2.1.4 Piezoelektret-Beschleunigungsaufnehmer mit integriertem Impedanzwandler
- Event
- 16. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2012
2012-05-22 - 2012-05-23
Nürnberg, Germany - Chapter
- 2.1 Mechanische Sensoren: Kraft und Beschleunigung
- Author(s)
- J. Hillebrand, S. Haberzettl, G. Sessler - Technische Universität Darmstadt
- Pages
- 169 - 176
- DOI
- 10.5162/sensoren2012/2.1.4
- ISBN
- 978-3-9813484-0-8
- Price
- free
Abstract
Auf Piezoelektretfolien basierende Beschleunigungsaufnehmer können sowohl mit Ladungs- als auch mit Spannungsverstärkern betrieben werden, wobei im letzteren Fall ein abgeschirmter hochohmiger Impedanzwandler in unmittelbarer Nähe der Folien platziert werden sollte. Für die vorliegende Arbeit wurden daher Piezoelektret-Beschleunigungsaufnehmer mit im Metallgehäuse integriertem Feldeffekttransistor (FET) und bis zu drei gestapelten Piezoelektret-Folien entwickelt und gebaut. Die Charakterisierung erfolgte mit Hilfe eines elektrodynamischen Schwingungserregers im Frequenzbereich von 10 Hz bis 8 kHz. Neben dem Frequenzgang der Empfindlichkeit wurden auch die Querempfindlichkeiten, der akustische Störabstand und das Rauschverhalten der Beschleunigungsaufnehmer bestimmt. Mit einer seismischen Masse von 2,5 g wurden maximale Empfindlichkeiten von nahezu 1000 mV/g, Querempfindlichkeiten von ca. 5 % und Resonanzfrequenzen im Bereich von 1 bis 5 kHz gemessen. Die ermittelten Rauschspannungen der Aufnehmer entsprechen äquivalenten Beschleunigungen von 70 μg.