Auf den ersten Blick sehen MFCs (Macro Fiber Composite) aus, wie in Folie eingeschweißte Leiterbahnen. Dieser Überzug schützt den MFC vor Umwelteinflüssen und macht ihn gleichzeitig hochflexibel: Das linear-elastische Dehnungslimit liegt bei 1.000 ppm, die maximale Dehnung bei 4.500 ppm. MFCs können damit problemlos in Produkte integriert werden. Die Signalbandbreite eines MFC-basierten Sensors reicht über 10 kHz hinaus; damit werden auch hochdynamische Vorgänge präzise messbar, die bisher von der mechanischen Trägheit einer DMS-Messdose „geglättet“ wurden.
Mit dem SMMD-Kit, dem Smart Materials Measurement Device-Kit, stellt SWAC, Oberhaching eine komplette Entwicklungs-Ausstattung für diese zukunftsträchtige Technologie vor. Enthalten ist ein MFC-Sensor vom Typ 8503 P1 (85 x 7 x 0,3 mm) sowie eine parametrierbare Messelektronik mit 16 bit Auflösung, 115 kBaud Datenrate und RS-485-Schnittstelle. Damit der Anschluss an den Laptop kein Problem darstellt, wird der Umsetzer von RS-485 auf USB gleich mitgeliefert. Auf einer CD beigelegt ist die Auswerte-Software zur Darstellung der Sensor-Signale, die sowohl unter Windows (98/2000/XP) läuft, als auch unter Linux. Alle notwendigen Kabel und ein Netzteil komplettieren den SMMD-Kit. Den im Kit enthaltenen Sensor wie die Messelektronik verwendet SWAC in eigenen Produkten z.B. für Kraftmessungen an robotergestützten Schweißzangen in Fertigungsstraßen der Automobilindustrie.
Vor allem für industrielle Anwendungen sehr erfreulich sind die starken Ausgangssignale von MFCs, die sich auch in störverseuchter Umgebung problemlos und verlässlich auswerten lassen. Die für DMS übliche, aufwändige wie störanfällige Trägerfrequenz-Signalübertragung lässt sich komplett einsparen. MFCs erkennen die Wirkrichtung der Kraft und überstehen mindestens 10E+8 Lastspiele. Weil punktuelle Beschädigungen die Funktion des MFC nicht beeinträchtigen, sind diese Sensoren härtesten Beanspruchungen gewachsen. Einschränkungen ergeben sich höchstens durch die maximale Oberflächentemperatur von +65°C.
Unter den Begriffen „Smart Materials“ oder MFCs (Macro Fiber Composite) versteht man modernste mikrosystemtechnische Werkstoffe auf der Basis des Piezo-Effekts. Ursprünglich von der NASA in ihrem Langley Research Center entwickelt, um die Eigenschaften von Rotorblättern während des Fluges gezielt zu verändern, finden Sich MFCs heute auch in hochwertigen Konsumgütern, wie z.B. Tennis-Schlägern. Was MFCs zusätzlich interessant macht, ist ihre Eigenschaft, sowohl als Sensor als auch als Aktor agieren zu können. So werden MFCs heute auch z.B. für „energy harvesting“-Systeme eingesetzt – also um die Energie für den netz- und batterieunabhängigen Betrieb von Geräten bereit zu stellen. Nur ein Anwendungsbeispiel sind die „kabellosen Lichtschalter“ von Enocean, Oberhaching.
Weitere Informationen finden Sie im Internet unter www.swac.de.