Kraftmesstechnik in ihrer ganzen Vielfalt

Klassische (geklebte) Dehnungsmessstreifen

Als Geburtsstunde des DMS (Dehnungsmessstreifen) gilt das Jahr 1938. Seit dieser Zeit werden Kraftaufnehmer mit Hilfe dieser kleinen Streifen aufgebaut. Sie erlauben eine große Varianz an Geometrien. Kraftaufnehmer (Wägezellen) mit hohen Genauigkeiten können mit dieser Technik realisiert werden.

Als Dehnungsmessstreifen werden mäanderförmige Widerstände bezeichnet, die sich auf einer Trägerfolie befinden. Werden sie Dehnung oder Stauchung ausgesetzt, ändern sie ihren Widerstand. Mit Hilfe der Wheatstoneschen Brückenschaltung können diese Änderungen ausgewertet werden.

Kraftsensoren sind in erster Linie Messfedern, die sich unter Last elastisch verformen. In deren Dehnungs- und Stauchungszonen werden DMS geklebt. Zur Brücke verdrahtet, erhält man ein lastproportionales elektrisches Ausgangssignal.

Dehnungsmessstreifen sind extrem flexibel in ihrer Anwendung. Sie können sehr gut an das Messfedermaterial – verschiedene Stähle und Aluminium – angepasst werden. Auch gibt es kaum Einschränkungen hinsichtlich der Formgebung der Messfedern. Plane wie sphärische Flächen können zur Dehnungsdetektion genutzt werden.

Es lassen sich Kraftaufnehmer mit Nennlasten von wenigen Gramm bis zu mehreren Hundert Tonnen realisieren. Bei optimaler Abstimmung aller Komponenten können Genauigkeiten im ppm-Bereich erreicht werden. Für viele industrielle Applikationen kann man den Aufwand jedoch begrenzen, da Kraftsensoren mit einer Genauigkeit von 0,2….2% die jeweilgen Anforderungen erfüllen.

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