TU Berlin

Drucksensor

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Entwicklung eines kapazitiven, flachen, transparenten Drucksensors zur Messung biomechanischer Vorgänge

Betreuer: Dr.-Ing. Wolfram Roßdeutscher

Bearbeiter:
Mandy Skubich

Durch eine separate Anwendung von Fußscanner und Druckmessplatten zur Druckverteilungsmessung an der Fußsohle ist die räumliche Zuordnung der Daten dieser beiden Messungen nicht mit zuverlässiger Genauigkeit realisierbar. Ausgehend von dieser Problemstellung wurde ein flacher, kapazitiver Drucksensor zur Fußdiagnostik entwickelt. Ziel dieser Ausarbeitung ist die Entwicklung des Drucksensors gemäß dem Aufbau eines Plattenkondensators, der vollständig aus transparentem Material besteht. Hierzu wurde eine umfangreiche Marktrecherche nach vorhandenen Materialien für Dielektrikum und elektrisch leitender Kontaktschicht durchgeführt und die Eignung dieser Materialien überprüft. Zur Optimierung des Drucksensors werden Abschirmmöglichkeiten sowie Einflüsse auftretender elektrischer Felder untersucht. Die Sensorentwicklung umfasst eine Auswahl geeigneter Materialien und die Anfertigung eines Prototyps.

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass eine kapazitive Messung des absoluten Druckes mit den, durch experimentelle Untersuchungen, am besten geeignetsten Materialien möglich ist. Die hohe Transparenz dieser Materialien ermöglicht eine zeitgleiche bildliche Erfassung der Fußsohle mit der Druckverteilungsmessung mit zuverlässiger Genauigkeit. Die Anwendung des Prototyps mit einer entsprechenden Elektronik, welche sich zum Zeitpunkt der Bearbeitung noch in Entwicklung befand, wird überprüft. Weiterhin bietet das Sensorkonzept die Möglichkeit zur Messung des Abstandes zwischen der Oberfläche der Fußsohle und des Drucksensors. Der entwickelte Sensor kann aufgrund seiner geringen Gesamtstärke ebenfalls für die Anfertigung von Messeinlagen für Schuhe eingesetzt werden. Mit der Entwicklung konnte eine Verbesserung der Sensoranzahl pro Quadratzentimeter Fläche um den Faktor 1,55 auf 2,8 Sensoren/cm² erreicht werden.

 

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