DE102010054118A1

DE102010054118A1 - Sensorsystem oder Sensor zur Detektion von mechanischen oder thermischen Messgrößen oder Systemzuständen

Info

Publication number: DE102010054118A1
Application number: DE201010054118
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Langbein Sven; Alexander Czechowicz
Original assignee: FG INNOVATION UG HAFTUNGSBESCHRAENKT; Fg-Innovation Ug (haftungsbeschrankt)
Current assignee: Otto Egelhof GmbH and Co KG
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-06-14
Anticipated expiration: 2030-12-11
Also published as: WO2012076247A2; DE102010054118B4; WO2012076247A3

Abstract

Um ein Sensorsystem oder einen Sensor zur Detektion von mechanischen oder thermischen Messgrößen oder Systemzuständen mittels Formgedächtniselementen zu schaffen, die sowohl zur Detektion mechanischer, als auch thermischer Messgrößen und zur Messung von Lastspielzahlen einsetzbar sind, wird vorgeschlagen, dass ein Sensorsystem oder ein Sensor mindestens ein Formgedächtnissensorelement (1) mit thermischen oder pseudoelastischen Effekt aufweist, wobei das Formgedächtnissensorelement (1) bei Einwirkung von mechanischer oder thermischer Energie seine physikalischen Materialkennwerte oder seine geometrischen Eigenschaften verändert, derart, dass sowohl Informationen über die zu detektierende Messgröße oder Systemzustände erfassbar, als auch durch eine bleibende Änderung der Materialkennwerte Systemzustände speicherbar sind oder dass zusätzlich zur Sensorfunktion weitere Bauelementfunktionen und eine Überwachung dieser Bauelementfunktionen vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sensorsystem oder einen Sensor zur Detektion von mechanischen oder thermischen Messgrößen oder Systemzuständen mittels Formgedächtniselementen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Formgedächtniselemente sind aus dem Stand der Technik zur Erzeugung von Stellbewegungen bekannt, initiiert durch eine Erwärmung und eine damit verbundene kristalline Umwandlung. Weiterhin ist bekannt, dass Formgedächtniselemente durch ihren pseudoelastischen Effekt als Feder- oder Dämpfungselemente und als Festkörpergelenke einsetzbar sind. Bei beiden Anwendungsgebieten können sich Formgedächtniselemente an eine durch eine Glühbehandlung zuvor eingeprägte Form erinnern. Wird die kristalline Umwandlung dabei von einer äußeren mechanischen Spannung erzeugt, spricht man vom pseudoelastischen Effekt. Dieser Effekt wird vorwiegend dort angewendet, wo eine hohe elastische Verformbarkeit gefordert ist. Wird die kristalline Umwandlung dagegen von einer thermischen Energie erzeugt, so spricht man vom thermischen Effekt, welcher vorwiegend bei Aktoranwendungen zum Einsatz kommt. Über den Einsatz von Formgedächtniselementen im Bereich der Sensorik ist bis jetzt wenig bekannt. Als Sensoren werden Formgedächtniselemente heutzutage lediglich eingesetzt, um Temperatur bedingt zu schalten. Eine autarke Arbeitsweise der Formgedächtnisaktoren wird dabei zum einen durch die Temperatursensivität realisiert. Derartige temperaturgesteuerte Antriebe werden häufig als Ventilsteller eingesetzt, wie in der US 6 325 016 B1 und der US 5 743 466 beschrieben. Die Erwärmung erfolgt hier durch ein umgebendes Medium. Ein Nachteil dieser Systeme ist, dass die Erwärmung mittels eines Umgebungsmediums zwar das System intern regeln kann, jedoch keine externe Regelung der Stellbewegung zulässt. Zum anderen wird die Widerstandskennlinie eines Formgedächtnisaktorelementes dazu benutzt, die Längenänderung desselben zu regeln. Die Erwärmung erfolgt hier durch den elektrischen Eigenwiderstand des Formgedächtniselementes. Der Nachteil dieser Regelung besteht darin, dass sich die Widerstandeskennlinie des Formgedächtnisaktors von Charge zu Charge und aufgrund des Ermüdungsverhaltens mit der Zeit sehr stark ändert. Der Einsatz eines Formgedächtniselementes als Sensor ist jedoch nicht nur auf den Einsatz in Formgedächtnisaktorsystemen beschränkt, sondern Formgedächtniselemente sind generell zur Detektion von mechanischen oder thermischen Messgrößen oder Systemzuständen einsetzbar. Anwendungen, in denen Formgedächtnislegierungen nur als Sensor, jedoch nicht gleichzeitig als Aktor eingesetzt werden, sind bisher nicht bekannt. Die Detektion von mechanischen Größen, wie Abstände, Stellwege und Kräfte werden heutzutage beispielsweise von optischen oder kapazitiven Sensoren übernommen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sensorsystem oder einen Sensor auf der Basis von Formgedächtniselementen zu schaffen, die sowohl zur Detektion mechanischer Messgrößen, vorzugsweise Abstände, Stellwege und Kräfte, als auch zur Detektion thermischer Messgrößen, vorzugsweise Temperaturen, sowie zur Detektion von Systemzuständen, vorzugsweise Lastspielzahlen, unzulässige Lastzustände oder Sterilisationszyklen, einsetzbar sind, die einfach aufgebaut, kostengünstig herstellbar sowie für unterschiedliche Aufgabenbereiche anwendbar sind.
Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in Formgedächtnisaktorsystemen über den Stand der Technik hinaus vorzugsweise Stellwege und Lastspielzahlen zu messen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Sensorsystem oder einen Sensor zur Detektion von mechanischen oder thermischen Messgrößen oder Systemzuständen mittels Formgedächtniselementen vor, indem ein Sensorsystem oder ein Sensor mindestens ein Formgedächtnissensorelement mit thermischen oder pseudoelastischen Effekt aufweist, wobei das Formgedächtnissensorelement bei Einwirkung von mechanischer oder thermischer Energie seine physikalischen Materialkennwerte oder seine geometrischen Eigenschaften verändert, derart, dass sowohl Informationen über die zu detektierende Messgröße oder Systemzustände erfassbar, als auch durch eine bleibende Änderung der Materialkennwerte Systemzustände speicherbar sind oder dass zusätzlich zur Sensorfunktion weitere Bauelementfunktionen und eine Überwachung dieser Bauelementfunktionen vorgesehen sind.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass das Formgedächtnissensorelement als Ganzes oder innerhalb von Partitionen die sensorische Funktion übernimmt und dass die Partitionen unterschiedliche Konfigurationen aufweisen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform wird darin gesehen, dass bei einer Verformung des Formgedächtnissensorelementes, beispielsweise durch ein Betätigungselement oder durch eine temperaturbedingte Beeinflussung des Formgedächtnissensorelementes als messbarer veränderlicher Materialkennwert vorzugsweise der elektrische Widerstand des Formgedächtnissensorelementes messbar ist. Dieser Kennwert ist zur Detektion von Abständen, Stellbewegungen und Kräften nutzbar. Durch die Kenntnis des spezifischen Spannungs-Dehnungs-Verhaltens der Beziehung zwischen Kraft und Verformung ist das Formgedächtnissensorelement weiterhin zur Detektion von Kräften und Drücken einsetzbar. Es ist aber auch das spezifische Spannungs-Dehnungs-Verhalten des Formgedächtnissensorelementes erfassbar.
Da als physikalisches Sensorprinzip vorzugsweise die Änderung der elektrischen Widerstandskennlinie des Formgedächtnismaterials oder die Änderung des Spannungs-Dehnungs-Verhaltens dient, ist alternativ vorgesehen, dass Systemzustände durch das Formgedächtnissensorelement aufgrund dauerhaft veränderlicher Materialkennwerte, insbesondere durch die dauerhafte Änderung der elektrischen Widerstandskurve oder der Spannungs-Dehnungs-Kurve speicherbar sind.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Formgedächtnissensorelement zur Detektion mechanischer Messgrößen, insbesondere Abstände, Stellwege und Kräfte, sowie zur Detektion thermischer Messgrößen, insbesondere Temperaturen, vorgesehen ist, wobei die Detektion aller Messgrößen kontinuierlich oder in Form von maximalen Größen vorgesehen ist. Wird der elektrische Widerstand als messbarer veränderlicher Materialkennwert des Formgedächtnissensorelements zur Detektion von Temperaturen und Temperaturänderungen eingesetzt, kommt nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, die Umwandlungstemperatur, sondern die Widerstandskennlinie des Formgedächtniselementes zur Anwendung. Grundlage hierfür ist die temperaturabhängige Änderung der Widerstandskennlinie. Die Detektion aller Messgrößen ist dazu kontinuierlich oder in Form von maximalen Größen vorgesehen, wobei die sensorisch erfassbaren Messgrößen separat oder zusammen detektierbar sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform wird auch darin gesehen, dass durch die charakteristische Kraft-Weg-Kennlinie eines Formgedächtnissensorelementes ein Kraftzustand oder ein Kraftverlauf detektierbar ist.
Besonders vorteilhaft ist, dass mittels des Formgedächtnissensorelementes Systemgrößen, wie vorzugsweise Lastspielzahlen, Sterilisationszyklen oder anderen Zyklen von Kenngrößen oder unzulässige thermische oder mechanische Belastungen detektierbar sind.
Zudem ist vorteilhaft vorgesehen, dass durch eine thermische oder mechanische Beeinflussung des Formgedächtnissensorelementes die Messcharakteristik einstellbar oder feinjustierbar vorgesehen ist.
Alternativ ist vorgesehen, dass das Formgedächtnissensorelement neben der sensorischen Funktion die Funktionen eines Aktors, eines Gelenkes, einer Feder oder eines Dämpfers übernimmt. Damit lassen sich mehrere Funktionen in einem Bauteil integrieren. Die sensorische Funktion des Formgedächtniselementes wird insbesondere dazu verwendet, die eigene Aktor-, Feder-, Dämpfungs- oder Gelenkfunktion zu überwachen. Überwacht wird hier beispielsweise das Ermüdungsverhalten oder die generelle Funktionalität des Formgedächtniselementes.
Des weiteren ist vorteilhaft vorgesehen, dass das vorzugsweise pseudoelastische Formgedächtnissensorelement zur Weg- oder Positionsregelung eines Formgedächtnisaktorelementes oder eines Verbindungselementes, das den thermischen Effekt aufweist, einsetzbar ist.
Eine bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, dass die Größe einer translatorischen oder rotatorischen Stellbewegung oder die Größe einer Kraft bei allen Ausführungsformen bei Bedarf anpassbar ist, insbesondere mittels eines Übersetzungsgetriebes oder eines Hebelgetriebes, wobei mittels eines Umformgetriebes eine Translationsbewegung in eine Rotationsbewegung oder umgekehrt umformbar vorgesehen ist.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung wird weiterhin darin gesehen, dass das Sensorsystem oder der Sensor als Baukastensystem ausgebildet sind und aus verschiedenen Grundmodulen sowie Umform- und Elektronikmodulen bestehen. Die Module sind als Baureihen ausgeführt, wobei die Module des Sensorsystems oder des Sensors standardisierte mechanische, elektrische und informationstechnische Schnittstellen aufweisen und für unterschiedliche Aufgabenbereiche anwendbar sind. Die genannten sensorisch erfassbaren Parameter sind dazu nicht nur separat, sondern auch zusammen detektierbar vorgesehen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von schematisch in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sensorssystems mit einem Formgedächtnissensorelement mit pseudoelastischem Effekt;
2 ein zweites Ausführungsbeispiel des Sensorsystems mit einem Formgedächtnissensorelement mit pseudoelastischem Effekt, das zugleich als Rückstellelement für ein Formgedächtnisaktorelement dient;
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Sensorsystems mit einem Formgedächtnissensorelement mit pseudoelastischem Effekt, das zugleich als Rückstellelement für ein Formgedächtnisaktorelement dient;
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Sensorssystems mit einem Formgedächtnissensorelement mit pseudoelastischem Effekt zur Detektion von Kräften.
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Sensorsystem mit einem Formgedächtnissensorelement 1 mit pseudoelastischem Effekt in einer Ausgangsstellung. Das als zylindrische Schraubenfeder ausgebildete Formgedächtnissensorelement 1 ist in einem Gehäuse 2 angeordnet und stützt sich mit seinem einen Ende an einer Innenwand des Gehäuses 2 und mit seinem anderen Ende am Bund eines Betätigungselementes 3 ab, wobei das Betätigungselement 3 in einer Führung 4 so längsgeführt ist, dass es eine Translationsbewegung ausführt. Wirkt auf das Betätigungselement 3 eine äußere Linearbewegung, so führt das Betätigungselement 3 eine Längsbewegung aus und verformt dabei das angekoppelte Formgedächtnissensorelement 1. Dabei erfolgt in dem Formgedächtnissensorelement 1 eine spannungsinduzierte Martensitumwandlung. Die Menge des Martensits kann mittels Kontakte 5, 6, die an dem Formgedächtnissensorelement 1 jeweils endseitig angeordnet sind, als elektrischer Widerstandswert ausgelesen werden, so dass dadurch die Größe des Stellweges des Betätigungselementes 3 messbar ist. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Sensorsystems. Das Betätigungselement 3 ist in der Führung 4 im Gehäuse 2 so längsgeführt, dass das Betätigungselement 3 ebenfalls eine Translationsbewegung ausführt, ist aber in diesem Ausführungsbeispiel mit einem, eine gestreckte Form aufweisenden Formgedächtnissensorelement 1 und einem Formgedächtnisaktorelement 7 gekoppelt, die durch eine im Betätigungselement 3 angeordnete Querbohrung 8 gesteckt und mit ihren beiden freien Enden jeweils endseitig an den einander gegenüberliegen Gehäuseenden 9, 10 mit dem Gehäuse 2 fest verbunden sind. Das Formgedächtnisaktorelement 7 weist dabei einen thermischen Formgedächtniseffekt auf und ist in seiner Ausgangslage im wesentlichen v-förmig ausgebildet. Bei Erwärmung des Formgedächtnisaktorelementes 7 mittels elektrischer Energie, die über die am Formgedächtnisaktorelement 7 angeordneten Kontakte 11, 12 zugeführt wird, und bei Überschreitung der Umwandlungstemperatur zieht sich das Formgedächtnisaktorelement 7 zusammen und das Betätigungselement 3 wird dadurch nach oben gedrückt und führt eine translatorische Stellbewegung aus. Das Formgedächtnissensorelement 1 weist in der Ausgangslage eine im wesentlichen gradlinig ausgebildete Form auf und wird bei der Bewegung des Betätigungselementes 3 verformt. Das Formgedächtnissensorelement 1 weist den pseudoelastischen Formgedächtniseffekt auf und übernimmt zwei Funktionen. Zum einen dient es als Rückstellelement für das Betätigungselement 3 und wird bei Abkühlung des Formgedächtnisaktorelementes 7 durch seine elastischen Eigenschaften das Betätigungselement 3 zurückstellen. Zum anderen übernimmt es Funktion eines Sensors, indem der eigene Verformungszustand und damit die Position des Betätigungselementes 3 durch den inneren elektrischen Widerstand detektiert wird. Dabei erfolgt in dem Formgedächtnissensorelement 1 ebenfalls eine spannungsinduzierte Martensitumwandlung. Die Menge des Martensits wird dazu mittels der Kontakte 5, 6, die am Formgedächtnissensorelement 1 angeordnet sind, als elektrischer Widerstandswert ausgelesen, so dass dadurch die Größe des Stellweges des Betätigungselementes 3 messbar ist. Das Formgedächtnissensorelement 1 dient damit zur Weg- oder Positionsregelung eines Formgedächtnisaktorelementes 7. Das Formgedächtnissensorelement 1 und das Formgedächtnisaktorelement 7 sind vorzugsweise als Drähte, Stäbe oder Bleche ausgebildet. Das Gehäuse 2 sowie das Betätigungselement 3 können je nach Einsatzgebiet unterschiedliche Formen aufweisen. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Sensorsystems, welches in seiner Wirkungsweise dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht. Das Formgedächtnissensorelement 1 ist hier alternativ als zylindrische Schraubenfeder ausgeführt, die sich an der Innenwand des Gehäuses 2 und an einem Bund des Betätigungselementes 3 abstützt und durch die Führungen 4 gehalten wird. Das Formgedächtnissensorelement 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls den pseudoelastischen Formgedächtniseffekt auf und übernimmt zwei Funktionen. Zum einen dient es als Rückstellelement für das Betätigungselement 3 und wird bei Abkühlung des Formgedächtnisaktorelementes 7, das einen thermischen Formgedächtniseffekt aufweist, dieses durch seine elastischen Eigenschaften in seine Ausgangslage zurückstellen. Zum anderen übernimmt es Funktion eines Sensors, indem der eigene Verformungszustand und damit die Position des Betätigungselementes 3 durch den inneren elektrischen Widerstand detektiert wird. Mittels der Kontakte 5, 6, die am Formgedächtnissensorelement 1 angeordnet sind, wird der elektrischer Widerstandswert ausgelesen, so dass dadurch die Größe des Stellweges des Betätigungselementes 3 messbar ist. Bei Erwärmung des Formgedächtnisaktorelementes 7 mittels elektrischer Energie, die über die am Formgedächtnisaktorelement 7 angeordneten Kontakte 11, 12 zugeführt wird, und bei Überschreitung der Umwandlungstemperatur zieht sich das Formgedächtnisaktorelement 7 zusammen und das Betätigungselement 3 wird dadurch nach oben gedrückt und führt eine translatorische Stellbewegung aus. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Sensorsystem mit einem Formgedächtnissensorelement 1 mit pseudoelastischem Effekt in einer Ausgangsstellung. Das vorzugsweise als Draht oder Blech ausgebildete Formgedächtnissensorelement 1 ist in ebenfalls in einem Gehäuse 2 angeordnet. Das Betätigungselement 3 ist in einer Führung 4 im Gehäuse 2 so längsgeführt, dass das Betätigungselement 3 eine Translationsbewegung ausführen kann. Das Betätigungselement 3 ist mit dem Formgedächtnissensorelement 1 gekoppelt.
Das Formgedächtnissensorelement 1 ist durch eine im Betätigungselement 3 angeordnete Querbohrung 8 gesteckt und mit seinen beiden freien Enden an den einander gegenüberliegen Gehäuseenden 9, 10 mit dem Gehäuse 2 fest verbunden. An einem innenliegenden Ende 13 des Betätigungselementes 3 ist ein Kontaktpad 14 und an einer Innenseite 15 des Gehäuses 2 ein weiterer Kontaktpad 16 angeordnet. Wirkt auf das Betätigungselement 3 eine äußere Kraft, so führt das Betätigungselement 3 eine Längsbewegung aus und verformt dabei das angekoppelte Formgedächtnissensorelement 1 entsprechend seines spezifischen Kraft-Verformungs-Verhaltens. Ist eine zu messende Grenzkraft erreicht, berühren sich die Kontaktpads 14 und 16 einander. Dadurch wird mit Hilfe von Kontakten 17 und 18 ein Stromkreis geschlossen, der einen Leistungs- oder einen Signalstrom schaltet. Durch eine nicht näher dargestellte Erwärmung oder eine veränderliche Vorspannung des Formgedächtnissensorelements 1 ist die zu messende Kraft einstellbar oder feinjustierbar vorgesehen.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Ausführungsbeispiele, sondern ist in den angewandten Methoden variabel. Sie umfasst insbesondere auch Varianten, die durch Kombination von in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung beschriebenen Merkmale bzw. Elementen gebildet werden können. Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie aus den Zeichnungen entnehmbaren Merkmale sind weitere Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und in den Ansprüchen erwähnt sind.
Bezugszeichenliste

1: Formgedächtnissensorelement
2: Gehäuse
3: Betätigungselement
4: Führung
5: Kontakt
6: Kontakt
7: Formgedächtnisaktorelement
8: Querbohrung im Betätigungselement
9: Gehäuseende
10: Gehäuseende
11: Kontakt
12: Kontakt
13: Ende des Betätigungselementes
14: Kontaktpad
15: Innenseite des Gehäuses
16: Kontaktpad
17: Kontakt
18: Kontakt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6325016 B1 [0002]
US 5743466 [0002]

Claims

Sensorsystem oder Sensor zur Detektion von mechanischen oder thermischen Messgrößen oder Systemzuständen mittels Formgedächtniselementen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensorsystem oder ein Sensor mindestens ein Formgedächtnissensorelement (1) mit thermischen oder pseudoelastischen Effekt aufweist, wobei das Formgedächtnissensorelement (1) bei Einwirkung von mechanischer oder thermischer Energie seine physikalischen Materialkennwerte oder seine geometrischen Eigenschaften verändert, derart, dass sowohl Informationen über die zu detektierende Messgröße oder Systemzustände erfassbar, als auch durch eine bleibende Änderung der Materialkennwerte Systemzustände speicherbar sind oder dass zusätzlich zur Sensorfunktion weitere Bauelementfunktionen und eine Überwachung dieser Bauelementfunktionen vorgesehen sind.
Sensorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgedächtnissensorelement (1) als Ganzes oder innerhalb von Partitionen die sensorische Funktion übernimmt und dass die Partitionen unterschiedliche Konfigurationen aufweisen.
Sensorsystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Verformung des Formgedächtnissensorelementes (1) durch ein Betätigungselement (3) oder durch eine temperaturbedingte Beeinflussung des Formgedächtnissensorelementes (1) als messbarer veränderlicher Materialkennwert vorzugsweise der elektrische Widerstand oder als veränderliches Verhalten vorzugsweise das Spannungs-Dehnungs-Verhalten des Formgedächtnissensorelementes (1) erfassbar sind.
Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Systemzustände durch das Formgedächtnissensorelement (1) aufgrund dauerhaft veränderlicher Materialkennwerte, insbesondere durch die dauerhafte Änderung der elektrischen Widerstandskurve oder der Spannungs-Dehnungs-Kurve speicherbar vorgesehen sind.
Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgedächtnissensorelement (1) zur Detektion mechanischer Messgrößen, insbesondere Abstände, Stellwege Kräfte und Kraftverläufe, sowie zur Detektion thermischer Messgrößen, insbesondere Temperaturen, vorgesehen ist, wobei die Detektion aller Messgrößen kontinuierlich oder in Form von maximalen Größen vorgesehen ist und die sensorisch erfassbaren Messgrößen separat oder zusammen detektierbar vorgesehen sind.
Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Formgedächtnissensorelementes (1) Systemgrößen, insbesondere Lastspielzahlen, unzulässige Lastzustände oder Sterilisationszyklen detektierbar sind.
Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine thermische oder mechanische Beeinflussung des Formgedächtnissensorelementes (1) die Messcharakteristik einstellbar oder feinjustierbar vorgesehen ist.
Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Sensorfunktion das Formgedächtnissensorelement (1) seine eigenen Aktor-, Feder-, Dämpfungs- oder Gelenkfunktionen insbesondere in Bezug auf das Ermüdungsverhalten überwachbar sind.
Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgedächtnissensorelement (1) zur Weg- oder Positionsregelung eines Formgedächtnisaktorelementes (7) oder eines Verbindungselementes, das den thermischen Effekt aufweist, einsetzbar ist.
Sensorsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgedächtnissensorelement (1) vorzugsweise neben der sensorischen Funktion gleichzeitig die Funktion eines Aktors, eines Gelenkes, einer Feder, eines Dämpfers oder eine strukturelle Funktion übernimmt.
Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe einer translatorischen oder rotatorischen Stellbewegung oder die Größe der Stellkraft des Betätigungselementes (3) mittels eines Übersetzungsgetriebes, insbesondere eines Hebelgetriebes veränderbar ist, wobei mittels eines Umformgetriebes eine Translationsbewegung in eine Rotationsbewegung oder umgekehrt umformbar vorgesehen ist.
Sensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem oder der Sensor als Baukastensystem ausgebildet ist und aus verschiedenen Grundmodulen sowie Umform- und Elektronikmodulen besteht, wobei die Module insbesondere als Baureihen ausgeführt sind und standardisierte mechanische, elektrische und informationstechnische Schnittstellen aufweisen.