Definition und Funktionsweise:
Ein Dehnungsmessstreifen (DMS, engl. Strain Gauge) ist ein passiver Sensor, der zur Messung mechanischer Dehnungen und Stauchungen an einem Objekt verwendet wird. Seine Funktionsweise basiert auf dem Prinzip, dass sich der elektrische Widerstand eines Leiters ändert, wenn er mechanisch verformt wird (Dehnung erhöht den Widerstand, Stauchung verringert ihn).
Ein DMS besteht typischerweise aus einem feinen, mäanderförmig angeordneten Metalldraht oder einer Metallfolie, die auf eine dünne Trägerfolie aufgebracht ist. Diese Einheit wird fest auf die Oberfläche des zu messenden Objekts geklebt. Wenn das Objekt gedehnt oder gestaucht wird, verformt sich der DMS ebenfalls, was seinen Widerstand ändert.
Die Widerstandsänderung ist jedoch sehr gering und muss mit einer Wheatstone-Brückenschaltung gemessen und verstärkt werden, um ein nutzbares Signal zu erhalten.
Anwendungen und Vorteile:
Dehnungsmessstreifen sind extrem vielseitig und die Basistechnologie für eine Reihe von Kraft- und Drucksensoren:
- Kraftmessdosen: Mehrere DMS werden auf einem speziell geformten Messkörper (z.B. Ring, Z-Form) angebracht. Wenn Kraft auf den Messkörper wirkt, verformt er sich, die DMS messen die Dehnung, und daraus wird die Kraft abgeleitet.
- Wägezellen: Spezialisierte Kraftmessdosen für die Gewichtsermittlung in Waagen.
- Drehmomentsensoren: Für die berührungslose oder berührende Messung von Drehmomenten an Wellen.
- Drucksensoren: DMS werden auf Membranen aufgebracht, deren Verformung durch Druck gemessen wird.
- Materialprüfung: Zur Analyse von Spannungen und Dehnungen in Bauteilen und Materialien.
Vorteile von DMS:
- Hohe Präzision und Empfindlichkeit.
- Robustheit und Zuverlässigkeit.
- Kompakte Bauweise.
- Vielseitige Anwendungsmöglichkeiten.
Obwohl DMS selbst oft sehr klein sind, erfordern sie eine sorgfältige Installation und eine präzise Auswerteelektronik, um genaue und stabile Messergebnisse zu liefern.
→ Siehe auch: Kraftmessdose, Sensor, Messumformer, Drehmomentsensor, Drucksensor
