DE10234172A1

DE10234172A1 - Testing of planar test-pieces to determine mechanical, thermal and electrical properties, whereby a single test apparatus can be used for determination of all said properties, resulting in significant time savings

Info

Publication number: DE10234172A1
Application number: DE2002134172
Authority: DE
Inventors: Karsten Loehr; Harald Tober; Christian Kimmelmann
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2003-07-31

Abstract

The device for measuring the layer properties of a planar test-piece (3), whereby the test-piece can have a constant force or a force progression applied to it, via support (1a, 1b) and sensor plates (2a, 2b). In addition a temperature sensor is provided and electrodes for assessment of the sample thermal and electrical properties. An Independent claim is included for a corresponding test method.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung von Schichteneigenschaften eines flächigen Prüflings, mit zwei Trägerplatten zur Aufnahme des flächigen Prüfling zwischen denselben, wobei eine Bewegungseinrichtung vorgesehen ist, vermittels welcher die Trägerplatten mit einer vorgewählten konstanten Kraft oder mit einer vorgewählten Kraftprogression aufeinander zu und/oder voneinander weg bewegt werden können. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Messung von Schichteneigenschaften eines flächigen Prüflings, wobei der Prüfling zwischen zwei Trägerplatten aufgenommen wird. The invention relates to a device for measuring Layer properties of a flat test specimen, with two Support plates for receiving the flat specimen between the same, wherein a movement device is provided, by means of which the carrier plates with a preselected constant force or with a preselected power progression towards and / or away from each other. The invention further relates to a method of measurement of layer properties of a flat test specimen, wherein the specimen is received between two support plates.

Derartige Testanordnungen kommen bei der Bestimmung von Materialeigenschaften von Prüflingen schon länger zum Einsatz. Hierbei wird in mehreren Testreihen der Prüfling Kräften ausgesetzt und dabei werden aussagekräftige Messwerte des Prüflings erfasst. Such test arrangements come in the determination of Material properties of test specimens have long been used. In this case, the test specimen forces in several test series exposed and thereby meaningful measurements of the DUTs recorded.

Nachteilig hierbei ist, dass unterschiedliche Messgrößen, beispielsweise Temperaturverhalten und elektrische Eigenschaften, nacheinander gemessen werden müssen, was einen hohen Präparations- und Messaufwand darstellt. Weiterhin nachteilig ist, dass nicht alle Eigenschaften simultan gemessen werden können, was ein geschlosseneres Gesamtbild über die Materialbeschaffenheit liefert. The disadvantage here is that different measured variables, for example, temperature behavior and electrical Properties, one after the other must be measured, what a high preparation and measuring effort represents. Farther It is disadvantageous that not all properties are measured simultaneously what can be a more coherent overall picture about the Material texture supplies.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung zur Messung von Schichteneigenschaften eines flächigen Prüflings und ein Verfahren zur Messung von Schichteneigenschaften eines flächigen Prüflings zur Verfügung zu stellen, bei dem mehrere Messgrößen bezüglich des Prüflings erfasst werden können, um so schneller und einfacher zu Ergebnissen zu gelangen. The object of the invention is a device for measuring Layer properties of a flat test specimen and a Method for measuring layer properties of a planar To provide test items in which several Measured variables can be detected with respect to the test specimen so faster and easier to get results.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Messung von Schichteneigenschaften eines flächigen Prüflings nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur Messung von Schichteneigenschaften eines flächigen Prüflings nach Anspruch 15 gelöst. This object is achieved by a device for measuring Layer properties of a flat test specimen after Claim 1 and a method for measuring Layer properties of a flat test specimen according to claim 15 solved.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Trägerplatten Sensorplatten aufweisen, welche Sensorplatten wenigstens zwei gegenüber dem Prüfling wirkende Elektrodenflächen zur Bestimmung der elektrischen Eigenschaften des Prüflings aufweisen, und dass ein Temperatursensor vorgesehen ist, mittels welchem die Temperatur des Prüflings bestimmt werden kann und dass ein den Trägerplatten zugeordneter ortsauflösender Sensor vorgesehen ist, vermittels welchem eine Orts- bzw. Abstandsmessung der beiden Trägerplatten vorgenommen werden kann, und dass ein Kraftsensor vorgesehen ist, mit dem die auf den Prüfling durch die Bewegung der Trägerplatten ausgeübte Kraft aufgenommen werden kann. According to the invention it is provided that the carrier plates Have sensor plates, which sensor plates at least two opposite the test specimen acting electrode surfaces for Determining the electrical properties of the test specimen, and that a temperature sensor is provided, by means of which the temperature of the test specimen can be determined and that a location-resolving sensor associated with the carrier plates is provided, by means of which a local or Distance measurement of the two carrier plates can be made, and that a force sensor is provided, with which on the DUT exerted by the movement of the carrier plates force can be included.

Die Erfindung schlägt vor, Temperaturmessvorrichtungen und elektrische Messvorrichtungen so am Prüfling vorzusehen, dass diese simultan mit den ortsauflösenden und kraftauflösenden Sensoren zum Einsatz kommen können. Dadurch ist permanent eine Aussage über die Schichtdicke des Prüflings, dessen Leitfähigkeit an der Oberfläche und im Innern desselben, sowie über dessen Temperatur bei jeweils anderer Kraftbeaufschlagung zu treffen. Durch diese simultane Erfassung von Dicke des Prüflings, dessen Kraftaufnahme, seiner elektrischen Leitfähigkeit - und damit seines elektrischen Widerstandes - und seiner Temperatur lässt sich eine eindeutigere Aussage hinsichtlich der Wechselwirkungen dieser Faktoren untereinander treffen, die sonst so nicht möglich ist. So lässt sich beispielsweise die Kompressibilität simultan berechnen. Der Prüfling kann dabei ein System aus mehreren dünnen Schichten sein, die als kompakte Platte als Prüfling in die Vorrichtung gegeben werden. So sind beispielsweise auch Schichtensysteme insbesondere einer Brennstoffzelle geeignet. The invention proposes temperature measuring devices and provide electrical measuring devices on the specimen that these simultaneously with the spatially resolving and force-resolving ones Sensors can be used. This is permanent a statement about the layer thickness of the specimen whose Conductivity at the surface and in the interior of the same, as well about its temperature at each other Applying force. Through this simultaneous detection of thickness of the test specimen, its power input, its electrical Conductivity - and thus its electrical resistance - and its temperature can be a clearer statement regarding the interactions of these factors meet with each other, which is otherwise impossible. That's how it works For example, calculate the compressibility simultaneously. Of the The test object can be a system of several thin layers be as a compact plate as a test specimen in the device are given. For example, layer systems are also used especially suitable for a fuel cell.

Eine vorteilhafte und daher bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jeweils Paare von sich an den Trägerplatten gegenüberliegenden Sensoren mit entsprechenden Elektrodenflächen vorgesehen sind. An advantageous and therefore preferred embodiment of Invention provides that pairs of each of the Support plates opposite sensors with corresponding Electrode surfaces are provided.

Vorteilhafterweise sind die Trägerplatten so ausgestaltet, dass diese verschiedene Sensoren mit unterschiedlichen geometrischen Abmessungen aufnehmen können, die mit der Trägerplatte lösbar verbunden werden können. Advantageously, the carrier plates are designed such that these different sensors with different can accommodate geometric dimensions with the Support plate can be releasably connected.

Bevorzugterweise sind die Sensoren in Form von Quadern oder Zylindern ausgestaltet, wobei eine flächige Sensorfläche insbesondere als Elektrodenfläche vorhanden ist. Hierdurch kann das System modular und kostengünstig an die gewünschten Messergebnisse, die zur Erlangung einer Aussage über den Prüfling notwendig sind, angepasst werden. Preferably, the sensors are in the form of cuboids or Cylinders designed, with a flat sensor surface especially as an electrode surface is present. This can The system is modular and cost-effective to the desired Measurement results that are required to obtain a statement about the DUT are necessary to be adjusted.

Bevorzugterweise ist die zu messenden elektrischen Eigenschaften des Prüflings dessen elektrischer Widerstand. Mit dem elektrischen Widerstand lässt sich besonders gut die Eigenschaft des Prüflings charakterisieren. Preferably, the electrical to be measured Characteristics of the specimen whose electrical resistance. With the electrical resistance is particularly good the Characterize the property of the test object.

Dem folgend sind nach einer Ausgestaltung der Erfindung die Elektrodenflächen so angeordnet, dass der Widerstand des Prüflings zwischen den Trägerplatten oder entlang einer Trägerplatte bestimmt wird. Dadurch lässt sich der Oberflächenwiderstand und der Widerstand des vollen Materials bestimmen. Following, according to one embodiment of the invention are the Electrode surfaces arranged so that the resistance of the DUTs between the carrier plates or along a Carrier plate is determined. This allows the Determine surface resistance and resistance of the full material.

Eine besonders vorteilhafte und daher ebenso bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in oder an den Sensoren ein Temperaturelement vorgesehen ist, vermittels welchem der Prüfling auf eine bestimmte Messtemperatur gebracht werden kann. Hierdurch lässt sich der Einfluss der Umgebungstemperatur auf den Prüfling unter einer Reihe von weiteren Randbedingungen wie bestimmte mechanische Belastungen simulieren und entsprechend Auswerten. Dies ist ebenfalls sehr vorteilhaft um gleichwertige, reproduzierbare Messergebnisse in mehreren Testreihen zu erhalten. Auch kann so das Temperaturverhalten des Prüflings bezüglich seines Widerstandes über der Temperatur ermittelt werden. A particularly advantageous and therefore also preferred Embodiment of the invention provides that in or on the Sensors a temperature element is provided by means of which the test specimen brought to a certain measurement temperature can be. This allows the influence of Ambient temperature on the specimen under a number of others Boundary conditions such as certain mechanical loads simulate and evaluate accordingly. This is also very advantageous to equivalent, reproducible measurement results to receive in several test series. Also, it can do that Temperature behavior of the specimen regarding its resistance via the temperature can be determined.

Bevorzugterweise ist das Temperaturelement so ausgelegt, dass es sowohl Heizen als auch Kühlen kann. Damit können jederzeit fast beliebige Messsituationen hergestellt werden. Preferably, the temperature element is designed so that It can both heat and cool. This can be done anytime almost any measurement situations are produced.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Messung von Schichteneigenschaften eines flächigen Prüflings, wobei der Prüfling zwischen zwei Trägerplatten aufgenommen wird, sieht vor, dass der Prüfling mittels einer an die Trägerplatten gekoppelten Bewegungseinrichtung, welche die Trägerplatten aufeinander zu und/oder voneinander weg bewegt, mit einer vorgewählten konstanten Kraft oder mit einer vorgewählten Kraftprogression dergestalt beaufschlagt wird, dass diese Kraft zunächst durch den Prüfling aufgenommen wird, worauf der Prüfling mit einer weiter ansteigenden Kraft bis zu einer Maximalkraft beaufschlagt wird und dabei mittels Sensoren elektrische Eigenschaften des Prüflings gemessen werden. The inventive method for the measurement of Layer properties of a flat test specimen, wherein the test specimen is picked up between two carrier plates, provides that the test specimen by means of a coupled to the carrier plates Movement device, which the carrier plates toward each other and / or moved away from one another, with a preselected one constant force or with a preselected power progression is acted upon in such a way that this force first by the examinee is recorded, whereupon the candidate with a further increasing force up to a maximum force is applied and thereby using sensors electrical Properties of the test piece are measured.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Sensoren und/oder der Prüfling auf einer vorgewählten Temperatur gehalten wird. Hierdurch werden gleichbleibende Messbedingungen für reproduzierbare Ergebnisse bereitgestellt. An advantageous embodiment of the method provides that the sensors and / or the test object on a Preselected temperature is maintained. This will be consistent measurement conditions for reproducible results provided.

Eine besonders vorteilhafte und daher bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrend sieht vor, dass vermittels eines Temperatursensors die Temperatur des Prüflings und/oder der Trägerplatte mit den Sensoren aufgenommen wird, um diesen und/oder diese mit einem Temperaturelement auf einer gewünschten Temperatur zu halten oder auf eine gewünschte Temperatur zu bringen. Hierdurch werden wiederum gleichbleibende Messbedingungen für reproduzierbare Ergebnisse bereitgestellt, und andererseits kann durch geeignete Wahl der Temperatur oder auch eines Temperaturgradienten während einer Messreihe weitere Information über die Materialeigenschaft des Prüflings gewonnen werden. A particularly advantageous and therefore preferred Embodiment of the method provides that by means of a Temperature sensor, the temperature of the specimen and / or the Support plate is added to the sensors to this and / or this with a temperature element on a desired Keep temperature or to a desired temperature bring. This will in turn be consistent Measurement conditions for reproducible results provided, and on the other hand, by suitable choice of the temperature or else a temperature gradient during a series of measurements more Information about the material property of the test object be won.

Ein bevorzugter Verfahrensschritt sieht vor, dass über Elektrodenflächen der sich an den Trägerplatten befindlichen Sensoren die zu messenden elektrischen Eigenschaften des Prüflings gemessen werden. A preferred method step provides that over Electrode surfaces located on the carrier plates Sensors to measure the electrical properties of the Test specimens are measured.

Ein weiterer vorteilhafter Verfahrensschritt sieht vor, dass die gemessenen elektrischen Eigenschaften der elektrische Materialwiderstand des Prüflings senkrecht und/oder parallel zu dessen Oberfläche ist. Another advantageous method step provides that the measured electrical properties of the electrical Material resistance of the specimen perpendicular and / or parallel to whose surface is.

Dem folgend ist in einem weiteren vorteilhaften Verfahrensschritt vorgesehen, dass die Elektrodenflächen der sich an den Trägerplatten befindlichen Sensoren zeitgleich oder zeitversetzt während der Kraftbeaufschlagung des Prüflings angesteuert werden um verschiedene Messgrößen, insbesondere senkrecht und/oder parallel zu der Oberfläche des Prüflings, zu bestimmen. The following is in a further advantageous Process step provided that the electrode surfaces of the the carrier plates located sensors at the same time or time-delayed during the application of force to the test object can be controlled by different parameters, in particular perpendicular and / or parallel to the surface of the specimen, too determine.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass vermittels einem den Trägerplatten zugeordneten ortsauflösenden Sensors eine Orts- bzw. Abstandsmessung der beiden Trägerplatten vorgenommen wird. An advantageous embodiment of the method provides that by means of a carrier plates associated spatially resolving sensor a location or distance measurement of the two Carrier plates is made.

Von Vorteil wird vermittels eines Kraftsensors die auf den Prüfling durch die Bewegung der Trägerplatten ausgeübte Kraft aufgenommen. It is advantageous by means of a force sensor on the DUT exerted by the movement of the carrier plates force added.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass das Verfahren zyklisch mehrmals durchgeführt wird. Hierdurch kann das Setzverhalten eines insbesondere in Schichten aufgebauten Prüflings beobachtet werden. An advantageous embodiment of the method provides that the process is carried out cyclically several times. As a result, the setting behavior of a particular in layers constructed test specimens are observed.

Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen oder deren Unterkombinationen. Further advantages, special features and functional Further developments of the invention will become apparent from the others Subclaims or their sub-combinations.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung weiter erläutert. The invention will continue with reference to the drawing explained.

Dabei zeigt: Showing:

Fig. 1 einen schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung von Schichteneigenschaften, Fig. 1 shows a schematic structure of a device according to the invention for the measurement of layer properties,

Fig. 2 eine detailliertere Ansicht der Trägerplatten mit den Sensoren und dem Temperaturelement, Fig. 2 is a more detailed view of the carrier plates with the sensors and the temperature element,

Fig. 3 eine Möglichkeit der Beschaltung der Elektrodenflächen zur Erlangung von Messdaten, Fig. 3 is a possibility of the connection of the electrode surfaces in order to obtain measurement data,

Fig. 4 eine weitere Möglichkeit der Beschaltung der Elektrodenflächen zur Erlangung von Messdaten, und Fig. 4 shows a further possibility of the connection of the electrode surfaces in order to obtain measurement data, and

Fig. 5 eine weitere Möglichkeit der Beschaltung der Elektrodenflächen zur Erlangung von Messdaten. Fig. 5 shows another way of wiring the electrode surfaces to obtain measurement data.

Die in den Figuren gleichen Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder gleich wirkende Elemente. The same reference numerals in the figures denote the same or equivalent elements.

Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Messung von Schichteneigenschaften eines flächigen Prüflings 3. An der oberen 1a und unteren 1b Trägerplatte sind jeweils Sensorplatten 2a und 2b angebracht. Der aus einem Schichtensystem bestehende Prüfling 3 befindet sich zwischen den Sensorplatten. FIG. 1 shows a device 1 according to the invention for measuring layer properties of a flat test object 3 . At the upper 1a and lower 1b support plate each sensor plates 2 a and 2 b are mounted. The consisting of a layer system DUT 3 is located between the sensor plates.

Die Trägerplatten sind über ein Gestell 20 und 21 mit einer Bewegungseinrichtung 11 und 12 mechanisch verbunden. Vermittels der Bewegungseinrichtung werden die Trägerplatten mit einer vorgewählten konstanten Kraft oder mit einer vorgewählten Kraftprogression - je nach Messschritt - aufeinander zu und voneinander weg bewegt, wodurch eine entsprechende Kraft auf den Prüfling 3 ausgeübt wird. The carrier plates are mechanically connected via a frame 20 and 21 with a movement device 11 and 12 . By means of the movement device, the support plates with a preselected constant force or with a preselected power progression - depending on the measuring step - moved towards and away from each other, whereby a corresponding force is exerted on the test piece 3 .

Der zur Bestimmung der Prüflingsdicke notwendige ortsauflösende Sensor 10, vermittels welchem eine Orts- bzw. Abstandsmessung der beiden Trägerplatten vorgenommen wird, ist im Beispiel mit dem Gestell gekoppelt. The location-resolving sensor 10 necessary for determining the test specimen thickness, by means of which a location or distance measurement of the two support plates is made, is coupled to the frame in the example.

Ein Kraftsensor 13 ist auch am Gestell vorgesehen. Er kann auch - wie der ortsauflösende Sensor an einer anderen Stelle angebracht sein. Mit dem Kraftsensor wird die auf den Prüfling durch die Bewegung der Trägerplatten ausgeübte Kraft aufgenommen werden. A force sensor 13 is also provided on the frame. It can also - as the spatially resolving sensor attached to another location. With the force sensor, the force exerted on the specimen by the movement of the carrier plates force will be absorbed.

Zur Steuerung der Anlage ist eine Steuereinrichtung 30 zur Steuerung der Bewegung der Trägerplatten vorgesehen. To control the system, a control device 30 is provided for controlling the movement of the carrier plates.

Zur Messwertaufnahme ist eine Auswerteeinrichtung 40 vorgesehen, vermittels welcher die Messwerte der Sensoren während eines Messlaufs insbesondere kontinuierlich ausgewertet werden. For measuring value recording, an evaluation device 40 is provided, by means of which the measured values of the sensors during a measuring run are evaluated in particular continuously.

Die Sensorplatten 2a und 2b weisen dabei die Messvorrichtungen auf, diese werden in der nächsten, vergrößerten Figur näher erläutert. The sensor plates 2 a and 2 b have the measuring devices, these will be explained in more detail in the next, enlarged figure.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Querschnittsbild durch ein System aus oberer 1a und unterer 1b Trägerplatte, an denen jeweils eine Sensorplatte 2a und 2b befestigt ist. Die Sensorplatten haben dabei jeweils ein Temperaturelement 4a, 4b in sich integriert, um die Sensoren und den Prüfling 3 auf einer gewünschten Temperatur zu halten oder ihn auf eine solche zu Heizen bzw. zu Kühlen. Um die Temperatur der Sensoren und vor allem des Prüflings zu ermitteln ist an beiden Sensorplatten jeweils ein Temperatursensor 9a und 9b vorgesehen. Fig. 2 shows a schematic cross-sectional image through a system of upper 1a and lower 1b support plate, to each of which a sensor plate 2 a and 2 b is attached. The sensor plates have in each case a temperature element 4 a, 4 b integrated in itself to keep the sensors and the DUT 3 at a desired temperature or to him to such a heating or cooling. In order to determine the temperature of the sensors and especially of the test specimen, a temperature sensor 9 a and 9 b is provided on both sensor plates.

An den dem Prüfling zugewandten Stirnseiten weisen die Sensorplatten die eigentlichen Sensoren auf. Diese sind durch einander zugeordnete Paare von Sensoren (5a, 5b; 6a, 6b; 7a, 7b; 8a, 8b) angeordnet, wobei die Sensoren mit entsprechenden Elektrodenflächen am Prüfling versehen sind. At the end faces facing the test piece, the sensor plates have the actual sensors. These are arranged by mutually associated pairs of sensors ( 5 a, 5 b, 6 a, 6 b, 7 a, 7 b, 8 a, 8 b), wherein the sensors are provided with corresponding electrode surfaces on the specimen.

Die Elektrodenflächen dienen im Beispiel zur Bestimmung der elektrischen Eigenschaften des Prüflings. Die Elektrodenflächen sind so angeordnet, dass der Widerstand des Prüflings zwischen den Trägerplatten (Materialwiderstand) oder entlang einer Trägerplatte (Oberflächenwiderstand) bestimmbar ist. The electrode surfaces are used in the example for determining the electrical properties of the test object. The Electrode surfaces are arranged so that the resistance of the specimen between the backing plates (material resistance) or along a support plate (surface resistance) can be determined.

Die Trägerplatten 1a, 1b sind so ausgestaltet, dass diese verschiedene Sensoren mit unterschiedlichen geometrischen Abmessungen aufnehmen können, die mit der Trägerplatte lösbar verbunden werden können. Dadurch bleibt der Messtand variabel für alle zum Messen notwendigen Aufbauten. The carrier plates 1 a, 1 b are designed so that they can accommodate different sensors with different geometric dimensions, which can be releasably connected to the support plate. As a result, the measuring station remains variable for all constructions necessary for measuring.

Ein Messverfahren kann dabei wie folgt ablaufen:
Der Prüfling wird zunächst mittels der an die Trägerplatten gekoppelten Bewegungseinrichtung 11, 12, welche die Trägerplatten aufeinander zu und voneinander weg bewegt, mit einer vorgewählten konstanten Kraft dergestalt beaufschlagt, dass diese Kraft zunächst durch den Prüfling aufgenommen wird. A measuring procedure can proceed as follows:
The specimen is first acted upon by means of the coupled to the support plates movement means 11 , 12 which moves the support plates towards and away from each other, with a preselected constant force in such a way that this force is first received by the specimen.

Im nächsten Schritt wird der Prüfling mit einer weiter ansteigenden Kraft bis zu einer Maximalkraft beaufschlagt. In the next step, the candidate with a further Increasing force applied to a maximum force.

Die dabei durch die Sensoren 5a bis 8b gewonnenen Messdaten ergeben die elektrischen Eigenschaften des Prüflings. Die Sensoren und der Prüfling werden dabei auf einer vorgewählten Temperatur gehalten oder auch auf verschiedene Temperaturen geheizt, um so die Veränderung der gemessenen Eigenschaften mit der Temperatur bestimmen zu können. The data obtained by the sensors 5 a to 8 b results in the electrical properties of the test specimen. The sensors and the DUT are kept at a preselected temperature or heated to different temperatures, so as to be able to determine the change in the measured properties with the temperature.

Die Elektrodenflächen der sich an den Trägerplatten befindlichen Sensoren (5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b) werden zur Messung dabei zeitgleich oder zeitversetzt während der Kraftbeaufschlagung des Prüflings angesteuert. The electrode surfaces of which are located on the support plates sensors ( 5 a, 5 b, 6 a, 6 b, 7 a, 7 b, 8 a, 8 b) are driven to measure simultaneously or with a time delay during the application of force to the device under test.

Dies ist in den Fig. 3 bis 5 beispielhaft gezeigt. This is shown by way of example in FIGS. 3 to 5.

In Fig. 3 ist dargestellt wie vermittels der Sensoren 8a und 8b senkrecht durch den Prüfling 3 dessen Widerstand (Through Plane) bestimmt wird. In Fig. 3 shows how by means of the sensors 8 a and 8 b vertically through the specimen 3 whose resistance (Through Plane) is determined.

Fig. 4 zeigt eine Messung quer durch den Prüfling 3 vermittels der Sensoren 5a und 8b. Fig. 4 shows a measurement across the specimen 3 by means of the sensors 5 a and 8 b.

Fig. 5 zeigt beispielhaft eine temporäre Beschaltung der Sensoren und ihrer mit dem Prüfling wirken den Elektrodenflächen, bei der der Oberflächenwiderstand bestimmt werden kann (In Plane). Bezugszeichenliste 1 Messvorrichtung
1a, 1b obere und untere Trägerplatte
2a, 2b obere und untere Sensorplatte
3 Prüfling
4a, 4b Temperaturelemente
5a-8b Sensoren mit Elektrodenflächen
9a, 9b Temperatursensoren
10 ortsauflösender Sensor
11, 12 Bewegungseinrichtung
13 Kraftsensor
20, 21 Gestell
30 Steuereinrichtung
40 Auswerteeinrichtung
FIG. 5 shows, by way of example, a temporary wiring of the sensors and their electrodes working with the test object, in which the surface resistance can be determined (in plane). LIST OF REFERENCES 1 Measuring device
1 a, 1 b upper and lower carrier plate
2 a, 2 b upper and lower sensor plate
3 test piece
4 a, 4 b temperature elements
5 a- 8 b Sensors with electrode surfaces
9 a, 9 b temperature sensors
10 spatially resolving sensor
11 , 12 movement device
13 force sensor
20 , 21 frame
30 control device
40 evaluation device

Claims

1. A device for measuring layer properties of a flat specimen ( 3 ), with two support plates ( 1 a, 1 b) for receiving the flat specimen between them, wherein a movement means ( 11 , 12 ) is provided, by means of which the support plates with a preselected constant force or with a preselected power progression toward each other and / or can be moved away from each other, characterized in that the carrier plates ( 1 a, 1 b) sensor plates ( 2 a, 2 b), which sensor plates at least two opposite the test specimen acting electrode surfaces for determining the electrical properties of the test specimen, and in that a temperature sensor ( 9 a, 9 b) is provided, by means of which the temperature of the test specimen can be determined, and that a support plate associated with the spatially resolving sensor ( 10 ) is provided, by means of which a Location or distance measurement of the two support plates made we and that a force sensor ( 13 ) is provided, with which the force exerted on the specimen by the movement of the carrier plates force can be absorbed.

2. Device for measuring layer properties after Claim 1, characterized, that the test specimen is a plate-shaped specimen which especially constructed in superimposed layers is.

3. A device for measuring layer properties according to claim 1 or 2, characterized in that each pairs ( 5 a, 5 b, 6 a, 6 b, 7 a, 7 b, 8 a, 8 b) opposite to the support plates Sensors are provided with corresponding electrode surfaces.

4. Device for measuring layer properties after one of claims 1 to 3, characterized, that acting opposite to the test piece Electrode surfaces have substantially the same dimensions.

5. Device for measuring layer properties according to one of claims 1 to 4, characterized in that the carrier plates ( 1 a, 1 b) relative to the specimen have substantially the same geometric shape.

6. Device for measuring layer properties according to one of claims 1 to 5, characterized in that the carrier plates ( 1 a, 1 b) are designed so that they can accommodate different sensors with different geometric dimensions, which are releasably connected to the carrier plate can.

7. Device for measuring layer properties according to one of claims 1 to 6, characterized in that a control device ( 30 ) is provided for controlling the movement of the carrier plates.

8. Device for measuring layer properties according to one of claims 1 to 7, characterized in that an evaluation device ( 40 ) is provided, by means of which the measured values of the sensors during a measurement run are evaluated in particular continuously.

9. Device for measuring layer properties after one of claims 1 to 8, characterized, that the sensors in the form of cuboids or cylinders are configured, wherein a flat sensor surface especially as an electrode surface is present.

10. Device for measuring layer properties according to one of claims 1 to 9, characterized in that the electrical properties of the test object ( 3 ) to be measured are its electrical resistance.

11. Device for measuring layer properties after one of claims 1 to 10, characterized, that the electrode surfaces are arranged so that the Resistance of the specimen between the support plates or along a support plate can be determined.

12. A device for measuring layer properties according to one of claims 1 to 11, characterized in that in or on the sensors, a temperature element ( 4 a, 4 b) is provided, by means of which the specimen ( 3 ) can be brought to a certain measurement temperature ,

13. Device for measuring layer properties according to claim 12, characterized in that the temperature element ( 4 a, 4 b) both heating and cooling can.

14. Device for measuring layer properties according to claim 11 or 12, characterized in that the temperature element ( 4 a, 4 b) is arranged between the carrier plate and the sensors.

15. A method for measuring layer properties of a flat test specimen ( 3 ), wherein the specimen is received between two support plates ( 1 a, 1 b), characterized in that the specimen by means of a coupled to the support plates moving means ( 11 , 12 ) which the carrier plates are moved toward and / or away from each other, acted upon by a preselected constant force or with a preselected power progression such that this force is first absorbed by the test specimen, whereupon the test specimen is subjected to a further increasing force up to a maximum force and In this case, by means of sensors ( 5 a to 8 b) electrical properties of the specimen are measured.

16. Method for measuring layer properties according to Claim 15, characterized, that the sensors and / or the test object on a Preselected temperature is maintained.

17. Method for measuring layer properties according to Claim 15 or 16, characterized, that by means of a temperature sensor, the temperature of the test piece and / or the carrier plate with the sensors is added to this and / or this with a Temperature element to maintain a desired temperature or to bring it to a desired temperature.

18. A method for measuring layer properties according to one of claims 15 to 17, characterized in that via electrode surfaces of the located on the support plates sensors ( 5 a, 5 b, 6 a, 6 b, 7 a, 7 b, 8 a, 8 b) the measured electrical properties of the test specimen ( 3 ) are measured.

19. A method for measuring layer properties according to one of claims 15 to 16, characterized in that the measured electrical properties of the electrical material resistance of the specimen ( 3 ) is perpendicular and / or parallel to the surface thereof.

20. A method for measuring layer properties according to any one of claims 18 or 19, characterized in that the electrode surfaces of the located on the support plates sensors ( 5 a, 5 b, 6 a, 6 b, 7 a, 7 b, 8 a, 8 b) are actuated simultaneously or with a time delay during the application of force to the test object in order to determine different measured variables, in particular perpendicular and / or parallel to the surface of the test object ( 3 ).

21. Method for measuring layer properties according to one of claims 15 to 20, characterized, that by means of a carrier plates associated spatially resolving sensor a location or distance measurement the two carrier plates is made.

22. Method for measuring layer properties according to one of claims 15 to 21, characterized, that by means of a force sensor on the test specimen force exerted by the movement of the carrier plates is recorded.

23. Method for measuring layer properties according to one of claims 15 to 22, characterized, that the process is carried out cyclically several times.