Messtechnologien in der Kistler Gruppe

Die wichtigste Technologie, welche in vielen Kistler Sensorlösungen zum Einsatz kommt, basiert auf dem sogenannten piezoelektrischen Effekt, der einen sehr weiten Messbereich ermöglicht. Daneben setzen wir aber gezielt auch andere Messprinzipien ein. 

  • Piezoelektrische Technologie: Die Eigenschaft bestimmter Kristalle, bei mechanischer Belastung (z. B. Kraft auf den Kristall) eine dazu proportionale elektrische Ladung abzugeben, ist als piezoelektrischer Effekt bekannt. In der Sensortechnologie wird dieser Effekt genutzt, um anhand der Ladungsmessung eine einwirkende Kraft, Druck oder Beschleunigung genau zu bestimmen. Sensoren, die diesen Effekt nutzen, sind prädestiniert für Messaufgaben mit besonders extremen Anforderungen an Miniaturisierung, Temperaturbereich und Dynamik. Piezoelektrische Sensoren messen dank ihrer Steifigkeit höchste Frequenzen und verlieren selbst nach jahrelangem Einsatz nichts von ihrer Empfindlichkeit.
  • Piezoresistive Technologie: Piezoresistive Sensoren von Kistler kommen hauptsächlich bei der Druckmessung von Gasen, Flüssigkeiten und viskosen Medien sowie bei statischen Messungen zum Einsatz. Bei der piezoresistiven Messtechnik wird eine elastische Membran aus einkristallinem Silizium unter Druck durchgebogen. In die Membran ist eine Wheatstone-Messbrücke aus Halbleiter-Widerstandselementen eindiffundiert, die an eine Strom-Speisung angeschlossen wird. Diese Messbrücke wird proportional zum einwirkenden Druck verstimmt und erzeugt so eine elektrische Spannung, welche ebenfalls proportional zum einwirkenden Druck ist.
  • Dehnungsmessstreifen-Technologie: Die Funktion der Dehnungsmessstreifen-Technologie (DMS) basiert auf dem physikalischen Effekt, dass sich der elektrische Widerstand eines Metalldrahts beim Strecken oder Stauchen durch eine einwirkende Kraft proportional zu seiner Dehnung ändert. Diese Widerstandsänderung kann als Indikator für die wirkende Kraft verwendet werden. So sind Messungen im Zug- und Druckbereich ohne Vorspannen der Messelemente möglich. Kistler setzt solche speziellen DMS-Lösungen beispielsweise für Messräder ein.
  • Weitere Technologien: Kapazitive Sensoren werden vor allem bei der Messung von Beschleunigungen eingesetzt. Das grundlegende Funktionsprinzip eines kapazitiven Beschleunigungssensors besteht darin, dass eine auf ein Silizium-Messelement wirkende Beschleunigung dessen Kapazität verändert. Mit optischen Sensoren werden Geschwindigkeit, Distanz, Schlupfwinkel und weitere sicherheitsrelevante Parameter berührungslos gemessen, um dadurch das fahrdynamische Verhalten eines Testfahrzeugs zu analysieren. Die verwendete Correvit-Technologie hat den Vorteil, dass sie unabhängig vom Untergrund, auf dem die Tests durchgeführt werden, einwandfrei funktioniert.