Kraftmesstechnik in ihrer ganzen Vielfalt

Geklebte Dehnungsmessstreifen

Der weitaus überwiegende Teil von Kraftaufnehmern wird weltweit mit Dehnungsmessstreifen in geklebter Form hergestellt. Primosensor prüft aber immer auch die Möglichkeit, ob sich im Einzelfall die Kundenwünsche nicht besser mit Sensoren abdecken lassen, die in Dünnfilm- oder Dickschichttechnologie gefertigt sind.

Dehnungsmessstreifen sind extrem flexibel in ihrer Anwendung. Hinsichtlich der Formgebung der Messfedern gibt es kaum Einschränkungen. Plane wie sphärische Flächen können zur Dehnungsdetektion genutzt werden. Sensoren mit Nennlasten von wenigen Gramm bis zu mehreren Hundert Tonnen lassen sich leicht realisieren. Bei optimaler Abstimmung werden Genauigkeiten im ppm-Bereich erreicht.

Als Geburtsstunde des Dehnungsmessstreifen (DMS) 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.

Dehnungsmessstreifen: 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.

Genauigkeiten im ppm-Bereich

Trotz der 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 Scherstäbe. Diese können Sie in Standardausführungen über unseren Webshop beziehen. Sonderausführungen fragen Sie bitte über unser Anfrageformular an oder greifen Sie gleich zum Telefonhörer. Wir beraten Sie gerne unter +49 6071 63467 50.