Kraftsensoren zur Messung von Zug- und Druckbelastungen

Althen bietet ein umfangreiches Sortiment an Kraftsensoren und Messgeräten für die Kraftmessung. Alle Kraftmesser  verwenden die bewährte Dehnmessstreifen-Technologie (DMS) zur präzisen und effizienten Kraftmessung in jedem Bereich.  

Auf einen Blick

In unserem Online-Katalog finden Sie eine große Auswahl unterschiedlichster Kraftsensoren (auch Kraftaufnehmer, Kraftmesser oder Kraftmessdose genannt) in verschiedenen Bauformen. Wir beraten Sie herstellerunabhängig und liefern Ihnen die passende Lösung für Ihren Einsatzbereich und Ihre Kraftmessaufgabe.

Der Bereich "Sensorik Info" bietet viel Wissenswertes zur Kraftmesstechnik sowie Anwendungsberichte und Einbauhinweise.

kraftsensoren & messtechnik

Jede Anwendung eine individuelle Kraftmessanforderung

Bei Althen profitieren Sie von der langjährigen Erfahrung in der Beratung und Auswahl der für die jeweilige Anwendung geeigneten Kraftsensoren und Kraftmesstechnik. Denn jede Anwendung stellt individuelle Anforderungen an die Kraftmessung: Von Miniaturkraftsensoren über Ringkraftaufnehmer und Biegebalken bis hin zu Wägezellen mit 1000 Tonnen Messbereich können wir eine große Palette an Sensorik anbieten.

Im allgemeinen Sprachgebrauch werden Kraftaufnehmer oder Kraftsensoren auch als Kraftmesser oder Kraftmessdose also als Messgeräte für die Kraftmessung bezeichnet.

Dehnmessstreifen (DMS)

Die Kraftmesser aus unserem Lieferprogramm verwenden als Sensorelement für die Umwandlung der mechanischen Dehnung einer Membran in ein elektrisches Ausgangssignal nur qualitativ hochwertige Dehnmessstreifen (DMS). Die Messstreifen werden dabei direkt auf dem Messmembran zu einer so genannten Wheatstone’schen Vollbrücke verschaltet. Die Messbrücke wandelt dann für die Kraftmessung die Membrandehnung in eine Widerstandsänderung.

Einfache Anpassung an unterschiedlichste Messanforderungen

Im Gegensatz zur Druckmesstechnik werden in der Kraftmessung im Allgemeinen die mV-Signale der Vollbrücke als Messsignal des Kraftsensors über einen externen Messverstärker in ein industrieübliches Spannungs- oder Stromsignal umgesetzt.

Dies hat unter anderem den Vorteil, dass der Kraftaufnehmer ideal an die unterschiedlichsten Anforderungen einer Kraftmessung angepasst werden kann. Dies sind zum Beispiel die Tarierung verschieden großer Offsetgewichte oder die Parallelschaltung mehrerer Kraftaufnehmer oder Wägezellen.

Module der Messkette

Ergänzt wird die Messkette durch den bereits erwähnten Messverstärker, diverse Montagehilfen, die Verkabelung und Signalvisualisierung sowie die Messdatenerfassung. Die DMS-Messverstärker sind in 3 Standardausführungen lieferbar: für die DIN-Schienenmontage, Wandmontage (auch als IP-Gehäuse) und für eine größer Anzahl von Messkanälen auch als 19“-Rackmodul. Der Messverstärker wird individuell auf die Anforderungen der Kraftmessung abgeglichen. Dabei werden Anforderungen an das Ausgangssignal genauso berücksichtigt wie eine Parallelschaltung mehrerer Sensoren oder die Tarierung (Ausgleich) eines statischen Nullpunkt-Offsets.

Weitere individuelle Anpassung der Kraftmessung

Die Kraftmessungen kann darüber hinaus noch weitere kundenspezifische Anpassungen erfordern: so zum Beispiel die Kombination unterschiedlichster Messkanäle, auch mit anderen physikalischen Größen wie Druck- oder Wegmessung. Ebenfalls sind die Integration von Grenzwertkontakten und Alarmgebern oder der Einbau in Übergehäuse und Schaltschränke möglich.

  • Informationen zur Kraftmesstechnik

    Anwendungsberichte, kundenspezifische Messtechnik-Lösungen, DMS-Messverstärker, Einbauhinweise und vieles mehr finden Sie hier

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Bewährte Technologie: Dehnungsmessstreifen

Dehnmessstreifen, als DMS abgekürzt, wandeln die mechanische Verformung des federelastischen Messelements in ein elektrisches Signal. Durch die Wheatstone’sche Vollbrücke wird das stabilisierte 5 V oder 10 VDC Signal in ein kleines versorgungsspannungsproportionales mV-Signal. Typisch ist für Kraftmesser eine Empfindlichkeit von 2 mV/V, also bei 10 VDC Versorgungs 20 mV.

Zug- und Druckkräfte

Ermöglicht der Kraftmesser durch seine Bauart einen Betrieb in Zug- und Druckrichtung, liefert die Messbrücke auch ein bi-direktionales Ausgangssignal von zum Beispiel +/-20mV. Lediglich einige wenige Bauformen, wie zum Beispiel Knopf-Kraftmesser mit festem Lasteinleitungsknopf, können mechanisch nur in Druckrichtung belasten werden. Bi-direktionale Kraftmesser arbeiten, wie schon erläutert, in beide Richtungen.

Durch eine zusätzliche bi-direktionale Kalibrierung verbessert sich ggf. lediglich die Genauigkeit in der zweiten Kalibierrichtung.

Aufbau von Wägeeinrichtungen

Ist die Empfindlichkeit der Kraftmesser entsprechend eng toleriert, spricht man von einem normierten Ausgangssignal. Dies ermöglicht die Parallelschaltung mehrerer Kraftmesser für den Aufbau von Wägeeinrichtungen.

Die nachgeschaltete Verstärkerelektronik skaliert dann die Anzeige oder den Analogausgang für die Kraftmessung entsprechend dem Gesamtgewicht. Ebenfalls möglich sind die Tarierung, also der Nullsetzung des Ausgangssignals im unbelasteten Zustand, um zum Beispiel das Gewicht einer Plattform bei der Messung nicht mit berücksichtigen zu müssen.