Messen und Prüfen direkt im Fertigungsprozess

Forschung und Entwicklung im Geschäftsfeld Mess- und Prüftechnik

Textile Sensoren

Textile Sensoren für flächige Druckerfassung

Die Ausstattung herkömmlicher Textilprodukte mit neuen Funktionen ist ein innovatives Themenfeld mit Wachstumspotential. Das Ziel besteht dabei in einer Integration technischer Funktionen in textile Materialien, wobei für deren Herstellung weiterhin etablierte Verfahren wie Weben, Stricken oder Wirken genutzt werden.

Die Integration von Sensoren für die Erfassung physikalischer Messgrößen ist für eine Vielzahl verschiedener Anwendungen interessant. Eine am Fraunhofer IFF entwickelte Technologie ermöglicht die Bestimmung flächiger Verteilungen von Druck und Kraft auf der Grundlage textile Materialien und Herstellungsverfahren.

Messmethode

Die entwickelte Messmethode basiert auf der Erfassung einer kraftabhängigen Verformung von textilen Polster- und Dämpfungsmaterialien. Die Abstandsänderung führt, abhängig vom genutzten Sensorprinzip, zu einer Änderung der elektrischen Kapazität oder des Widerstandes. Mit flächig angeordneten Elektroden und einer Datenauswerteelektronik kann die Veränderung erfasst und daraus einer Druckänderung mit Betrag und Ort ermittelt werden. Durch einen ausgeklügelten Aufbau sowie geeignete Messdatenauswertung können Druckverteilungen in hoher Auflösung auf großen Flächen erfasst werden. Der Sensoraufbau nutzt Materialien, welche bereits in der Polsterung von Sitzen und Liegen vorhanden sind, ohne deren Eigenschaften merklich zu verändern.

Eigenschaften

  • preiswerte ortsaufgelöste Erfassung von Druck und Kraft
  • flexibler und dehnbarer großflächiger Sensor
  • Nutzung klassischer textiler Herstellungsverfahren
  • Nutzung vorhandener Materialien von Sitz- und Liegenpolsterung
  • anwendungsspezifischer Anpassbarkeit bezüglich Abmessungen, Form, Empfindlichkeit

Anwendungen

  • Komfort und Ergonomie: Druckverteilungen beim Sitzen, Liegen; Anpassung und Regelung von Unterstützungskonturen
  • medizinische Anwendungen: Lagerungssysteme für Dekubitusprävention und -therapie; individuelle angepasste Hilfsmittel wie Rollstuhlsitze, Prothesen, Schuhe
  • Sicherheitsanwendungen: Erfassung von Berührung, Kollision; Sitzbelegungserkennung
  • taktile Eingabegeräte für Mensch-Maschine-Kollaboration

Unser Leistungsangebot

Im Rahmen von Projekten entwickeln und realisieren wir anwendungsspezifische Systemlösungen auf Basis textiler Sensorkomponenten. Bestandteile der Systemlösungen sind eine zugeschnittene Sensorik mit integrierter Elektronik für Datenaufnahme und -verarbeitung sowie entsprechende Methoden und Verfahren zur Messdatenaufnahme und Kalibrierung.