Die Eigenschaften von Kraftsensoren

KraftsensorViele Kraftsensoren können durch ihre hohe Linearität im unteren und ganzen Messbereich für die unterschiedlichsten Messaufgaben genutzt werden. Die Ladungstechnik des Sensors erlaubt dabei die Einstellung von unterschiedlichen Messbereichen. Außerdem kann die ICP Technik kleine Änderungen der Kraft bei hohen Vorlasten verzeichnen. Bei hochwertigen Sensoren bleibt die Messungenauigkeit in ein paar Fällen bei unter 1% des entsprechenden Nennmessbereiches des Sensors.

Unterschiedliche Kraftsensoren

Der Kraftsensor wird stets speziell gemäß seinem Einsatzgebiet ausgewählt. Druck- sowie Kraftsensoren sind für die Vorspannkraft von Schrauben oder für Schubkräfte einsetzbar. Ein Kraftsensor beziehungsweise Zugsensor dagegen findet in der Regel bei der Seilkraftmessung, Federkraftmessung, bei Gurtspannern oder bei Montagekräften seinen Einsatzort. Alle Drehmoment-Kraftsensoren können für die Optimierung der Schnittkraft eines Bohrers oder für Schraubenprüfungen verwendet werden. Viele Hersteller von Sensoren bieten ebenso die Herstellung eines Sensors direkt nach Kundenbedarf an. Für die Auswertung von analogen Signalen des Sensors oder Drehmomentsensors werden zusätzlich Messverstärker genutzt.

Mit dem Kraftsensor wird die Kraft gemessen, welche sich auf einen Sensor auswirkt. Es kann durch die elastische Verformung eine Druck- oder Zugkraft ermittelt werden. Neben der Kraftmessung wird mit einem solchen Sensor ebenfalls ein Wiegen und eine Bestimmung der Drehmomente vorgenommen.

Wofür werden Kraftsensoren gebraucht?

Ein Kraftsensor hat ein enormes Anwendungsspektrum. Ohne einen solchen Sensor ist eine Materialprüfung, Entwicklung, Qualitätssicherung und Montageüberwachung schwerlich möglich. Sensoren, die auf Dehnungsmessstreifen (DMS) basieren, sind in der Lage, statische wie auch dynamische Druck- wie auch Zugbelastungen zu messen. Der Federkörper des Aufnehmers kann durch die Krafteinwirkung elastisch verformt werden. Die Aufnahme dieser Kraft muss in eine vorgeschriebene Richtung erfolgen. Ein DMS Kraftsensor hat einen Empfindlichkeitsdrift, der durch die Alterung und dem Härtungsprozess einiger Stoffe zurückzuführen ist. Auf diese Weise ist oft eine Rekalibrierung bei einem solchen Sensor nötig.

Ein piezoelektrischer Kraftsensor bietet viele Vorteile

Ein piezoelektrischer Kraftsensor hat gegenüber einem DMS Kraftsensor etliche Vorteile. Für etliche Kraftmessungen wird traditionell immer noch ein solcher Sensor auf einer DMS Grundlage verwendet. Es gibt allerdings auch etliche Gründe, um sich für den piezoelektrischen Sensor zu entscheiden. Sie sind in der Lage, Prozesse und Vorgänge mit seiner niedrigen Veränderungsgeschwindigkeit bis zu ein paar kHz zu messen. Bei 0 Hz beginnt der Einsatzbereich eines DMS Aufnehmers. Er ist aber auf Änderungsgeschwindigkeiten von ein paar hundert Hertz eingeschränkt. Etliche Applikationen fallen in eine Überlappungszone und sind deshalb insbesondere für den Einsatz von piezoelektrischen Sensoren geeignet. Die hohe Messbandbreite dieser Sensoren ist vor allem durch die absolut hohe Steifigkeit begründbar. Bei dem Messvorgang tritt keinerlei Auslenkung auf.