Biegebalken - Kraftsensor - 8511

Das Sensorelement ist ein Doppelbiegebalken mit applizierten Dehnungsmessstreifen (DMS). Die Änderungen der ohmschen Widerstände der DMS-Vollbrücke durch die einwirkende Messkraft wird in eine elektrische Spannung umgewandelt. Der genaue Wert (Kennwert) der Ausgangsspannung bei Belastung des Sensors mit der Nennkraft wird im mitgelieferten Kalibrierprotokoll angegeben. Auf der Seite mit dem Kabelausgang wird der Sensor mit 2 Schrauben montiert. Die gegenüberliegende Seite dient der Aufnahme der Kraft (Last). Bei Überschreitung der Nennkraft in Zug- oder Druckrichtung um ca. 20 % wird eine weitere Auslenkung des Biegebalkens durch den mechanischen Anschlag verhindert. Eine Beschädigung durch eine bleibende Verformung des Sensorelements ist dadurch ausgeschlossen.

Die Modellreihen 8431 und 8432 gehören zu unseren präzisesten und gleichzeitig mechanisch robustesten Miniatur-Kraftsensoren. Hohe Genauigkeit, feine Messbereichsstaffelung, einfache Lasteinleitung über die gegenüberliegenden Gewindeanschlüsse und geringe Abmessungen des Sensorkörpers eröffnen ein sehr weites Anwendungsgebiet in Labor und Produktion. Seine aufwendige Bauweise mit integrierten Stützmembranen und Überlastschutz reduziert bei vielen Anwendungen zusätzlichen Aufwand der Konstruktion für externen Überlastschutz sowie der Führung der die Kraft einleitenden Teile. Somit erreicht man einen geringeren Platzbedarf, hat weniger Materialeinsatz und Gewicht und nicht zuletzt auch kaum Reibung an Bauteilen, die das Messergebnis verfälscht. Die zu messende Kraft wird durch die beiden Außengewinde in Zug- oder Druckrichtung in den zylinderförmigen Sensorkörper zentrisch und axial eingeleitet.

Dieser Miniatur-Kraftsensor wurde bezüglich seiner Bauhöhe optimiert und ist mit seinen nur 3,3 mm der flachste bekannte Sensor mit Dehnungsmessstreifen-Technik. Kaum höher als der Durchmesser seines Anschlusskabels lässt er sich auch bei engen Platzverhältnissen noch einfach unterbringen. Einhergehend mit seiner minimalen Geometrie ist der Kraftsensor auch besonders leicht. Er weist eine hohe Resonanzfrequenz auf, um schnell ändernden Lastwechseln zu folgen. Trotz seiner extremen Miniaturisierung bleibt er in seiner Anwendung absolut robust und industrietauglich, nicht nur hinsichtlich des hochflexiblen Kabelanschlusses oder der kompletten Verschweißung der Sensoren für die Messbereiche ≥ 0 ... 10 N. Die Miniatur-Druckkraftsensoren sind flache, zylindrische Scheiben, deren Unterseite mit einer Abdeckung verschlossen ist. Der zentrale Lasteinleitknopf zur Aufnahme von Druckkräften ist fest integrierter Bestandteil der Oberseite, welche die Messmembrane des Sensors darstellt.

Um die auftretenden Arbeitskräfte an Pressen zu messen, ist der Kraftsensor Typ 8451 entwickelt worden. Die innen liegenden Messelemente sind robust gestaltet, somit werden die pressentypischen Anwendungen mit ihren steil ansteigenden Kraftkurven sicher beherrscht. Ohne zusätzliche, umgebende Bauteile können sie schnell und einfach am Pressenstößel angebaut oder gewechselt werden. Der Kraftsensor wird zwischen Werkzeug und Pressenstößel platziert und kann so die tatsächliche Druckkraft direkt in der Arbeitsachse messen. Der Kraftsensor misst die Druckkräfte zwischen den kreisförmigen Berührungsflächen zwischen Pressenstößel und Pressenwerkzeug. Der Zapfen an seiner Oberseite und die Bohrung an seiner Unterseite dienen lediglich der mechanischen Befestigung sowie der zentrischen Ausrichtung der Komponenten zueinander. Die Anschlusskabel sind schleppkettengeeignet, für viele Bewegungen ausgelegt und stabil im Sensorgehäuse befestigt.