C1 - Verteilung der mechanischen Auslenkung resonanter Sensoren bei hohen Temperaturen
- Event
- 11. Dresdner Sensor-Symposium 2013
2013-12-09 - 2013-12-11
Dreikönigskirche - Haus der Kirche Dresden - Chapter
- 3. Hochtemperatursensoren
- Author(s)
- S. Schmidtchen, H. Fritze - TU Clausthal, Goslar/D
- Pages
- 243 - 248
- DOI
- 10.5162/11dss2013/C1
- ISBN
- 978-3-9813484-5-3
- Price
- free
Abstract
Auf hochtemperaturstabilen piezoelektrischen Materialien basierende resonante Wandler können als Gas-, Masse-, Druck- oder Temperatursensoren verwendet werden. Der Einsatz von Einkristallen wie Langasit (La3Ga5SiO14) erlaubt Anwendungstemperaturen weit oberhalb der von Quarz-Sensoren. In Kombination mit gassensitiven Metalloxidschichten sind solche Wandler als Gassensoren unter extremen Bedingungen verwendbar. Das Schwingungsverhalten dieser Resonatoren wird durch die gasbedingten Änderungen der elektrischen und mechanischen Eigenschaften der Sensorschichten beeinflusst.
Mit einem Laser-Doppler-Interferometer werden daher die Auslenkungen von Langasit-Biegebalken ortsaufgelöst ermittelt und die Schwingungsmoden identifiziert. Der Einfluss von Temperatur und Umgebungsdruck auf die Dämpfung von Sensorelementen wird mit Messungen der Auslenkung und der Impedanz von Stimmgabeln bis zu einer Temperatur von 425 °C untersucht. Weiterhin werden der Einfluss der Geometrien von Resonator, Sensorschicht und Elektroden auf das Schwingungsverhalten von Langasit-Scherschwingern durch die Bestimmung der räumlichen Verteilung der
Schwingungsamplitude bei Temperaturen bis 580 °C ermittelt.