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SENSOR+TEST 2015

176 Sensoren und Systeme für die Mess- und Prüftechnik

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Sensoren für Kraft und Gewicht

Als Kraftaufnehmer der besonderen Art misst eine piezoelektrische Polymerfolie hochfrequente Kräfte und Drücke. Die Folie lässt sich direkt in Autoreifen integrieren und mit einer miniaturisierten Datenverarbeitungseinheit ergänzen. Da alle dynamischen Kräfte über die Kontaktfläche zwischen Reifen und Antriebsoberfläche vorliegen, können sämtliche für die Fahrsicherheit, Dynamik und Komfort relevanten Informationen mit derselben Folie gemessen werden.

Das skalierbare, hochauflösende Drucksensor-Array kann auf jede beliebige Oberfläche appliziert werden und feinste Luftströme, dynamische Oberflächendrücke von Flüssigkeiten genauso ermitteln wie Stöße oder Drücke (pd²m, Darmstadt).

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Ein Kraftsensor mit speziellen Dehnungsmessstreifen aus einer Platin-Nickel-Legierung hat eine um den Faktor 2 höhere Empfindlichkeit gegenüber herkömmlichen Dehnungsmessstreifen aus Konstantan (ME-Meßsysteme GmbH, Hennigsdorf).

Ein Miniaturkraftaufnehmer mit integriertem Überlastschutz misst Druck- und Zugkräfte im Bereich von 2,5 N bis 100 N mit hoher Genauigkeit. Zur Erfassung der Kräfte kommen Dünnfilm-DMS zum Einsatz.

Die Kraftsensoren sind wahlweise mit DMS-Ausgang oder mit integriertem Verstärker (Ausgangssignal 4 bis 20 mA) ausgeführt (A.S.T. Angewandte System Technik GmbH, Dresden). Die Übertragung der Messdaten kann digital über Messmodule erfolgen, an die bis zu sechs zeitsynchrone Dehnungsmessstreifen angeschlossen werden können.

Der Ethernet-basierte Feldbus EtherCAT eignet sich speziell für Anwendungen, die eine präzise Synchronisierung aller Signale besser 1 μs und effizientes Protokollhandling erfordern. Alternativ steht noch ein CANopen-Bus-Anschluss zur Verfügung (CSM Computer-Systeme-Messtechnik GmbH, Filderstadt).

Thematisch liegen die Wägezellen sehr nah an den Kraftaufnehmern. Auch zu diesem Anwendungsfeld findet sich ein breites Angebot an Standard- und Spezialmesszellen auf der Messe.

Zu letzteren gehört ein Low-Profile-Scherstab, der für eine Nennlast von 500 kg nur 19,1 mm hoch ist. Übertragen werden die Daten mit einem Transmitter für Hutschienenmontage über Profinet- oder CANopen-Bus (ZEMIC Europe B.V., Etten-Leur, Niederlande).

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