Kraftsensor  (48 Angebote unter 17.438.154 Artikeln)Zum Expertenwissen

Mit dem Kraftsensor Zug- und Druckkräfte zuverlässig messen

Ein Kraftsensor misst die Kraft, die auf ihn wirkt. Je nach Sensor können dabei Zug- und Druckkräfte gemessen werden. Das Messprinzip beruht dabei auf der elastischen Verformung. Neben Kraftsensor ist die Bezeichnung Kraftaufnehmer ebenfalls üblich. Typische Anwendungen sind die Messung von Zug- und Druckkräften, das Wiegen oder das Ermitteln des Drehmoments. Realisiert werden die Sensoren auf Basis von Federkörpern oder Piezokeramiken. Präzise Kraftsensoren nutzen vielfach die elektromagnetische Kompensation zur Messung.

Kraftsensortypen im Überblick

Federkörper-Kraftsensoren

Ein Federkörper-Kraftsensor kann als Biegebalken-Sensor, als Sensor mit s-förmigem Federkörper oder als Membran-Sensor ausgeführt sein. Beim Biegebalken-Sensor wird ein Hebel verbogen und die Verformung gemessen. Dabei können Zug und Druck auf den Sensor gemessen werden. Der S-förmige Federkörper hat eine kompakte Bauform und erlaubt genaue und zuverlässige Messungen. Bei Membran-Kraftsensoren wird ein zylindrischer Metallkörper gestaucht. Dieses Verfahren ist insbesondere für hohe Kräfte geeignet und bietet eine große Robustheit gegenüber Umwelteinflüssen.

Piezo-Kraftsensoren

Bei diesen Sensoren sorgt eine Piezokeramik für die Kraftmessung. Durch Lasteinwirkung kommt es in der Keramik zu einer Ladungsverteilung, die in Relation zur aufgewendeten Kraft steht.  Der Aufbau des Piezoelements bestimmt bei diesen Sensoren, ob Druck- oder Schwerkräfte gemessen werden. Zur Messung von Zugkräften ist eine spezielle Ansteuerung der Piezokeramik notwendig. Diese Technologie erlaubt es, auch Kräfte in hochdynamischen Prozessen zu messen.

Kraftmessung mittels elektromagnetischer Kompensation

Für präzise Messungen – insbesondere für Mikro- und Feinwaagen – eignen sich Kraftsensoren, die per elektromagnetischer Kompensation arbeiten. Bei diesen Sensoren werden eine Tauchspule, ein Topfmagnet und ein Lagesensor zur Kraftermittlung genutzt. Das Messergebnis ist dabei hochpräzise, auch bei sehr kleinen auf den Sensor wirkenden Kräften.

Tipps zur Wahl eines Kraftsensors

• Achten Sie auf eine geeignete Maximallast des Sensors. Überladungen können zu Messausfällen oder gar zu Schäden am Sensor führen.
• Prüfen Sie für hochfrequente Messintervalle den Einsatz von Sensoren mit Piezotechnik.
• Für präzise Messungen sind Sensoren, die die Kraft per elektromagnetischer Kompensation messen, ratsam.
• Membran-Federkörper-Kraftsensoren sind für hohe Kräfte meist die passende Wahl.