IFM Electronic efector500 Bedienungsanleitung Seite 36

Messgröße
Messmethode
Probleme
Funktionsprinzip
Die Sensorelemente werden von relativ wenigen Herstellern gefertigt. Die-
se liefern sie als OEM-Produkte (Original Equipment Manufacturer) an vie-
le Hersteller von Druckmessgeräten.
Folgende physikalische Größen werden bei Druckmessgeräten häufig
verwendet:
• Elektrischer Widerstand (bei metallischen oder piezoresistiven Deh-
nungsmessstreifen DMS),
• Induktivität
• Kapazität
und etwas seltener (siehe das technische Lexikon)
• Intensität einer Lichtstrahlung,
• Frequenz mechanischer Schwingungen,
• Piezoelektrizität oder
• Kraftkompensation.
Als Messmethode werden in der Regel Differenzmessungen eingesetzt:
• Wheatstone-Brücken,
• Differentialkondensatoren,
• Differentialtransformatoren.
Typische Probleme, die bei den meisten verwendeten Methoden auftreten,
resultieren daraus, dass sehr geringe Effekte, zum Beispiel sehr kleine
Wege, erfasst werden müssen. Geringe Störeinflüsse können daher schon
große Auswirkungen haben. An Störeinflüssen wurden schon genannt die
mechanischen Spannungen, die sich bei der Fertigung oder beim Einbau
ergeben und Temperatureffekte. Die Temperatur ist überhaupt der prob-
lematischste Punkt in der Druckmesstechnik. Temperatureffekte können
sich auf zwei Wegen auf das Messergebnis auswirken: einmal indem
durch unterschiedliche Temperaturen sich die elektrischen Parameter,
zum Beispiel die elektrische Leitfähigkeit, ändern, oder indem sich durch
die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten mechanische
Spannungen durch Temperaturänderungen ergeben.
In den folgenden Abschnitten werden die am häufigsten verwendeten Ty-
pen erläutert. Selten verwendete Typen werden im technischen Lexikon
beschrieben.
3.5.2 Dehnmessstreifen (DMS)
In den meisten Geräten werden DMS eingesetzt.
DMS werden auf einen elastischen Träger aufgebracht. Das kann zum
Beispiel ein Biegebalken oder eine Plattenfeder sein. Der DMS muss me-
chanisch so verbunden sein, dass er dauerhaft den Bewegungen des Trä-
gers folgen kann. Die mechanischen Eigenschaften ergeben sich aus de-
nen des Trägermaterials. Weitere Eigenschaften ergeben sich aus der
Verbindung DMS<->Träger. Besteht der Träger selbst aus elektrisch lei-
tendem Material, dann muss der DMS elektrisch vom Träger isoliert wer-
den. Als Trägermaterial wird verwendet: Metall, Keramik, Silizium und an-
dere Kristalle.
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