1. Thermisch veränderliche Widerstände

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Resistive Sensoren und Thermoelemente Kapitel 2/5 http://www.pegasus-sys.net/FheServices.htm Abb. 3.<strong>1.</strong> Dünnschicht DMS auf Trägermaterial Mit Dehnmessstreifen können somit alle Größen bestimmt werden die sich auf eine Kraftwirkung 28 auf ein Meßobjekt zurückführen lassen. Als mögliche Beispiele können folgende Anwendungen gelten: • Verformung einer Membran – Druck • Dehnung oder Biegung eines Stabes – Beschleunigung, Kraft • Torrsion – Drehmoment 2. Elementare Anwendungen Eines der zentralen Probleme bei der Anwendung von Dehnungsmessstreifen ist, daß neben der mechanischen Beanspruchung auch die Temperatur eine großen Einfluß auf den elektrischen Widerstand des DMSs ausübt. Dieser Temperatureinfluß kann entweder extern (durch nachträgliche Korrektur im Meßgerät) kompensiert werden oder intern an der Meßstelle, durch direkten Einsatz gegengleicher DMS. Die Viertelbrücke stellt die einfachste Schaltungsvariante dar. Es wird lediglich in einem Zweig der Wheatstone Brücke ein DMS eingesetzt. Die Brücke arbeitet als Ausschlagsbrücke 29 . Abb. 3.2. Viertelbrücke mit DMS ohne Temperaturkompensation Die Ausgangsspannung der Brücke kann als Differenz der beiden Spannungsteiler A und B berechnet werden. Die maximale Empfindlichkeit 30 wird wieder dann erreicht, wenn alle <strong>Widerstände</strong> im unbelasteten Zustand gleiche Größe aufweisen. 28 Anwendungen, bei denen über sehr lange Zeiträume eine statische Kraft über DMS gemessen werden soll, sind besonders problematisch, da hier der Effekt des Kriechens auftritt. Unter dem Kriechen des DMS versteht man das Nachgeben der Klebeschicht mit der der DMS auf des Meßobjekt aufgebracht ist oder im Generellen den Schwund der Kraftübertragung vom Meßobjekt auf die pietzoresistiven Bahnen des DMS über die Zeit. 29 Die Eigenschaft der Meßbrücken als kompensierendes Meßverfahren geht hier verloren. Es wird die Brücke nicht auf Verstimmung Null abgeglichen, sondern die Verstimmung der Brücke direkt als Meßergebnis verwendet. Dieses Verfahren wird heutzutage bei fast allen Brückenmethoden angewandt. 30 Siehe Meßtechnik Schrifttum – Kapitel Meßbrücken. C.Brunner - Elektronische Sensorik Seite 16/20
Resistive Sensoren und Thermoelemente Kapitel 2/5 http://www.pegasus-sys.net/FheServices.htm ⎛ R + ∆R R ⎞ 2R ⋅( R + ∆R) − R ⋅( 2R + ∆R) U AB = U0⎜ − ⎟ = U0 ⎝ R + R + ∆R R + R ⎠ ( 2R + ∆R) ⋅ 2R nach Vereinfachung obigen Ausdrucks ergibt sich somit: ⎛ R∆R ⎞ 1 ∆R U AB = U0⎜ ⎟ = U0 unter der Vereinfachung ∆R
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