Dehnungsmessstreifen (DMS): Brückenschaltung, Aufnehmer und Rosetten
k-Faktor, Wheatstone-Brücke mit Viertel-, Halb- und Vollbrücke, Kalibrierung, Leitungs- und Temperatureinflüsse, Kraft-, Biege-, Drehmoment- und Druckaufnehmer sowie die Auswertung von DMS-Rosetten nach Keil.
Messaufgabe und Brückenschaltung festlegen, Signal und Dehnung verknüpfen, Störeinflüsse abschätzen und Dehnungen in Spannungen umrechnen.
Rechner in dieser Kategorie
DMS-Grundgleichung: Widerstandsänderung aus Dehnung und k-Faktor
Relative und absolute Widerstandsänderung eines Dehnungsmessstreifens aus Nennwiderstand, k-Faktor und Dehnung berechnen – inklusive des zugehörigen Viertelbrückensignals.
Rechner öffnen →Querempfindlichkeit: Korrektur zweier senkrecht angeordneter DMS
Angezeigte Dehnungen zweier rechtwinklig angeordneter Dehnungsmessstreifen um die Querempfindlichkeit q korrigieren und den Fehler ohne Korrektur ausweisen.
Rechner öffnen →Temperaturgang: scheinbare Dehnung eines DMS bei Temperaturänderung
Thermische Widerstandsänderung und scheinbare Dehnung aus Temperaturkoeffizient des Messgitters, Wärmeausdehnung von Bauteil und Gitter sowie k-Faktor berechnen.
Rechner öffnen →Brückenspeisespannung und Eigenerwärmung des DMS
Verlustleistung, Strom und Leistungsdichte je DMS aus Speisespannung, Widerstand und Gitterfläche berechnen und die maximal zulässige Speisespannung für eine Richtwert-Leistungsdichte ermitteln.
Rechner öffnen →Wheatstone-Brücke: Ausgangsspannung der verstimmten Brücke
Brückenausgangsspannung und Spannungsverhältnis U_M/U_B aus den vier Zweigwiderständen und der Speisespannung exakt berechnen.
Rechner öffnen →Grundgleichung der DMS-Brücke: Signal aus vier Dehnungen
Brückenausgangssignal aus den Dehnungen der vier Brückenzweige und dem k-Faktor berechnen – linearisiert und mit der exakten Gleichung 4.6.
Rechner öffnen →Viertel-, Halb- und Vollbrücke: Brückenfaktor und Messsignal
Für die neun elementaren DMS-Brückenschaltungen nach Keil den Brückenfaktor B und das Ausgangssignal aus Dehnung, k-Faktor und Querdehnungszahl bestimmen.
Rechner öffnen →Dehnung und Spannung aus dem Brückensignal (mV/V)
Gemessenes Brückensignal in Dehnung und einachsige Spannung umrechnen, mit Korrektur der Viertelbrücken-Nichtlinearität nach Gl. 4.7.
Rechner öffnen →Nebenschlusskalibrierung: Shunt-Widerstand für ein definiertes Brückensignal
Nebenschlusswiderstand R_N für ein gewünschtes Kalibriersignal berechnen (exakt und nach der Näherung Gl. 8.7) sowie die damit simulierte Dehnung angeben.
Rechner öffnen →Leitungswiderstand: Empfindlichkeitsverlust und scheinbare Dehnung in 2-, 3- und 4-Leitertechnik
Kabelwiderstand aus Länge und Querschnitt bestimmen und seine Wirkung auf Empfindlichkeit und Nullpunkt für Vollbrücke, Halbbrücke sowie Viertelbrücke in Zwei- und Dreileiterschaltung berechnen.
Rechner öffnen →Parallelschaltung von Wägezellen: Angleich der Kennwerte mit Zusatzwiderständen
Für bis zu vier parallelgeschaltete Vollbrücken-Aufnehmer die Zusatzwiderstände in den Ausgangsleitungen berechnen, mit denen alle Zellen gleichgewichtig in das Summensignal eingehen.
Rechner öffnen →Kraftaufnehmer für Zug/Druck: Dehnung, Spannung und Brückensignal
Für einen längskraftbelasteten Messkörper Längsdehnung, Spannung und das Ausgangssignal der gewählten DMS-Schaltung berechnen – inklusive Kennwert in mV/V je Nennkraft.
Rechner öffnen →Biegebalken mit DMS: Randfaserdehnung, Durchbiegung und Brückensignal
Für einen einseitig eingespannten Rechteckbalken Biegespannung, Dehnung am DMS-Ort, Durchbiegung am Kraftangriff und das Signal der gewählten Brückenschaltung berechnen.
Rechner öffnen →Drehmomentaufnehmer: Schubspannung, 45°-Dehnung und Vollbrückensignal
Für eine Voll- oder Hohlwelle unter Torsion Schubspannung, Hauptdehnungen unter ±45° und das Signal der DMS-Vollbrücke aus Drehmoment, Durchmessern und Werkstoffdaten berechnen.
Rechner öffnen →Querkraftmessung mit 45°-DMS im Steg: Schubspannung und Brückensignal
Aus der Querkraft und der Stegfläche die mittlere Schubspannung in der neutralen Faser, die 45°-Dehnungen und das Signal einer Halb- oder Vollbrücke berechnen.
Rechner öffnen →Membran-Druckaufnehmer: Dehnungen, Durchbiegung und Signal der Membranrosette
Für eine am Rand fest eingespannte Kreismembran unter Druck die Spannungen und Dehnungen im Zentrum und am Rand, die Mittendurchbiegung mit Linearitätsgrenze und das ideale Vollbrückensignal einer Membranrosette berechnen.
Rechner öffnen →0°/45°/90°-Rosette: Hauptdehnungen und Hauptrichtung
Aus den drei Dehnungen einer Rechteckrosette Mittelpunkt und Radius des Verformungskreises, die Hauptdehnungen ε₁, ε₂, die maximale Gleitung und den eindeutigen Orientierungswinkel α nach Keil Tab. 9.1 berechnen.
Rechner öffnen →0°/60°/120°-Rosette (Delta-Rosette): Hauptdehnungen und Hauptrichtung
Aus den drei Dehnungen einer Delta-Rosette Mittelpunkt und Radius des Verformungskreises, die Hauptdehnungen und den eindeutigen Orientierungswinkel nach Keil Gl. 9.83 und Tab. 9.2 berechnen.
Rechner öffnen →Hauptspannungen aus Hauptdehnungen: Hookesches Gesetz für den ebenen Spannungszustand
Aus den beiden Hauptdehnungen an einer freien Oberfläche die Hauptnormalspannungen, die dritte Hauptdehnung, die maximale Schubspannung und die von-Mises-Vergleichsspannung berechnen.
Rechner öffnen →Längskraft und Biegung trennen: vier DMS am Umfang eines Stabs
Aus vier längs installierten DMS an 0°, 90°, 180° und 270° eines Mast- oder Stabquerschnitts die Längsdehnung, die Biegedehnungen in zwei Ebenen, die Lage der Biegeebene und die resultierenden Spannungen berechnen.
Rechner öffnen →Wärmespannung aus behinderter Wärmedehnung: Trennung von Last- und Temperaturanteil
Aus der mit Kompensations-DMS gemessenen Dehnung, der Temperaturänderung und dem Ausdehnungskoeffizienten die freie Wärmedehnung, die verhinderte Dehnung, den Behinderungsgrad und die Wärmespannung berechnen.
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