Ein Dehnungsmessstreifen (DMS) ist ein Sensor, dessen Widerstandswert sich mit der Ausdehnung ändert. Die Widerstandsänderung ist auf die minimale Veränderung der Leitungsstruktur im Falle der Dehnung zurückzuführen. Wird der Leiter in Längsrichtung gedehnt, wird die Leiterstruktur dünner und länger, was zu einem höheren Widerstand führt. Diese minimale Widerstandsänderung ist es, die als Messwert dient. Um die Empfindlichkeit von Dehnungsmessstreifen zu erhöhen sind sie mäanderförmig aufgebaut, wodurch der Leiter insgesamt länger wird.

Aufbau eines Dehnungsmessstreifens

Dehnungsmessstreifen werden in Drucksensoren eingesetzt, sie sind aus Metall oder Halbmaterialien, vorwiegend aus Silizium und Germanium, und haben einen relativ geringen Widerstand von einigen hundert Ohm, typische 100 Ohm bis 350 Ohm. Die Widerstandsänderung liegt bei etwa 0,1 bis 0,3 Ohm.

Die Halbleiter-Dehnungsmessstreifen haben gegenüber den metallischen eine vielfach höhere Empfindlichkeit, allerdings auch einen schlechtere Temperaturstabilität. Sie werden auf die zu überwachenden Teile geklebt und verändern mit der Ausdehnung ihren Widerstand. Zur Erfassung der relativ geringen Widerstandsänderungen werden sie in Brückenschaltung wie der Wheatstone-Brücke geschaltet und die Spannungsdifferenzen in nachgeschalteten Differenzverstärkern verstärkt.

Dehnungsmessstreifen, Foto: telemotorix.de

Dehnungsmessstreifen können bei langsamen Vorgängen bis in den kHz-Bereich eingesetzt werden.