DE2757577C3

DE2757577C3 - Force measuring sensor with a body clamped on one side with piezoelectric surface wave generation

Info

Publication number: DE2757577C3
Application number: DE19772757577
Authority: DE
Inventors: David A. Arlington Heights Ill. Kiewit
Original assignee: Gould Inc
Current assignee: Gould Inc
Priority date: 1977-12-23
Filing date: 1977-12-23
Publication date: 1982-01-14
Also published as: DE2757577B2; DE2757577A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftmeßfühler mit einem einseitig eingespannten Körper mit piezoelektrischer Oberflächenwellenerzeugung, mit damit in Verbindung stehenden Elektroden, die jeweils paarweise in Verbindung mit einem zugeordneten Verstärker stehen, jeweils einen von zwei Oszillatorschaltkreisen zur Erzeugung von akustischen Oberflächenwellen in dem Körper bilden und die derart angeordnet sind, daß bei einer Auslenkung des Körpers aufgrund der eine Biegung verursachenden Meßkraft die Elektrodenpaare in Bezirken mit einander entgegengesetzten Spannungsrichtungen liegen, so daß eine Differenz in den Frequenzen der Oszillatorschaltkreise auftritt, die digital als Abbild der Meßkraft erfaßt wird.The invention relates to a force sensor with a cantilevered body with a piezoelectric Surface wave generation, with associated electrodes, each paired are in communication with an associated amplifier, each one of two oscillator circuits for generating surface acoustic waves in the body and which are arranged such that in the event of a deflection of the body due to the measuring force causing a bend, the electrode pairs lie in districts with opposite directions of tension, so that a difference in the Frequencies of the oscillator circuits occurs, which is recorded digitally as an image of the measuring force.

Ein derartiger Kraftmeßfühler ist aus der US-PS 38 78 477 (Fig. 4) bekannt geworden. Im bekannten Fall wird der Körper mit piezoelektrischer Oberflächenwellenerzeugung durch einen einzigen Block aus kristallinem piezoelektrischem Material gebildet. Diese Ausführung hat den erheblichen Nachteil, daß der Körper und damit der Fühler extrem zerbrechlich ist und eine präzise maschinelle Behandlung bei der Ausformung des Körpers erfordert; eine solche formende Behandlung von brüchigen Körpern bzw. Materialien ist jedoch immer problematisch.Such a force sensor is known from US Pat. No. 3,878,477 (FIG. 4). In the known case The body with piezoelectric surface wave generation is made by a single block of crystalline piezoelectric material formed. This design has the significant disadvantage that the body and so that the probe is extremely fragile and precise mechanical treatment during molding of the body requires; however, such a shaping treatment of fragile bodies or materials is always problematic.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorstehend bezeichneten Kraftmeßfühler derat auszubilden, daß er eine robuste Konstruktion aufweist, die keine formende Behandlung des brüchigen piezoelektrischen Materials erfordert.The invention is based on the object of developing the above-described force sensor derat, that it has a robust construction that does not require any shaping treatment of the fragile piezoelectric Materials required.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß der Körper aus einem metallischen Träger und einem piezoelektrischen dünnen Film besteht, der auf eine ebene Fläche des Trägers aufgebracht ist, daß der Träger eine derartige Form hat, daß die am freien Ende des Trägers angreifende Meßkraft die ebene Fläche des Trägers, auf der der piezoelektrische Film aufgebracht ist, in einem Teil auf Zug und in einem anderen Teil auf Druck beansprucht, und daß die Elektroden des einen Oszillatorkreises dem einen Teil und die Elektroden des anderen Oszillatorkreises dem anderen Teil der ebenen Fläche zugeordnet sind.This object is achieved according to the invention in that the body consists of a metallic carrier and a piezoelectric thin film, which is applied to a flat surface of the Is applied carrier that the carrier has such a shape that the at the free end of the carrier attacking measuring force the flat surface of the carrier on which the piezoelectric film is applied, in one Part subjected to tension and another part to compression, and that the electrodes of one Oscillator circuit on one part and the electrodes of the other oscillator circuit on the other part of the plane Area are assigned.

Im Fall des erfindungsgemäßen Kraftmeßfühlers wird daher eine verhältnismäßig harte metallische Basis verwendet, die leicht ausformbar ist, wobei die benötigte piezoelektrische Schicht z. B. auf einfache Weise mit den bekannten Dünnfilmtechniken aufgetragen werden kann. Das Resultat ist eine extrem robuste und dennoch empfindliche Konstruktion, die keine präzise maschinenmäßige Formbehandlung von brüchigen Materialien erfordert.In the case of the force sensor according to the invention, a relatively hard metallic base is therefore used used, which is easily shaped, the required piezoelectric layer z. B. on simple Way can be applied with the known thin film techniques. The result is an extremely robust one yet delicate construction that does not require precise machine-form treatment of brittle ones Requires materials.

Alle Ausführungsformen der bekannten eingangs bezeichneten Anordnung (US-PS) zeigen jeweils einen kristallinen Block. Es ist zwar in dieser US-PS ein Hinweis auf piezoelektrische Filme, aufgebracht auf einem nichtpiezoelektrischen — jedoch nichtmetallischen — Träger, enthalten, jedoch bezieht sich dieser Hinweis nur auf den in dieser US-PS dargelegten Stand der Technik, d. h. auf die Verwendung bei Verzögerungsleitungen und Bandpaßfiltern; bei dieser Verwendungsart werden die aktiven Teile keiner Biegekraft ausgesetzt, so daß die Probleme, auf denen die Erfindung aufbauen, dort nicht auftreten.All embodiments of the known arrangement (US-PS) indicated at the beginning each show one crystalline block. Although there is a reference in this US patent to piezoelectric films applied to a non-piezoelectric - but non-metallic - carrier, but this refers Reference only to the prior art set forth in this US Pat. H. to use in delay lines and band pass filters; With this type of use, the active parts are not subjected to any bending force exposed, so that the problems on which the invention is based do not arise there.

Die umfangreichen Ausführungen der in der US-PS genannten Erfinder im Zusammenhang mit der Anwendung des Prinzips der Oberflächenwellen als Kraftineßfühler, bei der es ja auf eine Deformation des piezoelektrischen Materials ankommt, zeigen dabei durch die alleinige Hinwendung zum kristallinen Block,The extensive explanations of the inventors named in the US-PS in connection with the application the principle of surface waves as a force sensor, where it depends on a deformation of the piezoelectric material, show by turning to the crystalline block alone,

daß die Erfinder trotz des Hinweises aus dem anderen Stand der Technik an einen geschichteten Aufbau für den biegsamen Fühler nicht gedacht hatten; sie waren offenbar der Meinung, daß sich dam· wegen der Steifheit des Trägers keine empfindlichen Reaktionen erzielen lassen könnten. Gerade mit dieser Meinung hat jedoch die Erfindung aufgeräumt.that the inventors, despite the reference from the other prior art, to a layered structure for had not thought of the flexible feeler; they were evidently of the opinion that because of the Stiffness of the wearer could not cause sensitive reactions. Just got that opinion however the invention cleaned up.

Die DE-OS 15 48 S2S zeigt zwar einen vergleichbaren Träger mit unterschiedlichen Spannungszonsn, in denen sich jedoch Dehnungsmeßstreifen (DMS) befinden, die sich nur schwer mit piezoelektrischen Körpern vergleichen lassen.DE-OS 15 48 S2S shows a comparable one Carriers with different stress zones, but in which there are strain gauges (DMS) that are difficult to compare with piezoelectric bodies.

Die DE-OS 25 05 461 zeigt zwar einen einschlägigen Kraftmeßfühler, der jedoch von einer anderen Gattung ist (nicht einseitig eingespannt, keine entgegengesetzten Spannungszonen). Wie sämtliche Figuren dieser DE-OS zeigen, ist nämlich der druckempfindliche Teil nur der Mittelteil des Fühlers, der membranartig ausgebildet sein soll. Der metallische Träger mit d:m Piezofilm befindet sich daher nur in dem Teil des Meßfühlers, der keiner eine Biegung verursachende Meßkraft ausgesetzt ist, d. h. nicht als aktiver Teil dient. Dies unterstützt das Vorliegen des oben erwähnten Vorurteils der Fachwelt, daß man es nicht für möglich hielt, einen empfindlichen Fühler der vorgenannten Art zu konstruieren, der im aktiven Teil, d. h. in der Meßkraft ausgesetzten Teil, einen metallischen Träger mit einer Piezodünnschicht aufweist. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Trägers hat jedoch dieses Vorurteil aufgehoben und gezeigt, daß dennoch ein hochempfindlicher Kraftmeßfühler mit ausgezeichneten Eigenschaften herstellbar ist.DE-OS 25 05 461 shows a relevant force sensor, but it is of a different type is (not clamped on one side, no opposing tension zones). Like all figures in this DE-OS show, namely the pressure-sensitive part is only the central part of the sensor, which is designed like a membrane should be. The metallic carrier with d: m piezofilm is therefore only in that part of the sensor which not subjected to any bending force, d. H. does not serve as an active part. This supports the presence of the above-mentioned prejudice in the professional world that it was not thought possible, one to construct sensitive sensor of the aforementioned type, which is located in the active part, d. H. in the measuring force exposed part, has a metallic carrier with a piezo thin layer. The training according to the invention of the wearer, however, has lifted this prejudice and shown that a highly sensitive Force measuring sensor with excellent properties can be produced.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.Developments of the invention are set out in the subclaims.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigtThe invention will be explained in more detail using the exemplary embodiments shown in the drawing. It shows

F i g. 1 eine stark vergrößerte perspektivische, teilweise schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Meßkraftfühlers;F i g. 1 is a greatly enlarged perspective, partially schematic view of an exemplary embodiment a measuring force sensor;

F i g. 2 die der F i g. 1 ähnlich ist, eine Abwandlung des Meßfühlers;F i g. 2 that of FIG. Fig. 1 is a modification of the probe;

F i g. 3a einen vergrößerten Teilquerschnitt entlang der Linie 3-3 eines Oberflächenabschnittes des in F i g. 1 gezeigten Meßfühlers;F i g. 3a shows an enlarged partial cross-section along the line 3-3 of a surface section of the in FIG. 1 probe shown;

F i g. 3b die ähnlich der F i g. 3a ist, eine Abwandlung des Oberflächenabschnittes; undF i g. 3b which is similar to FIG. Figure 3a is a modification of the surface portion; and

Fig.4a und 4b teilweise schematische Seitenansichten des in Fig. 1 gezeigten Meßfühlers, wobei die Oberflächenveränderung stark vergrößert ist.4a and 4b are partially schematic side views of the probe shown in Fig. 1, the surface change being greatly increased.

Fig. 1 zeigt einen Kraftmeßfühler 10 mit einem an einer tragenden Fläche 12 einseitig eingespannten elastischen Träger 11. Der Träger weist eine zentrale Ausnehmung 13 auf, die einen derartigen Querschnitt hat, daß eine am freien Ende des Trägers angreifende Meßkraft 14 ein Biegemoment erzeugt, derart, daß auf der Trägeroberfläche 15 ein auf Druck beanspruchter Teil 16 und ein auf Zug beanspruchter Teil 17 entsteht. (Eine ähnliche Ausführung für einen verwandten Zweck ist in dem US-Patent 22 41 796 offenbart. Der Biegeeffekt auf den Träger 11 durch die Meßkraft 14 ist in den F i g. 4a (keine Meßkraft) und 4b (Meßkraft greift an) gegenüberstellend gezeigt.1 shows a force measuring sensor 10 with one clamped on one side on a supporting surface 12 elastic carrier 11. The carrier has a central recess 13 which has such a cross section has that a measuring force acting on the free end of the support 14 generates a bending moment such that on the support surface 15 is a part 16 stressed in compression and a part 17 stressed in tension is formed. (A similar embodiment for a related purpose is disclosed in US Patent 22 41 796. Der Bending effect on the carrier 11 by the measuring force 14 is in fig. 4a (no measuring force) and 4b (measuring force acts) shown opposite.

Das Ausgangssignal des Meßfühlers 10 entsteht durch Vergleich der Frequenzen zweier Oszillatorenschahkreise 20 und 21, in welchen die Rückkopplung durch akustische Oberflächenwelle stattfinden, d. h. durch Ravleieh-Wellen. die an der Oberfläche einer piezoelektrischen Schicht 22. die sich auf dem Träger befindet, erzeugt werden und sich an der Trägeroberfläche 15 fortpflanzen. Die akustischen Oberfiächenwellen oder SAWs genannt, koppeln Paare von Elektroden 23 und 24 sowie 25 und 26, die aus auf Abstand gehaltener; parallelgeschalteten Leitern gebildet sind, so daß der Oberflächenteil 17 zwischen der Übertragungseiektrcde 23 und der Empfangselektrode 24 dss einen Paares und der Oberflächenteil 16 zwischen der Übertragungselektrode 25 und der Empfangselektrode 26 des anderen Paares liegt. Ein auf die Elektroden 23 und 25 ausgeübtes elektrisches Wechselsignal wird akustische Oberflächenwellen in der anliegenden piezoelektrischen Oberflächenlage erzeugen, das zu den Empfangsumwandlern 24 und 26 geht und elektrische Signale an jenen Elektroden erzeugt. Die Oszillatorschaltkreise 20, 21 werden durch Erdung eines Satzes von Leitern in jedem der Elektroden 23 bis 26 unter Kopplung des anderen Leitersatzes in den Übertragungs- und Empfangselektroden durch die Verstärker 28 und 29 vervollständigt. Die Verstärker stellen eine Rückkopp-Iungs-Schleifenverstärkung größer als 1 her, wobei die Schleifenwirkung mit Hilfe der akustischen Oberflächenwellen (SAW) vervollständigt wird, unabhängig von der Geschwindigkeit der Wellenfortpflanzung und den Abständen zwischen den Übertragungs- und Empfangselektroden, Resonanz bei den Frequenzen zu erzeugen.The output signal of the sensor 10 is produced by comparing the frequencies of two oscillator circuits 20 and 21 in which the feedback takes place by surface acoustic waves, ie by Ravleieh waves. which are generated on the surface of a piezoelectric layer 22 located on the carrier and propagate on the carrier surface 15. The acoustic surface waves, or SAWs, couple pairs of electrodes 23 and 24 as well as 25 and 26, which are kept at a distance; parallel conductors are formed so that the surface portion 17 between the transmission electrode 23 and the receiving electrode 24 dss one pair and the surface portion 16 between the transmission electrode 25 and the receiving electrode 26 of the other pair. An alternating electrical signal applied to the electrodes 23 and 25 will generate surface acoustic waves in the adjacent piezoelectric surface layer which goes to the receiving transducers 24 and 26 and generates electrical signals at those electrodes. The oscillator circuits 20,21 are completed by grounding one set of conductors in each of the electrodes 23-26 with the coupling of the other set of conductors in the transmitting and receiving electrodes through the amplifiers 28 and 29. The amplifiers produce a feedback loop gain greater than 1, the loop effect being completed with the help of surface acoustic waves (SAW), regardless of the speed of wave propagation and the distances between the transmission and reception electrodes, to produce resonance at the frequencies .

Die Frequenzen der Schaltkreise 20, 21 werden im Schaltkreis 30 verglichen und die Frequenzdifferenz, soweit gegeben, wird auf einen Zähler 31 übertragen, der als Digitalanzeigegerät des Meßfühlers 10 dient.The frequencies of the circuits 20, 21 are compared in the circuit 30 and the frequency difference, if given, it is transmitted to a counter 31, which serves as a digital display device for the sensor 10.

Wenn keine Kraft auf den Träger ausgeübt wird (Fig.4a), ist die Frequenzdifferenz Null. Wegen der Bewegung der akustischen Oberflächenwellen in im wesentlichen der gleichen Oberfläche beeinflussen Veränderungen in der Wellenfortpflanzungsgeschwindigkeit aufgrund von Temperaturänderungen überdies beide Schaltkreise 20 und 21 in gleicher Weise, ^o daß kein Signal wegen Frequenzunterschiedes an den Zähler 31 gegeben würde. Wenn jedoch auf den Träger 11 die Meßkraft 14 einwirkt (Fig. 4b), wird durch Druck auf den Oberflächenteil 16 bzw. Zug auf den Teil 17 die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen (SAW) beschleunigt bzw. verlangsamt und auch die Abstände zwischen den sich gegenüberliegenden Umwandlerpaaren variiert, wobei die Resonanzfrequenzen der Oszillatorschaltkreise 20, 21 geändert werden. Die sich ergebende Frequenzdifferenz, die im Schaltkreis 30 aufgenommen und digital ausgegeben wird, ist direkt proportional der Kraft 14, wenn die Größe der Biegung innerhalb der Elastizitätsgrenzen des Trägermaterials liegt.If no force is exerted on the carrier (Fig. 4a), the frequency difference is zero. Because of the Affect movement of surface acoustic waves in essentially the same surface Changes in wave propagation speed due to temperature changes, moreover both circuits 20 and 21 in the same way, ^ o that no signal would be given to the counter 31 because of the frequency difference. However, if on the carrier 11 the measuring force 14 acts (Fig. 4b), is by pressure on the surface part 16 or train on the part 17 the propagation speed of the surface acoustic waves (SAW) accelerates or slows down and also the distances between the opposing ones Converter pairs varied, with the resonance frequencies of the oscillator circuits 20, 21 being changed will. The resulting frequency difference recorded in circuit 30 and output digitally is is directly proportional to the force 14 when the size of the bend is within the elastic limits of the carrier material.

F i g. 2 zeigt einen vereinfachten und etwas kompakteren Meßfühler 10a, in dem die Teile die gleichen Bezugszeichen wie die beschriebenen führen, jedoch mit dem unterscheidenden Zusatz a. Der an der Oberfläche 12a befestigte Meßfühler 10a umfaßt einen Träger 11a und einen ausgeschnittenen Teil 13a, dessen Oberflächen bei 16a auf Druck und dessen Oberflächenteil 17a auf Zug durch eine Meßkraft 14a beansprucht werden. Ein Paar von Oszillatorschaltkreisen 20a und 21a mit Bahnen für die akustischen Oberflächenwellen in der Fläche der Schicht 22a und Verstärkern 28a und 29a vergleichen ihre Frequenzen im Schaltkreis 30a, wobei die Differenz durch einen Zähler 31a angezeigt wird.F i g. Figure 2 shows a simplified and somewhat more compact probe 10a in which the parts are the same Reference numerals lead like those described, but with the distinguishing addition a. The one on the surface Probe 10a attached to 12a comprises a support 11a and a cut-out portion 13a of the surfaces thereof at 16a on pressure and its surface part 17a on train by a measuring force 14a. A pair of oscillator circuits 20a and 21a having tracks for surface acoustic waves in FIG Area of layer 22a and amplifiers 28a and 29a compare their frequencies in circuit 30a, where the difference is indicated by a counter 31a.

In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden nur drei Elektroden 35. 36 und 37 benutzt, umIn the embodiment shown in Fig. 2, only three electrodes 35, 36 and 37 are used to

die Schaltkreise 20a, 21a mit der Elektrode 36 zu bilden, der als eine gemeinsame Übertragungselektrode für jeden der Empfangselektroden 35, 37 dient, die auf Abstand von den gegenüberliegenden Seiten der Elektrode 36 gehalten sind. Die Wellenbahnen der akustischen Ob rflächenwellen in den Schaltkreisen umfassen den T, il 16a zwischen den Elektroden 35, 36 und den Oberflächenteil 17a zwischen den Elektroden 36,37.to form the circuits 20a, 21a with the electrode 36 acting as a common transmission electrode for each of the receiving electrodes 35, 37 is used, spaced from the opposite sides of the Electrode 36 are held. The wave paths of the surface acoustic waves in the circuits comprise the T, il 16a between the electrodes 35,36 and the surface portion 17a between the electrodes 36,37.

In dem in den Fig. 1 und 3a gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Schicht 22 ein piezoelektrischer Kristall, beispielsweise aus Zinkoxid oder Cadmiumoxid und ist direkt an der Oberfläche 15 des Trägers 11 angebracht, wobei die leitenden Teile der Elektrode direkt auf der äußeren tragenden Fläche 41 der Schicht 22 gebildet sind.In the embodiment shown in FIGS. 1 and 3a, the layer 22 is a piezoelectric crystal, for example made of zinc oxide or cadmium oxide and is attached directly to the surface 15 of the carrier 11, the conductive parts of the electrode being formed directly on the outer bearing surface 41 of the layer 22 are.

In dem in Fig. 3b gezeigten Ausführungsbeispiel, in welchem die bereits beschriebenen Teile die gleichen Bezugszeichen, jedoch mit dem unterscheidenden Zusatz b haben, ist die Schicht 22b dielektrisch und besteht aus einer direkt auf der Oberfläche 15i> des Trägers Unangebrachten Schicht aus S1O2 oder AI2O3. Die Umwandler bestehe in diesem Fall aus Leitern, die auf der Schicht 22£> mit den piezoelektrischen Abschnitten 32 und 43 über den Leitern und auf der Schicht 22b gebildet sind. Die Oberflächenwellen werden in den Umwandlern erzeugt und pflanzen sich in der Fläche 41 b fort.In the embodiment shown in FIG. 3b, in which the parts already described have the same reference numerals, but with the distinguishing addition b , the layer 22b is dielectric and consists of a layer of S1O2 or Al2O3 which is not attached directly to the surface 15i> of the carrier . The transducer in this case consists of conductors formed on layer 22b with piezoelectric sections 32 and 43 over the conductors and on layer 22b. The surface waves are generated in the transducers and propagate in the surface 41 b continue.

Der Träger 11, 11a oder 116 besteht aus hochelasti-■> schem, aber sehr widerstandsfähigem Material wie Stahl; die Schicht 22 oder 22b, die Leiter der Elektroden 23 bis 26 oder 35 bis 37 und das piezoelektrische Material, entweder als Schicht 22 oder als Teile 42 und 43, sind alle unter Benutzung mikroelektronischer Filmverfahren auf dem Träger angebracht. Das Aufbringen der verschiedenen Strukturen als Schichten auf den Träger koppelt jede Schicht eng mit der Trägeroberfläche, so daß das piezoelektrische Material zusammen mit der Trägeroberfläche beansprucht wird.The carrier 11, 11a or 116 consists of highly elastic, but very resistant material such as steel; the layer 22 or 22b, the conductors of the electrodes 23-26 or 35-37 and the piezoelectric material, either as layer 22 or as parts 42 and 43, are all applied to the support using microelectronic film processes. The application of the various structures as layers on the carrier couples each layer closely to the carrier surface, so that the piezoelectric material is stressed together with the carrier surface.

Die Schichten 22 und 226 sollten zwei- bis dreimal stärker als die Wellenlänge der erzeugten Oberfiächenwellen sein, wobei die Wellenlänge durch den Abstand der parallelgeschalteten Leiter in den Elektroden bestimmt ist.The layers 22 and 226 should be two to three times stronger than the wavelength of the surface waves generated The wavelength is determined by the distance between the parallel-connected conductors in the electrodes is determined.

Um zwischen den Oszillatorumwandler ein Übersprechen zu verhindern oder wenigstens auf ein Mindestmaß herabzusetzen, sind die akustischen Wellenabsorber 45, 45a und 456 so angebracht, daß sie die Oberflächenwellenenergie dämpfen und auf diese Weise die Umwandler akustisch schützen.To avoid crosstalk between the oscillator transducers to prevent or at least reduce to a minimum, the acoustic wave absorbers 45, 45a and 456 mounted so that they attenuate the surface acoustic wave energy and thus the transducers protect acoustically.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Force measuring sensor with a body clamped on one side with piezoelectric surface wave generation, with electrodes connected to it, each paired in connection with an associated amplifier, each forming one of two oscillator circuits for generating surface acoustic waves in the body and which are arranged in such a way that ίο in the event of a deflection of the body due to the measuring force causing a bend, the electrode pairs lie in areas with opposite voltage directions, so that a difference occurs in the frequencies of the oscillator circuits, which is recorded digitally as an image of the measuring force, characterized in that the body from a metallic carrier (11, 11a, lib) and a piezoelectric thin film (22, 42, 43) which is applied to a flat surface of the carrier (11, Ua, Ub) that the carrier (11, 11a, ί Ib) has such a shape that the at the free end of the carrier (11,11a , 11 b) applied measuring force (14, 14a; the flat surface (15,15i> J of the carrier (11,11a, Ub) on which the piezoelectric film (22, 42, 43) is applied, in a part (17, 17a, 17 £>; on tension and in another part (16, 16a, 16i>; stressed on pressure, and that the electrodes (23, 24, 24t or 37, 36) of one oscillator circuit (20, 20a) of one part (17, 17a , 17 £>; and the electrodes (25, 26; 25b or 35, 36) of the other oscillator circuit (21, 21a; the other part (16, 16a, 16 £>; of the flat surface (15, ISty.

2. Force sensor according to claim 1, characterized in that the piezoelectric film (22) is applied directly to the carrier surface, essentially completely covering it, and that the electrodes (23 to 26; 35 to 37) are applied to the free surface of the film (FIG. 3a).

3. Force sensor according to claim 1, characterized -to characterized in that the piezoelectric film is applied with the interposition of a dielectric layer (22a, b ) covering this only in partial areas (42, 43) and that the electrodes (236 to 266; each are applied between the dielectric layer and the associated piezoelectric subregions (FIG. 3b).

4. Force sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that four electrodes (23 to 26 or 236 to 266; are provided, so two electrodes each belong to one of the two oscillator circuits and each to one of the two oppositely stressed parts of the flat surface are assigned (Fig. 1).

5. Force sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that three electrodes (35 to 37) are provided, of which one (36) in the middle and the other two (36, 37) each in the oppositely stressed parts of the flat surface are arranged, and that the central so Electrode with each of the outer electrodes one of the two pairs of the two oscillator circuits forms (Fig. 2).