MethodeWas wird berechnet?
Temperaturänderungen verändern den Gitterwiderstand direkt (α_R) und über die Differenz der Wärmedehnungen von Bauteil und Messgitter, die dem Gitter eine Dehnung aufzwingt. Beide Anteile überlagern sich additiv der Lastdehnung und erscheinen als Nullpunktverschiebung. Selbstkompensierende DMS sind so vorbehandelt, dass α_R die Differenz der Wärmedehnungen für einen bestimmten Bauteilwerkstoff gerade aufhebt (Gl. 2.31).
Gleichungen
(ΔR/R₀)therm = α_R·ΔT + k·(α_B − α_M)·ΔT (Keil Gl. 2.29)
ε_s = (ΔR/R₀)therm / k
Selbstkompensation: α_R = −k·(α_B − α_M) (Keil Gl. 2.31)
VorgehenSchritt für Schritt
- Wärmeausdehnungskoeffizienten von Bauteil und Gitter sowie α_R des DMS-Loses eintragen.
- Temperaturdifferenz zwischen Nullabgleich und Messung eingeben.
- Scheinbare Dehnung vom Messwert abziehen oder eine Kompensationsschaltung nach Kap. 4.3 vorsehen.
Typischer Fehler
Den Temperaturgang aus dem Datenblatt (bereits in µm/m) zusätzlich mit diesem Rechner aufaddieren oder α_R mit der Temperaturabhängigkeit des k-Faktors (Gl. 2.28) verwechseln.
PraxisAnwendung und Grenzen
Bewertung, ob ein für Stahl angepasster DMS auf Aluminium ohne Kompensations-DMS brauchbar ist, und Abschätzung der Nullpunktdrift bei Messungen mit Temperaturänderung während des Versuchs.
Lineares Modell; α_R und α_B sind in Wirklichkeit temperaturabhängig, weshalb Hersteller den Temperaturgang als Polynom angeben. Bei Nullabgleich bei Messtemperatur ist der Temperaturgang belanglos.
QuelleFachliche Grundlage
Keil, Dehnungsmessstreifen, 2. Aufl. 2017, Abschn. 2.4.2 Temperaturgang, Gl. (2.29)–(2.31); Abschn. 4.3 Temperaturkompensation.
Die Quelle belegt die Gleichungsstruktur und die Zahlenbeispiele; dieser Rechner ersetzt keine Kalibrierung der Messkette.
FAQHäufige Fragen
Warum zeigt ein Stahl-DMS auf Aluminium eine Dehnung?
Aluminium dehnt sich pro Kelvin etwa 12·10⁻⁶ mehr als Stahl; diese Differenz wird dem Gitter aufgezwungen und erscheint als Zugdehnung.
Hilft ein Kompensations-DMS?
Ja: ein unbelasteter DMS gleichen Loses auf gleichem Werkstoff im Nachbarzweig hebt den Temperaturgang in der Brücke auf (Keil Schaltung II).
Was ist mit dem k-Faktor bei Temperatur?
Der k-Faktor ändert sich nach Gl. 2.28 mit α_k·ΔT, typisch nur wenige Promille bis 100 °C; das ist ein Empfindlichkeits-, kein Nullpunktfehler.
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