DMS (Dehnungsmessstreifen)

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.


In der elektronischen Schaltungstechnik werden Brückenschaltungen dann eingesetzt, wenn minimale Spannungs-, Strom- oder Widerstandsänderungen erfasst werden müssen. So auch bei Dehnungsmessstreifen. Zur Erfassung der relativ geringen Widerstandsänderungen werden Dehnungsmessstreifen in Brückenschaltung wie der Wheatstone-Brücke geschaltet und die Spannungsdifferenzen in nachgeschalteten Differenzverstärkern verstärkt.

Aufbau 
   eines Dehnungsmessstreifens

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.

Dehnungsmessstreifen, Foto: telemotorix.de

Dehnungsmessstreifen, Foto: telemotorix.de

Dehnungsmessstreifen können bei langsamen Vorgängen eingesetzt werden aber auch bei Druck- oder Belastungsänderungen bis in den Kilohertz-Bereich. Eingesetzt werden sie in Waagen, in Druckaufnehmern, in der Verformungstechnik, bei Werkstoffprüfungen und in der Produktion zur Messung der Zug- und Druckbelastungen bei der Herstellung von Papier, Folien oder Drähten.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Dehnungsmessstreifen - DMS
Englisch: strain gauge
Veröffentlicht: 26.01.2014
Wörter: 268
Tags: #Passive Bauelemente
Links: Brückenschaltung, Differenzverstärker, Druckbelastung, Empfindlichkeit, Germanium