Dehnungsmessstreifen
Ein Dehnungsmessstreifen besteht in der Regel aus einem feinen metallischen Messgitter, das auf einem Trägerfoliensystem aufgebracht ist. Wird das Bauteil gedehnt oder gestaucht, dehnt bzw. staucht sich das Messgitter mit, wodurch sich sein elektrischer Widerstand proportional zur Dehnung ändert. Diese Widerstandsänderung wird in einer Messbrückenschaltung (z. B. Wheatstone-Brücke) erfasst und in Dehnung, Kraft, Drehmoment oder Druck umgerechnet.
Für Dehnungsmessstreifen ist die zentrale Beziehung die Verknüpfung zwischen Dehnung und relativer Widerstandsänderung:
ΔR/R0 = k⋅ ε
- ΔR/R0 ist die relative Widerstandsänderung des DMS
- ε ist die mechanische Dehnung (relative Längenänderung)
- k ist der k‑Faktor (Dehnungsempfindlichkeit) des DMS
In der Schüttgut- und Mischtechnik können Dehnungsmessstreifen beispielsweise zur Kraftmessung an Stützen, Flanschen oder Wellen eingesetzt werden, um Füllstände indirekt über Gewicht, Drehmomente von Mischwellen oder Kräfte bei Austragsstörungen zu überwachen. Auf diese Weise liefern DMS-basierte Messsysteme wertvolle Prozessdaten, mit denen sich Misch-, Förder- und Abfüllprozesse überwachen, regeln und hinsichtlich Sicherheit und Energieeffizienz optimieren lassen.
Für eine Vollbrücke mit identischen DMS und kleiner Dehnung ergibt sich in guter Näherung:
UA / US ≈ k · ε / 4
- UA ist die Brückenausgangsspannung
- US ist die Speisespannung der Brücke