8552-KRAFTSENSOR FÜR HANDBETRIEBENE UND AUTOMATISCHE PRESSEN

Dieser Kraftsensor ist mit seiner flachen Bauform speziell konstruiert, auf Pedale montiert zu werden. Damit lassen sich die Kräfte, die der Bediener für die jeweilige Aktion, zum Beispiel Bremsversuche, aufbringt, direkt messen und der Reaktion des Fahrzeugs bzw. der Maschine zuordnen. Dies findet bei realen Fahrversuchen Anwendung, wie auch im Fahrsimulator. Durch die besondere Konstruktion der Membrane spielt es dabei keine Rolle, ob es sich um stehende oder hängende Pedale handelt. Der Sensor wurde weitestgehend so gestaltet, dass unvermeidbare Seitenkräfte möglichst wenig Einfluss auf das Messergebnis haben. Durch ein zentrales Innengewinde auf der Bedienfläche können unterschiedliche, maschinenbedingte Adapterteile einfach befestigt werden. Da Pedale auf ihrer Oberfläche eher gewölbt ausgeformt werden, hat der Pedalkraftsensor eine äußerst biegesteife Grundplatte und findet so einfach Anwendung auf unterschiedlichen Geometrien.

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.

Das Messelement des Kraftsensors besteht aus einem Doppelbiegebalken, auf dem Dehnungsmessstreifen appliziert sind. Durch die einwirkende Kraft wird die Messbrücke so verstimmt, dass eine proportionale Ausgangsspannung erzeugt wird. Die Dehnungsmessstreifen auf dem Messelement sind dabei mit einem Gummifaltenbalg gegen Schmutz und Spritzwasser geschützt. Der Sensor lässt sich über zwei Befestigungsbohrungen leicht montieren. Die zu messende Zug- oder Druckkraft wird am gegenüberliegenden Ende senkrecht zur Sensorachse eingeleitet. Durch seinen besonderen Aufbau ist der Einfluss durch eine Verlängerung (z. B. Tastfinger) auf das Messsignal gering. Ein Überlastschutz kann durch einen mechanischen Anschlag mit geringem Aufwand realisiert werden.

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.