Kraftmesstechnik in ihrer ganzen Vielfalt
Dehnungsmessstreifen (DMS)
für präzise Messungen
Dehnungsmessstreifen (DMS) sind unverzichtbarer Teil von Sensoren in der modernen Messtechnik. Sie wandeln mechanische Dehnungen präzise in elektrische Signale um und finden Anwendung in Kraftsensoren, Drucksensoren und Kraftmessdosen. Ob für die DMS-Druckmessung oder zur Überwachung mechanischer Belastungen – unsere hochwertigen Dehnungsmessstreifen-Sensoren bieten zuverlässige Ergebnisse und sind ideal für industrielle Anwendungen.
Inhaltsverzeichnis
- Einführung in Dehnungsmessstreifen
- Funktionsprinzip von Dehnungsmessstreifen
- Vorteile und Herausforderungen beim Einsatz
- Unser Angebot an Produkten mit geklebten Dehnungsmessstreifen
- Typen von Dehnungsmessstreifen
- Anwendungen von Dehnungsmessstreifen
- Maximale Genauigkeit im ppm-Bereich
- Häufig gestellte Fragen (FAQ)
- Unverbindliches Angebot anfordern
Der Großteil der weltweit eingesetzten Kraftaufnehmer wird mit geklebten Dehnungsmessstreifen gefertigt. Wir prüfen jedoch stets, ob Kundenwünsche durch Sensoren in Dünnfilmtechnologie oder Dickschichttechnologie besser erfüllt werden können.
Einführung in Dehnungsmessstreifen
Was sind Dehnungsmessstreifen?
Dehnungsmessstreifen (DMS; englisch strain gauge) messen mechanische Dehnungen. Sie bestehen aus einer leitfähigen Struktur auf einem Trägermaterial. Bei Belastung des Materials, auf das sie geklebt sind, ändert sich ihr elektrischer Widerstand proportional zur Dehnung. Diese Änderung wird in ein präzises elektrisches Signal umgewandelt, das die Verformung des Materials widerspiegelt. Eingesetzt werden DMS in der Technik, Forschung und Industrie, um Materialbeanspruchungen zu analysieren und Belastungsgrenzen zu prüfen.
Bedeutung in der Messtechnik.
Dehnungsmessstreifen sind unverzichtbar für die präzise Erfassung mechanischer Belastungen in der Industrie. Sie ermöglichen genaue Messungen in Anwendungen wie Kraftsensoren, Drucksensoren und Wägezellen. Dank ihrer Zuverlässigkeit und Vielseitigkeit finden DMS in Bereichen wie Maschinenbau, Automobilindustrie und Medizintechnik Verwendung. Sie helfen, Sicherheit zu gewährleisten, Prozesse zu optimieren und Belastungsgrenzen in Echtzeit zu überwachen.
Geburtsstunde des DMS
Als Geburtsstunde des Dehnungsmessstreifens gilt das Jahr 1938. Seitdem werden Kraftsensoren mit Hilfe dieser kleinen Streifen aufgebaut. Sie erlauben eine große Varianz an Geometrien. Mit dieser Technik lassen sich Kraftsensoren (Wägezellen) mit hohen Genauigkeiten realisieren.
Funktionsprinzip von Dehnungsmessstreifen
Wie funktioniert ein Dehnungsmessstreifen?
Die Funktionsweise eines Dehnungsmessstreifens – umgangssprachlich auch Dehnmessstreifen genannt) – beruht auf der Veränderung des elektrischen Widerstands bei Verformung. Der DMS besteht aus einem empfindlichen Widerstandsmaterial, das auf einem Träger befestigt ist. Wird das Material gedehnt oder gestaucht, passt sich der Streifen an, was eine messbare Widerstandsänderung verursacht. Diese wird über eine Wheatstone-Brücke präzise erfasst und in ein elektrisches Signal übersetzt. Das Signal gibt direkt Aufschluss über die Größe der mechanischen Beanspruchung.
Mäanderförmige Widerstände auf einer Trägerfolie
Kraftsensoren sind in erster Linie Messfedern, die sich unter Last elastisch verformen. In deren Dehnungs- und Stauchungszonen werden DMS geklebt. Zur Wheatstoneschen Brücke verdrahtet, erhält man ein lastproportionales, elektrisches Ausgangssignal.
Die Dehnungsmessstreifen selbst sind mäanderförmige Widerstände, die sich auf einer Trägerfolie befinden. Sie sind extrem flexibel in ihrer Anwendung. So können sie sehr gut an das Messfedermaterial aus verschiedenen Stählen und Aluminium angepasst werden. Zudem gibt es kaum Einschränkungen hinsichtlich der Formgebung der Messfedern, da sich plane wie sphärische Flächen zur Dehnungsdetektion nutzen lassen.
Vorteile und Herausforderungen
beim Einsatz von Dehnungsmessstreifen
Vorteile von DMS
Dehnungsmessstreifen (DMS) bieten zahlreiche Vorteile. Ihre hohe Präzision ermöglicht exakte Messungen von Kräften, Druck und Dehnung, selbst in anspruchsvollen Anwendungen. Dank robuster Materialien und sorgfältiger Verarbeitung zeichnen sie sich durch eine lange Lebensdauer aus, selbst unter hohen Belastungen. Ihre flexible Einsatzmöglichkeit macht sie ideal für Anwendungen in Kraftsensoren, Drucksensoren, Wägezellen und Strukturtests.
Herausforderungen beim Einsatz
Beim Einsatz von Dehnungsmessstreifen gibt es mehrere Herausforderungen. Temperatureinflüsse können Messungen verfälschen, weshalb eine Temperaturkompensation oft erforderlich ist. Die Langzeitstabilität von DMS hängt von der Qualität des Klebers und des Materials ab. Mechanische Überlastungen können den Streifen beschädigen oder seine Präzision beeinträchtigen. Zudem erfordert die Installation hohe Sorgfalt, da selbst kleine Montagefehler die Messergebnisse verfälschen können. Eine regelmäßige Kalibrierung ist ebenfalls notwendig, um die Genauigkeit zu gewährleisten.
Wir führen ein großes Angebot an Produkten mit geklebten Dehnungsmessstreifen
Typen von Dehnungsmessstreifen
Geklebte Dehnungsmessstreifen
Geklebte Dehnungsmessstreifen sind die gebräuchlichste Bauform und zeichnen sich durch ihre einfache Handhabung und hohe Messgenauigkeit aus. Sie werden direkt auf die zu messende Oberfläche aufgeklebt und ermöglichen präzise, zuverlässige Ergebnisse. Diese Bauform eignet sich ideal für Anwendungen in Kraftsensoren, Drucksensoren, Wägezellen und Strukturtests.
Aufgedampfte Dehnungsmessstreifen
Aufgedampfte Dehnungsmessstreifen werden als hauchdünne Schichten direkt auf die Oberfläche aufgetragen. Diese Bauform ist extrem robust, hochtemperaturbeständig und liefert zuverlässige Ergebnisse, auch unter anspruchsvollen Bedingungen. Sie wird häufig in der Forschung, Luftfahrt sowie in Hochleistungs- und Industrieanwendungen eingesetzt.
Weitere Typen von DMS
Eingegossene oder integrierte Dehnungsmessstreifen sind besonders stabil und vor Umwelteinflüssen geschützt, was sie ideal für Wägezellen und robuste industrielle Anwendungen macht. Draht-Dehnungsmessstreifen, eine ältere Technologie, nutzen Drähte als Widerstandselemente. Sie sind einfacher und weniger präzise, finden aber noch Einsatz in spezifischen Nischenanwendungen. Halbleiter-Dehnungsmessstreifen bieten eine außergewöhnlich hohe Empfindlichkeit, sind jedoch temperaturempfindlich und daher vor allem in der Forschung und für Präzisionsmessungen geeignet. Dünnfilm-Dehnungsmessstreifen werden auf Metallsubstrate aufgetragen, sind extrem robust und für Hochlastsensoren optimal. Dickschicht-Dehnungsmessstreifen, bei denen Widerstandsmaterial auf Keramikträger gedruckt wird, zeichnen sich durch Langlebigkeit und Vielseitigkeit aus, insbesondere in industriellen Messsystemen.
Anwendungen von DMS
Präzision und Vielseitigkeit für Maschinenbau bis Luftfahrt
Dehnungsmessstreifen – umgangssprachlich auch Dehnmessstreifen genannt) – finden breite Anwendung in Branchen wie Maschinenbau, Automobilindustrie, Luftfahrt und Bauwesen. Sie überwachen Belastungen, sichern Qualitätskontrollen und optimieren mechanische Systeme. Ihre Fähigkeit, präzise mechanische Dehnungen zu messen, macht sie unverzichtbar für die Entwicklung sicherer und effizienter Produkte sowie zur Überprüfung von Materialbelastungen. Dank ihrer Flexibilität lassen sich Dehnungsmessstreifen nahezu grenzenlos einsetzen – von planen bis sphärischen Oberflächen, mit Sensoren für Nennlasten von wenigen Gramm bis zu Hunderten Tonnen. Bei optimaler Abstimmung erreichen sie Genauigkeiten im ppm-Bereich.
Kraftmessung
(z. B. DMS Kraftmessdose)
In der Kraftmessung werden Dehnungsmessstreifen in Kraftmessdosen integriert, um mechanische Kräfte exakt zu erfassen. Sie ermöglichen die Überwachung von Druck-, Zug- oder Scherkräften und finden Anwendung in Prüfständen, Maschinen und Fertigungslinien. Dank ihrer Präzision sind DMS-Kraftmessdosen ideal für die industrielle Automatisierung und die Überwachung von Belastungsgrenzen in sensiblen Anwendungen.
Druckmessung
(z. B. DMS Drucksensor)
DMS-Drucksensoren nutzen Dehnungsmessstreifen, um Druckänderungen durch mechanische Verformung einer Membran zu messen. Diese Signale werden in präzise Messwerte umgewandelt. Typische Einsatzbereiche sind Hydrauliksysteme, Pneumatik, Umweltmessungen und industrielle Prozesse, bei denen Druck überwacht oder reguliert werden muss. DMS-Drucksensoren bieten dabei hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit.
Weitere Anwendungen: Wägezellen, Strukturtests etc.
Dehnungsmessstreifen kommen auch in Wägezellen zum Einsatz, um präzise Gewichtsmessungen zu ermöglichen, z. B. in Plattformwaagen oder Förderanlagen. In Strukturtests messen sie Materialbelastungen und Deformationen, etwa bei Brücken oder Flugzeugen, und tragen zur Sicherheit bei. Zudem werden sie in Robotik, Medizintechnik und Forschung eingesetzt, wo präzise Messungen entscheidend sind.
Maximale Genauigkeit im ppm-Bereich
Trotz Nennlasten von wenigen Gramm bis zu mehreren Hundert Tonnen lassen sich bei einer optimalen Abstimmung aller Komponenten Genauigkeiten im ppm-Bereich erreichen. Doch für viele industrielle Applikationen lässt sich der Aufwand reduzieren, da in den meisten Anwendungen Kraftsensoren mit einer Genauigkeit von 0,2….2% die gestellten Anforderungen erfüllen.
Typische Bauformen von Kraftsensoren sind Messachsen – auch Lastmessbolzen genannt –, Zugkraftsensoren, S-Typen oder Scher- und Biegestäbe, Kraftmessdosen als Druckkraftaufnehmer in runder bzw. zylindrischer Bauform und Plattformwägezellen. Diese können Sie in Standardausführungen über unseren Webshop beziehen.
Telefonische Beratung unter +49 6071 63467 50.
FAQ
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein Dehnungsmessstreifen und wie funktioniert er?
Ein Dehnungsmessstreifen (DMS) ist eine Messeinrichtungen zur Erfassung von dehnenden und stauchenden Verformungen und ändert schon bei geringen Verformungen seinen elektrischen Widerstand.
Welche Arten von Dehnungsmessstreifen gibt es?
Es gibt verschiedene Typen, darunter Folien-DMS, Draht-DMS und Halbleiter-DMS, die sich in Material und Anwendung unterscheiden. 
Wie werden Dehnungsmessstreifen installiert?
DMS werden mit Spezialkleber auf die zu messende Oberfläche aufgebracht. Eine sorgfältige Vorbereitung der Oberfläche und genaue Ausrichtung sind entscheidend für präzise Messungen.
Welche Faktoren können die Messgenauigkeit beeinflussen?
Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit, mechanische Überlastungen und unsachgemäße Installation können die Genauigkeit der Messungen beeinträchtigen.
Wie erfolgt die Temperaturkompensation bei DMS?
Durch den Einsatz temperaturkompensierter DMS oder spezielle Schaltungstechniken können Temperatureinflüsse minimiert werden. 
In welchen Anwendungen werden Dehnungsmessstreifen eingesetzt?
DMS finden Anwendung in der Kraftmessung, Druckmessung, Wägezellen, Strukturtests und vielen weiteren Bereichen der Industrie und Forschung. 
Was ist der k-Faktor bei Dehnungsmessstreifen?
Der k-Faktor beschreibt die Empfindlichkeit des DMS und gibt das Verhältnis zwischen relativer Widerstandsänderung und Dehnung an. 
Wie werden Dehnungsmessstreifen kalibriert?
Die Kalibrierung erfolgt häufig durch das Anlegen bekannter Lasten und Messen der entsprechenden Widerstandsänderungen, um genaue Ergebnisse sicherzustellen. 
Was sind die Unterschiede zwischen piezoelektrischen und Dehnungsmessstreifen-Sensoren zur Messung von Dehnungen?
Piezoelektrische Sensoren sind extrem empfindlich, messen hochdynamisch und praktisch ohne Auslenkung.
Suchen auch Sie nach dem idealen Dehnungsmessstreifen?
Gerne suchen wir nach dem richtigen Dehnungsmessstreifen in unserem Sortiment oder beraten Sie bei individuellen Lösungen.
