Mit dem Kraftsensor wird die Kraft gemessen, welche sich auf den Sensor auswirkt. Es kann durch die flexible Verformung die Druck- oder Zugkraft gemessen werden. Abgesehen von der Kraftmessung wird mit einem solchen Sensor ebenso ein Wiegen und eine Bestimmung der Drehmomente vorgenommen.
Wofür werden Kraftsensoren benötigt?
Ein Kraftsensor hat ein enormes Anwendungsspektrum. Ohne einen solchen Sensor ist eine Materialprüfung, Entwicklung, Qualitätskontrolle sowie Montageüberwachung kaum möglich. Sensoren, die auf Dehnungsmessstreifen (DMS) beruhen, sind in der Lage, statische und dynamische Druck- und Zugbelastungen zu ermitteln. Der Federkörper des Aufnehmers kann durch die Krafteinwirkung elastisch verformt werden. Die Aufnahme der Kraft muss in die vorgeschriebene Richtung erfolgen. Ein DMS Kraftsensor hat einen Empfindlichkeitsdrift, der durch die Alterung und dem Härtungsprozess einiger Materialien zurückzuführen ist. Dadurch ist häufig eine Rekalibrierung bei einem solchen Sensor nötig.
Ein piezoelektrischer Kraftsensor hat etliche Vorteile
Ein piezoelektrischer Kraftsensor hat gegenüber einem DMS Kraftsensor etliche Vorteile. Für viele Kraftmessungen wird traditionell immer noch ein solcher Sensor auf einer DMS Basis benutzt. Es gibt aber auch etliche Gründe, um sich für einen piezoelektrischen Sensor zu entschließen. Sie sind in der Lage, Abläufe und Vorgänge mit der 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. Viele Applikationen fallen in die Überlappungszone und sind aus diesem Grund insbesondere für den Gebrauch von piezoelektrischen Sensoren geeignet. Die hohe mpk-ludwig.de Messbandbreite dieser Sensoren ist vor allem durch die absolut hohe Steifigkeit begründbar. Bei einem Messvorgang tritt keinerlei Auslenkung auf.
Die Eigenschaften von Kraftsensoren
Etliche Kraftsensoren können durch ihre hohe Linearität im unteren und ganzen Messbereich für die verschiedenen Messaufgaben eingesetzt werden. Die Ladungstechnik des Sensors gestattet dabei die Einstellung von unterschiedlichen Messbereichen. Darüber hinaus kann die ICP Technik kleine Veränderungen der Kraft bei hohen Vorlasten erfassen. Bei hochwertigen Sensoren bleibt die Messungenauigkeit in einigen Fällen bei unter 1% des entsprechenden Nennmessbereiches des Sensors.
Verschiedene Kraftsensoren
Der Kraftsensor wird stets speziell gemäß seinem Einsatzgebiet ausgesucht. Druck- und 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 Verbesserung der Schnittkraft eines Bohrers oder für Schraubenprüfungen benutzt werden. Viele Hersteller von Sensoren offerieren ebenso die Fertigung eines Sensors direkt nach Kundenwunsch an. Für die Auswertung von analogen Signalen des Sensors oder Drehmomentsensors werden zusätzlich Messverstärker eingesetzt.
