in length characterize.

Hierzu wird ein Kunststoff lokal oder vollständig mit elektrisch leitenden Fasern oder Partikeln gefüllt, wobei diese die Aufgabe haben ein elektrisch leitfähiges Netzwerk im Kunststoff zu erzeugen. Entsprechend des eingesetzten Füllers wird der Kunststoff ab einem definierten Füllstoffanteil elektrisch leitfähig, wobei dieses Netzwerk durch Belastung des Bauteils in seiner Lage bzw. geometrischen Anordnung verändert werden kann und sich somit der elektrische Widerstand des Netzwerkes bzw. des Bauteils verändert. Mittels der hierdurch bedingten messbaren Widerstandsänderung kann die Dehnung des Bauteils bestimmt und im Weiteren die Bauteilspannung berechnet werden.For this is a plastic locally or completely with electrically conductive Filled fibers or particles, these have the task of an electrically conductive network to produce in the plastic. According to the filler used the plastic from a defined filler content electrically conductive, wherein this network by loading the component in its position or changed geometric arrangement can be and thus the electrical resistance of the network or the component changed. By means of the resulting measurable change in resistance the expansion of the component can be determined and subsequently the component voltage be calculated.

Mittels derartiger DMS wird das Problem der Applizierung auf die Oberfläche von z. B. polymeren Werkstoffen herkömmlicher DMS vermieden, weil das Messgitter direkt in das Bauteil eingebaut werden kann. Die Dehnungsgrenze des Meßsystems (mit leitfähigen Werkstoffen gefüllter Kunststoff) erhöht sich hierdurch bedingt, da hier mehrere Messgitter die gleiche Dehnung übernehmen können.through Such strain gage will address the problem of application to the surface of z. B. polymeric materials conventional DMS avoided because the measuring grid built directly into the component can be. The strain limit of the measuring system (with conductive materials filled Plastic) increases Due to this, because here several measuring grids take over the same strain can.

Durch die Benutzung von Kunststoffen als Träger des Netzwerks, die auch die Eigenschaft latente Wärme zu speichern besitzen können, kann das Problem der schlechten Wärmeleitung von Kunststoffen partiell oder ganzflächig gelöst werden. Dabei können Latentwärmespeichermaterialien eine bestimmte Wärmeenergiemenge absorbieren, ohne die eigene Temperatur zu erhöhen /3/, 1. Somit kann die Wärmeenergie, die das Netzwerk während der Messung erzeugt und die die Messung beeinflussen kann, absorbiert werden. Der Nennwiderstand des Messnetzwerks und die Speisespannung müssen angepasst werden, so dass die erzeugte Wärmeenergie des Netzwerks einen bestimmten Grenzwert nicht überschreitet. Durch das Mischen von Latentwärmespeichermaterialen mit anderen „Kunststoffen" (z.B. Elastomeren) können Compounds hergestellt werden, die sich an die zu messenden Belastungen, Dehnung und Werkstoffeigenschaften „maßgeschneidert" anpassen lassen.By using plastics as carriers of the network, which also have the property to store latent heat, the problem of poor heat conduction of plastics can be solved partially or over the entire surface. In this case, latent heat storage materials can absorb a certain amount of heat energy without increasing their own temperature / 3 /, 1 , Thus, the heat energy that the network generates during the measurement and that can affect the measurement can be absorbed. The nominal resistance of the measurement network and the supply voltage must be adjusted so that the generated thermal energy of the network does not exceed a certain limit. By mixing latent heat storage materials with other "plastics" (eg elastomers), compounds can be produced which can be tailored to the loads, elongation and material properties to be measured.

Die Dehnungsmessstreifen die aus derartigen Coumponds bestehen, können flexibel auf der Oberfläche zur Messung der lokalen mechanischen Dehnung von komplexen Bauteilen appliziert werden.The Strain gages consisting of such Coumponds, can be flexible on the surface for measuring the local mechanical strain of complex components be applied.

Derzeit sind Dehnungsmessstreifen, die auf Basis extrinsisch elektrisch leitfähiger Polymerwerkstoffe die Ermittlung der Dehnung bzw. Verformung von Bauteilen bzw. Objekten mittels Widerstandsänderung bei Längenänderung erlaubt nicht bekannt.Currently are strain gauges based on extrinsic electric conductive Polymer materials determine the elongation or deformation of Components or objects by means of resistance change with length change not allowed.

Der neu entwickelte DMS stellt somit eine geeignete, einfache sowie wirtschaftliche Methode dar, um die mechanischen Dehnungen an Kunststoffbauteilen zu messen.Of the newly developed DMS thus provides a suitable, simple as well economical method to reduce the mechanical strains on plastic components to eat.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen weiterhin angegebenen Merkmale sowie aus den nachstehenden Zeichnungen.Further Features and advantages of the invention will be apparent from the in the claims further specified features and from the drawings below.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert.The Invention will be described below with reference to the drawing Embodiment described in more detail and explained.

1 zeigt den Phasenwechsel eines Latentwärmespeichermaterials. Während des Phasenwechsels (Fest-Schmelzen) kann das Material eine bestimmte Wärmemenge absorbieren. Durch das Mischen von Latentwärmespeichermaterialen mit anderen Kunststoffen werden Compounds hergestellt, die an die zu messenden Belastungen (Dehnungen) und Werkstoffeigenschaften (für die Applizierung) angepasst werden können. 1 shows the phase change of a latent heat storage material. During the phase change (solid-melting), the material can absorb a certain amount of heat. By mixing latent heat storage materials with other plastics, compounds are produced that can be adapted to the loads (strains) and material properties (for the application) to be measured.

2 stellt ein fasergefülltes Kunststoffbauteil a) ohne Belastung und b) unter Belastung dar. Der Kunststoff enthält metallische Fasern, die den Strom durch das Bauteil leiten können. Die Fasern werden gleichzeitig mit der flüssigen Kunststoffmischung in die Endform gebracht. Auf diese Weise ist es möglich geometrisch komplexe Kunststoffbauteile herzustellen, die eine Aussage über ihre mechanischen Belastungen liefern können. Die Fasern müssen keine bestimmte Anordnung (z.B. symmetrisch) in dem Bauteil haben, sondern sollen lediglich in einem bestimmten Prozent-Anteil – zur Erreichung des Perkolationsbereiches in Abhängigkeit von dem eingesetzten Füllstoff – vorhanden sein, so dass ein elektrisch leitendes Netzwerk in dem Bauteil erzeugt wird. Wird das fasergefüllte Kunststoffbauteil gedehnt, dehnt sich das Netzwerk mit und führt zu einer Widerstandsänderung (2b). 2 represents a fiber-filled plastic component a) without load and b) under load. The plastic contains metallic fibers that can conduct the current through the component. The fibers are brought into the final shape simultaneously with the liquid plastic mixture. In this way it is possible to produce geometrically complex plastic components that can provide information about their mechanical loads. The fibers do not have to have a specific arrangement (eg symmetrical) in the component, but should only be present in a certain percentage-to achieve the percolation region as a function of the filler used-so that an electrically conductive network is produced in the component becomes. If the fiber-filled plastic component is stretched, the network expands and leads to a change in resistance ( 2 B ).

3 zeigt ein Kunststoffbauteil mit mehreren Schichten von Fasern. So ist es möglich gezielt die Dehnung, an verschiedenen Stellungen in einem Bauteil zu messen und zu vergleichen. 3 shows a plastic component with multiple layers of fibers. It is thus possible to specifically measure and compare the elongation at different positions in a component.

Fasern können in verschiedenen Ebenen des Kunststoffs eingefügt werden (x, y, z), so das die mechanische Dehnung in jeder Ebene gemessen werden kann.fibers can be inserted in different levels of the plastic (x, y, z), so that the mechanical strain in each plane can be measured.

4 zeigt ein fasergefülltes Bauteil (1), in dem die Fasern (2) linear angeordnet sind. Unter Belastung dehnen sich die Fasern und der Oberflächenkontakt zwischen ihnen ändert sich. Durch die Kontaktwiderstandsänderung der Fasern kann mittels elektrischer Signale eine Aussage für die Dehnung in dem Kunststoffbauteil getroffen werden, da sich der Übergangswiderstand zwischen zwei Fasern während der Dehnung des Kunststoffbauteils ändert. Für gute Ergebnisse in diesem Fall müssen flache Fasern eingesetzt werden, so dass der Flächenkontakt zwischen den Fasern erhöht werden kann. Die Wiederstandsänderung der Kontaktstellen liegt hierbei im Milliohmbereich. Für die Faser kann ein schwächer leitendes Material (z.B. Eisen) eingesetzt werden, so dass der Übergangswiderstand (der Kontaktstellen) größer ausfallen kann. 4 shows a fiber-filled component ( 1 ), in which the fibers ( 2 ) are arranged linearly. Under load, the fibers stretch and the surface contact between them changes. Due to the change in contact resistance of the fibers, an indication of the strain in the plastic component can be made by means of electrical signals, since the contact resistance between two fibers changes during the expansion of the plastic component. For good results in this case, flat fibers must be used so that the surface contact between the fibers can be increased. The change in resistance of the contact points is here in the milliohm range. For the fiber, a weaker conductive material (eg iron) can be used, so that the contact resistance (contact points) can be greater.

5 stellt ein fasergefülltes Kunststoffbauteil, mit mehreren Faserreihen dar a) unter und b) ohne Belastung. Die Fasern sind hier genau wie in 4 linear angeordnet. 5 represents a fiber-filled plastic component, with several fiber rows a) under and b) without load. The fibers are here as well as in 4 arranged linearly.

6 zeigt schematisch einen Dehnungsmessstreifen, dessen Messgitter aus einem metallisch fasergefüllten Kunststoff besteht. Die Fasern erzeugen ein Netzwerk, das den Strom leiten kann. So können spezielle Dehnungsmessstreifen für große Dehnungen hergestellt werden. 6 schematically shows a strain gauge whose measuring grid consists of a metallic fiber-filled plastic. The fibers create a network that can conduct the current. So special strain gauges for large strains can be produced.

7 zeigt einen Rohrquerschnitt, der mit Fasern partiell verstärkt (oben) ist. 7 shows a tube cross-section which is partially reinforced with fibers (top).

8 zeigt ein Kunststoffbauteil (Flansch), auf das auf eine bestimmte Stelle eine Schicht mit fasergefülltem Kunststoff aufgesprüht ist. So kann der DMS bzw. das Verfahren lokal auf bestehende Kunststoffbauteile appliziert werden. 8th shows a plastic component (flange) on which a layer of fiber-filled plastic is sprayed on a certain point. Thus, the DMS or the method can be applied locally to existing plastic components.

Literaturliterature

  • /1/ K. Hoffmann, Eine Einführung in die Technik des Messens mit Dehnungsmessstreifen, Herausgeber: Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH, Darmstadt 1987; Neuauflage August 2000/ 1 / K. Hoffmann, An Introduction to the Technique of Measurement with strain gauges, published by: Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH, Darmstadt 1987; New edition August 2000
  • /2/ S. Keil, Beanspruchungsermittlung mit Dehnungsmessstreifen, CUNEUS, 1995/ 2 / S. Keil, Stress Determination with Strain Gages, CUNEUS, 1995
  • /3/ Hale, Hoover, Neil, Phase change materials Handbook, Nasa technical report 72N19956, Washington DC, 1971/ 3 / Hale, Hoover, Neil, Phase change materials Handbook, NASA technical report 72N19956, Washington DC, 1971

Claims (12)

Dehnungsmessstreifen (DMS) auf Basis extrinsisch elektrisch leitfähiger Polymerwerkstoffe zur Ermittlung der Dehnung von Bauteilen bzw. Objekten mittels Widerstandsänderung derartiger DMS bei Verformung, der die Messung einer Verformung bzw. Längenänderung durch die Widerstandsänderung eines extrinsisch leitfähigen Kunststoffs bei Verformung durch die hierdurch bedingte Widerstandsänderung ermöglicht.Strain gauges (DMS) based on extrinsic electrically conductive Polymer materials for determining the elongation of components or Objects by resistance change such strain gage in deformation, the measurement of deformation or length change through the resistance change an extrinsically conductive Plastic deformation due to the resulting change in resistance allows. Dehnungsmessstreifen nach dem Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet das der Polymerwerkstoff mit elektrisch leitfähigen Fasern oder Partikeln gefüllt ist.Strain gauge according to claim 1 characterized characterized the polymer material with electrically conductive fibers or particles is filled. Dehnungsmessstreifen nach dem Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass mechanische Dehnung der Bauteile durch die elektrische Widerstandsänderung der Fasern oder Partikel gemessen wird.Strain gauge according to claims 1 and 2 characterized characterized in that mechanical expansion of the components by the electrical resistance change the fibers or particles is measured. Dehnungsmessstreifen nach den Ansprüchen 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass eine Verformung eine Verschiebung der leitfähigen Pfade und damit eine Widerstandsänderung hervorruft.Strain gauge according to claims 1, 2 and 3, characterized in that a deformation is a shift the conductive one Paths and thus a resistance change causes. Dehnungsmessstreifen nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, dass Fasern oder Partikel zur Erzeugung einer elektrisch leitfähigen Schicht eingesetzt werden können und diese aus metallischen, organischen, anorganischen oder synthetischen (elektrisch leitenden) Werkstoffen oder deren Legierungen bestehen.Strain gauge according to claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that fibers or particles for Generation of an electrically conductive Layer can be used and these from metallic, organic, inorganic or synthetic (electrically conductive) materials or alloys thereof. Dehnungsmessstreifen nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Netzwerkträgermaterial (Kunststoff) aus Polymeren oder Latentwärmespeichermaterialien und deren Mischungen mit anderen Polymeren (z.B. Elastomer) aufgebaut ist.Strain gauge according to claims 1, 2, 3, 4 and 5, characterized in that the network carrier material (Plastic) made of polymers or latent heat storage materials and their blends are built up with other polymers (e.g., elastomer) is. Dehnungsmessstreifen nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Fasern oder Partikel von gefüllten Kunststoffen, mit elektrischen leitenden Eigenschaften, im Makro-, Mikro- oder Nanobereich liegen kann.Strain gauge according to claims 1, 2, 3, 4, 5 and 6, characterized in that the size of the fibers or particles of filled Plastics, with electrical conductive properties, in macro-, Micro or nanoscale can lie. Dehnungsmessstreifen nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7 dadurch gekennzeichnet, dass die gefüllten Kunststoffe auf Basis extrinsisch elektrisch leitfähiger Polymerwerkstoffe zur Ermittlung der Dehnung von Bauteilen bzw. Objekten mittels Widerstandsänderung, auch in flüssiger Form (z.B. Gele) hergestellt und nachfolgend auf das zu messende Bauteil appliziert werden können.Strain gauge according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7, characterized in that the filled plastics based on extrinsically electrically conductive polymer materials for determining the elongation of components or objects by resistance change, even in liquid form (eg Ge le) can be produced and subsequently applied to the component to be measured. Dehnungsmessstreifen nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 dadurch gekennzeichnet, dass zur Verarbeitung der gefüllten auch fasergefüllten Kunststoffbauteile sowie anschließender Ausformung im Werkzeug zum Bauteil sowohl kontinuierliche (z.B. Extruder) als auch diskontinuierliche (z.B. Spritzgußmaschine, Sprühen) Verfahren eingesetzt werden können.Strain gauge according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8 characterized in that for processing the filled one also fiber-filled plastic components and subsequent Molding in the tool to the component both continuous (e.g. Extruder) as well as discontinuous (e.g. spraying) Method can be used. Dehnungsmessstreifen nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 dadurch gekennzeichnet, dass der faser- oder partikelgefüllte Kunststoff in einer dünnen Schicht auf eine Trägerfolie, die im Weiteren in ein Bauteil eingebracht (z.B. geklebt) wird, appliziert werden kann (6).Strain gauges according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 and 9, characterized in that the fiber or particle-filled plastic in a thin layer on a carrier film, which subsequently introduced into a component (eg glued) is, can be applied ( 6 ). Dehnungsmessstreifen nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische Belastung durch Zug, Druck, Torsion oder Biegung eine Veränderung des elektrischen Widerstands von Fasern hervorruft, die nachfolgend in ein elektrisches Signal umgewandelt werden kann.Strain gauge according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 and 10, characterized in that a mechanical stress due to tension, pressure, torsion or bending Change of electrical resistance of fibers, the following can be converted into an electrical signal. Dehnungsmessstreifen nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, und 11 dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff partiell oder vollständig mit elektrisch leitfähigen Füllstoffen versetz sein kann.Strain gauge according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, and 11, characterized in that the plastic partially or completely with electrically conductive fillers can be offset.
DE200610027616 2006-06-13 2006-06-13 Strain gauge for determination of strain of components or objects, has extrinsic electrically conductive polymer material, which enables measurement of deformation or length variation by change of resistance of extrinsic conductive plastic Withdrawn DE102006027616A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2518436A1 (en) * 2011-04-28 2012-10-31 Storz Endoskop Produktions GmbH Bend sensor
DE102014200443A1 (en) * 2014-01-13 2015-07-16 Technische Universität Dresden Sensor element for determining strains

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