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7
Anhang
7.1
Messungen mit Dehnungsmessstreifen (DMS)
7.1.1
Was ist "Dehnung"?
Wenn auf ein Messobjekt eine äußere Kraft einwirkt, dann wird in Abhängigkeit von der Kraftrichtung in
diesem Messobjekt eine Zug- oder Druckspannung hervorgerufen. Diese Spannung führt wiederum zu
einer entsprechenden Verformung des Bauteils. Bei einer Zugbelastung vergrößert sich die Anfangs-
länge um den Betrag
, bei einer Druckbelastung verkürzt sich die Anfangslänge entsprechend.
l
Dieses Verhältnis von Längenänderung
l
l
7.1.2
Dehnungsmessstreifen
Ein Dehnungsmessstreifen (kurz DMS) ist eine Messvorrichtung, deren elektrischer Widerstand sich
entsprechend einer auftretenden Dehnung proportional verändert. Bei einer Messung überträgt ein
Messobjekt seine Dehnung auf den darauf befestigten DMS. Die Längenänderung
eine Veränderung des Widerstands
K-Faktor K spezifiziert. Dieser gibt die die Proportionalität der Widerstandsänderung
des Messobjekts an.
R
l
K
*
K
*
R
l
Der K-Faktor ist abhängig vom Werkstoff, der für ein DMS verwendet wird. Für Standard-DMS wird
wegen der geringen Temperaturabhängigkeit zumeist der Werkstoff Konstantan mit einem K-Faktor von
K = 2,05 gewählt.
Die Widerstandsänderungen an einem DMS sind bei solchen Messungen in der Regel jedoch sehr
gering, wie das folgende Beispiel zeigt:
= 2000 µm/m (≙ 0,002 m/m)
K = 2,05
R = 350 Ω
*
K
*
R
= 0,002 m/m * 2,05 * 350 Ω = 1,435 Ω
R
7.1.3
DMS-Messungen mit Brückenschaltungen
Wegen der sehr geringen Widerstandsänderung wird bei Messungen mit DMS bevorzugt auf die
Wheatstone'sche Brückenschaltung zurückgegriffen. Diese bietet mit Blick auf die vielfältigen Einsatz-
möglichkeiten von DMS folgende Vorteile:
Die Symmetrie der Brückenschaltung kann dazu genutzt werden, um thermische Dehnungen
elektrisch zu kompensieren.
Die Symmetrie der Brückenschaltung kann dazu genutzt werden, um unerwünschte mechanische
Dehnungen quer zur Messrichtung elektrisch zu kompensieren.
Bedienungsanleitung
zur Anfangslänge l wird als Dehnung bezeichnet:
l
. Die Empfindlichkeit eines DMS wird über den sogenannten
R
R
K
*
R
ECAT STGMM 6
44
Anhang
im DMS bewirkt
l
zur Dehnung
R
Version 01.10
Bedienungsanleitung
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