MethodeWas wird berechnet?
Das Brückensignal wächst proportional zur Speisespannung, die im DMS umgesetzte Wärme aber quadratisch. In der Vollbrücke liegt an jedem Streifen die halbe Speisespannung, sodass P_DMS = U_B²/(4R). Ob die Wärme abgeführt wird, entscheidet die auf die Gitterfläche bezogene Leistungsdichte zusammen mit der Wärmeleitfähigkeit des Messobjekts. Keils Beispiel: 5 V an 120 Ω ergeben 52 mW und 21 mA je DMS, an 350 Ω nur 18 mW und 7 mA.
Gleichungen
P = U²/R (Keil Gl. 2.40)
P_DMS = U_B²/(4R) (Keil Gl. 2.41)
Leistungsdichte = P_DMS / (l_g · b_g)
U_B,max = √(4·R·p_zul·A)
VorgehenSchritt für Schritt
- Gitterabmessungen und Widerstand aus dem Datenblatt eintragen.
- Richtwert der Leistungsdichte nach Werkstoff und Messart wählen.
- Speisespannung so wählen, dass die Leistungsdichte unter dem Richtwert bleibt; bei Kunststoff, Holz oder gestapelten Rosetten deutlich reduzieren.
Typischer Fehler
Die volle Speisespannung statt U_B/2 am Einzelstreifen ansetzen oder die Gitterfläche mit der Trägerfläche verwechseln.
PraxisAnwendung und Grenzen
Festlegen der Speisespannung im Messverstärker, Auswahl zwischen 120-Ω- und 350-Ω-DMS und Beurteilung des Einlaufverhaltens (Nullpunktdrift nach dem Einschalten).
Richtwerte gelten für gut aufgeklebte Folien-DMS auf ebenen Flächen; Rosetten mit gestapelten Gittern und Viertelbrücken mit Ergänzungswiderständen im Gerät sind gesondert zu betrachten.
QuelleFachliche Grundlage
Keil, Dehnungsmessstreifen, 2. Aufl. 2017, Abschn. 2.8 Elektrische Belastbarkeit, Gl. (2.39)–(2.41) und Richtwerte nach [2.8.3].
Die Quelle belegt die Gleichungsstruktur und die Zahlenbeispiele; dieser Rechner ersetzt keine Kalibrierung der Messkette.
FAQHäufige Fragen
Warum nicht einfach die höchste Speisespannung wählen?
Der Einlauffehler steigt quadratisch mit der Speisespannung; Kriechen und Hysterese nehmen zu und die Selbstkompensation kann gestört werden.
Gilt die Formel auch für Trägerfrequenz?
Ja, mit dem Effektivwert der Speisespannung; Keil fand keinen Unterschied im Einlaufverhalten zwischen Gleichspannung und 1 kHz.
Was ändert der Klebstoff?
Heißhärtende Epoxidkleber senken den Einlauffehler auf etwa 30 % gegenüber kalthärtenden Klebern.
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