- Was liegt als Messwert vor?
- Wähle, welche Zahlen dir vorliegen. Zeigt der Messverstärker für jede Brücke bereits eine Dehnung in µm/m an (Mikrometer pro Meter; 1000 µm/m = 0,1 % Längenänderung), ‚Dehnung‘ wählen – dann die Dehnung eines Einzelstreifens je Brücke eingeben. Zeigt er die rohen Brückensignale in mV/V (Millivolt Ausgangsspannung je Volt Speisespannung), ‚Signal‘ wählen; dann werden k-Faktor und Brückenaufbau für die Umrechnung gebraucht.
- Dehnung Längskraft-Brücke ε_N [µm/m]
- Die Längsdehnung eines einzelnen Streifens der Längskraft-Brücke (Keil Abb. 10.38a: längs geklebte Streifen so verschaltet, dass Biegung sich aufhebt). Positiv = Zug, negativ = Druck. Woher: Anzeige des Messverstärkers für diese Brücke nach Nullabgleich am unbelasteten Bauteil.
- Dehnung Biege-Brücke ε_b [µm/m]
- Die Randfaserdehnung eines einzelnen Streifens der Biege-Brücke (Keil Abb. 10.38b: längs geklebte Streifen oben und unten in der Biegeebene, so verschaltet, dass Längskraft sich aufhebt). Positiv auf der Zugseite. Woher: Anzeige des Messverstärkers für diese Brücke nach Nullabgleich.
- Dehnung Torsions-Brücke ε₄₅ [µm/m]
- Die Dehnung eines einzelnen unter 45° zur Wellenachse geklebten Streifens der Torsions-Brücke (Keil Abb. 10.38c: zwei ±45°-Paare gegenüber, Längskraft und Biegung heben sich auf). Vorzeichen gibt die Drehrichtung. Woher: Anzeige des Messverstärkers für diese Brücke nach Nullabgleich.
- Signal Längskraft-Brücke [mV/V]
- Das rohe Signal der Längskraft-Brücke in mV/V (Ausgangsspannung geteilt durch Speisespannung), nur im Modus ‚Signal‘. Der Rechner rechnet es mit k-Faktor und dem gewählten Brückenaufbau in die Dehnung eines Einzelstreifens um. Woher: Messverstärker im Modus mV/V nach Nullabgleich.
- Signal Biege-Brücke [mV/V]
- Das rohe Signal der Biege-Brücke in mV/V, nur im Modus ‚Signal‘. Die Biege-Brücke ist eine Vollbrücke mit zwei Streifen oben und zwei unten, Brückenfaktor 4 (Keil Gl. 10.14: U_M/U_B = k·ε). Woher: Messverstärker im Modus mV/V nach Nullabgleich.
- Signal Torsions-Brücke [mV/V]
- Das rohe Signal der Torsions-Brücke in mV/V, nur im Modus ‚Signal‘. Die Torsions-Brücke ist eine Vollbrücke aus zwei ±45°-Paaren, Brückenfaktor 4 (Keil Gl. 10.41: U_M/U_B = k·ε₄₅). Woher: Messverstärker 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.
- Aufbau der Längskraft-Brücke
- Wie die Längskraft-Brücke aufgebaut ist – nur im Modus ‚Signal‘ relevant. Zwei Längs- und zwei Querstreifen (Keils Stützstab, Abschn. 10.2.1) haben den Brückenfaktor 2(1+ν), weil die Querstreifen die Querkontraktion mitmessen. Zwei gegenüberliegende Längsstreifen mit zwei unbelasteten Kompensationsstreifen haben den Brückenfaktor 2. 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 in die Fläche quadratisch und in die Widerstandsmomente mit der dritten Potenz ein – kleine Messfehler wirken sich deutlich auf die Momente aus. Woher: Messschieber oder Zeichnung.
- Innendurchmesser d_i (0 = Vollwelle) [mm]
- Der Bohrungsdurchmesser, falls die Welle hohl ist; 0 für eine Vollwelle eintragen. Die Bohrung verringert die Fläche stärker als die Widerstandsmomente, weil das Material in der Mitte bei Biegung und Torsion ohnehin wenig trägt. 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.