MethodeWas wird berechnet?
Parallelgeschaltete Vollbrücken liefern den elektrischen Mittelwert ihrer Ausgangssignale, belasten sich aber gegenseitig im Verhältnis ihrer Ausgangswiderstände. Nur bei gleichen Kennwerten und Ausgangswiderständen ist das Summensignal auch der Mittelwert der Kräfte. Nach Keil gleicht man die Zellen an diejenige mit dem größten Quotienten R_A/C an, indem in die Ausgangsleitungen der übrigen Zellen Zusatzwiderstände eingesetzt werden, sodass alle effektiven Kennwerte gleich sind.
Gleichungen
C*₁ = C₁ / (1 + R_A1·(1/R_A2 + 1/R_A3 + … + 1/R_An)) (Keil Gl. 5.10)
C_ges = ΣC*ᵢ (Keil Gl. 5.11)
R*_Ai = Cᵢ·Q_max, Q_max = max(R_Ai/Cᵢ) (Keil Gl. 5.12)
R_AZi = R*_Ai − R_Ai (Keil Gl. 5.13)
VorgehenSchritt für Schritt
- Kennwerte aus den Prüfprotokollen und gemessene Ausgangswiderstände aller Zellen eintragen.
- Zelle mit Q_max erhält keinen Zusatzwiderstand; die übrigen den berechneten R_AZ, je zur Hälfte in beide Ausgangsleitungen.
- Summensignal C_ges für die Skalierung des Messverstärkers verwenden.
Typischer Fehler
Den gesamten Zusatzwiderstand in nur eine Ausgangsleitung legen oder die Ausgangswiderstände aus dem Datenblatt statt gemessen verwenden.
PraxisAnwendung und Grenzen
Plattformwaagen, Behälterverwiegung und Mehrstützen-Kraftmessung mit drei oder vier Wägezellen an einem Verstärkerkanal, insbesondere bei Zellen mit größeren Kennwerttoleranzen.
Speisung mit konstanter Spannung, Eingangswiderstände nicht berücksichtigt (Abgleich erfolgt bewusst im Ausgangskreis). Eckenlastfehler durch Einbau werden nicht korrigiert.
QuelleFachliche Grundlage
Keil, Dehnungsmessstreifen, 2. Aufl. 2017, Abschn. 5.6 Parallelschalten von Vollbrücken, Gl. (5.10)–(5.13) nach [5.10].
Die Quelle belegt die Gleichungsstruktur und die Zahlenbeispiele; dieser Rechner ersetzt keine Kalibrierung der Messkette.
FAQHäufige Fragen
Warum im Ausgangs- statt im Speisekreis abgleichen?
Um bereits vorgenommene Abgleiche im Speisekreis nicht zu stören; im Ausgangskreis fließen zudem nur sehr kleine Ströme.
Wie genau muss R_A bekannt sein?
Auf etwa 0,01 Ω, sonst ist der Angleich nicht besser als die Toleranz der Zellen.
Was passiert ohne Angleich?
Die Zelle mit dem kleinsten Ausgangswiderstand dominiert, exzentrische Lasten werden falsch gewichtet.
Im selben Cluster
Alle Dehnungsmessstreifen-Rechner