- Was liegt als Messwert vor?
- Wähle, welche Zahl dir vorliegt. Moderne Messverstärker zeigen im DMS-Modus direkt eine Dehnung in µm/m an (Mikrometer pro Meter, 1000 µm/m = 0,1 % Längenänderung) – dann ‚Dehnung‘ wählen. Zeigt das Gerät nur das Rohsignal der Wheatstone-Brücke in mV/V (Millivolt Ausgangsspannung je Volt Speisespannung), ‚Signal‘ wählen; der Rechner braucht dann zusätzlich k-Faktor und Brückenschaltung.
- Gemessene Dehnung unter 45° ε₄₅ [µm/m]
- Die Dehnung, die ein unter 45° zur Wellenachse geklebter Dehnungsmessstreifen anzeigt. Bei einer Vollbrücke aus zwei Paaren ist das die Dehnung eines einzelnen Streifens, nicht die Summe. Positiv, wenn der Streifen in der Zugrichtung liegt; das Vorzeichen bestimmt die Drehrichtung des Moments. Woher: Anzeige des Messverstärkers nach Nullabgleich bei unbelasteter Welle.
- Brückensignal U_M/U_B [mV/V]
- Das rohe Brückensignal: Ausgangsspannung der Wheatstone-Brücke geteilt durch die Speisespannung, in mV/V. Ein Drehmomentaufnehmer liefert bei Nennmoment typisch 1–2 mV/V. Woher: Anzeige des Messverstärkers im Modus mV/V nach Nullabgleich.
- k-Faktor
- Der k-Faktor ist die Empfindlichkeit des Dehnungsmessstreifens: Er sagt, wie stark sich der elektrische Widerstand ändert, wenn der Streifen gedehnt wird (ΔR/R = k·ε). Ohne ihn lässt sich aus einem elektrischen Signal keine Dehnung berechnen. Woher: Er steht auf jeder DMS-Packung bzw. im Datenblatt des Herstellers, typisch 2,0 bis 2,1 für Konstantan-Folienstreifen; die Angabe gilt für Raumtemperatur. Der Wert muss auch im Messverstärker eingestellt sein.
- Brückenschaltung (nur Modus Signal)
- Wie die 45°-Streifen verschaltet sind – das legt den Brückenfaktor B fest, also wie oft die Dehnung eines einzelnen Streifens im Signal steckt: 1 Streifen = B 1, ein Paar (+45°/−45°) in Halbbrücke = B 2, zwei gegenüberliegende Paare in Vollbrücke = B 4. Nur im Modus ‚Signal‘ relevant. Woher: eigene Verdrahtung oder Datenblatt der Messwelle.
- Außendurchmesser d_a [mm]
- Der Außendurchmesser der Welle genau an der Stelle, an der die DMS kleben. Er geht mit der dritten Potenz in das Moment ein – 1 % Fehler im Durchmesser sind 3 % Fehler im Drehmoment. Woher: Messschieber oder Zeichnung.
- Innendurchmesser d_i (0 = Vollwelle) [mm]
- Der Bohrungsdurchmesser, falls die Welle hohl ist; 0 für eine Vollwelle eintragen. Eine Bohrung nimmt dem Querschnitt Material weg, das bei Torsion ohnehin wenig trägt (die Mitte ist fast spannungsfrei) – deshalb ändert sie das Moment weniger als der Außendurchmesser. Woher: Zeichnung oder Messung an der Stirnseite.
- Elastizitätsmodul E [N/mm²]
- Der Elastizitätsmodul beschreibt, wie steif der Werkstoff des Bauteils ist – wie viel Spannung nötig ist, um eine bestimmte Dehnung zu erzeugen (σ = E·ε). Er wird gebraucht, um aus gemessenen oder berechneten Dehnungen Spannungen zu machen und umgekehrt. Woher: Werkstofftabellen oder Datenblatt; Stahl ≈ 210 000 N/mm², Aluminium ≈ 70 000 N/mm², Titan ≈ 110 000 N/mm². Bei erhöhter Temperatur sinkt E.
- Querdehnungszahl ν
- Die Querdehnungszahl (Poisson-Zahl) gibt an, wie stark sich ein Werkstoff quer zusammenzieht, wenn er in Längsrichtung gedehnt wird: ε_quer = −ν·ε_längs. Sie ist wichtig, weil quer geklebte DMS genau diese Querdehnung messen und weil bei zweiachsigen Spannungszuständen beide Richtungen zusammenwirken. Woher: Werkstofftabellen; Stahl 0,28–0,30, Aluminium 0,33, Kunststoffe 0,35–0,45.