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Mit dem Kraftsensor wird die Kraft ermittelt, die sich auf den Sensor auswirkt. Es kann durch die flexible Verformung die Druck- oder Zugkraft ermittelt werden. Neben der Kraftmessung wird mit einem solchen Sensor ebenso ein Wiegen und die Bestimmung der Drehmomente durchgeführt.

Wofür werden Kraftsensoren gebraucht?

Ein Kraftsensor hat ein breites Anwendungsspektrum. Ohne einen solchen Sensor ist die Materialprüfung, Entwicklung, Qualitätskontrolle und Montageüberwachung kaum möglich. Sensoren, die auf Dehnungsmessstreifen (DMS) beruhen, sind in der Lage, statische sowie dynamische Druck- sowie Zugbelastungen zu messen. Der Federkörper des Aufnehmers kann durch die Krafteinwirkung elastisch verformt werden. Die Aufnahme dieser Kraft muss in die vorgeschriebene Richtung erfolgen. Ein DMS Kraftsensor Kraftsensor hat einen Empfindlichkeitsdrift, der durch die Alterung und einem Härtungsprozess einiger Materialien zurückzuführen ist. Auf diese Weise ist häufig die Rekalibrierung bei einem solchen Sensor erforderlich.

Ein piezoelektrischer Kraftsensor bietet viele Vorteile

Ein piezoelektrischer Kraftsensor hat im Vergleich zu dem DMS Kraftsensor viele Vorteile. Für etliche Kraftmessungen wird traditionell immer noch ein solcher Sensor auf der DMS Basis benutzt. Es gibt jedoch auch viele Gründe, um sich für den piezoelektrischen Sensor zu entschließen. Sie sind in der Lage, Abläufe und Vorgänge mit seiner niedrigen Veränderungsgeschwindigkeit bis zu ein paar kHz zu messen. Bei 0 Hz beginnt der Anwendungsbereich des DMS Aufnehmers. Er ist jedoch auf Änderungsgeschwindigkeiten von ein paar hundert Hertz eingeschränkt. Viele Applikationen fallen in eine Überlappungszone und sind deshalb besonders für den Gebrauch von piezoelektrischen Sensoren geeignet. Die hohe Messbandbreite der Sensoren ist vor allem durch ihre extrem hohe Steifigkeit zurückzuführen. Bei dem Messvorgang tritt keine Auslenkung auf.

Die Funktionen von Kraftsensoren

Etliche Kraftsensoren können durch die enorme Linearität im unteren und ganzen Messbereich für die unterschiedlichsten Messaufgaben eingesetzt werden. Die Ladungstechnik des Sensors gestattet hierbei die Einstellung von diversen Messbereichen. Darüber hinaus kann die ICP Technik kleine Veränderungen der Kraft bei hohen Vorlasten verzeichnen. Bei hochwertigen Sensoren ist die Messungenauigkeit in ein paar Fällen bei unter 1% des entsprechenden Nennmessbereiches des Sensors.

Verschiedene Kraftsensoren

Der Kraftsensor wird immer speziell gemäß seinem Einsatzfeld ausgewählt. Druck- sowie Kraftsensoren sind für die Vorspannkraft von Schrauben beziehungsweise für Schubkräfte einsetzbar. Ein Kraftsensor beziehungsweise Zugsensor demgegenüber 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 gemäß Kundenwunsch an. Für die Auswertung von analogen Signalen eines Sensors oder Drehmomentsensors werden zusätzlich Messverstärker eingesetzt.