Kennwert

Der Kennwert gibt an, welches Ausgangssignal in mV/V entsteht, wenn der Aufnehmer mit 100 %, also mit Nennkraft belastet wird. Dabei wird ein eventuelles Nullsignal abgezogen. Beispiel: Ein Aufnehmer zeigt ein Nullsignal von -0,1 mV/V. Der Kennwert ist 2 mV/V, dann liegt bei Nennkraft ein Ausgangssignal von 1,9 mV/V an. 2 mV/V ist ein sehr übliches Ausgangssignal für Kraftaufnehmer. Wie oben beschrieben sind Kraftaufnehmer auf Basis von DMS auf eine Spannungsversorgung angewiesen, die von den Messverstärkern zur Verfügung gestellt wird (Speisespannung). Ein Kennwert von 2 mV/V bedeutet, dass ein Kraftaufnehmer bei Nennkraft ein Ausgangssignal von 2 mV erzeugt, wenn er mit einem Volt gespeist wird. Bei einer Speisung mit 5 V liegen entsprechend 10 mV am Ausgang an. Die Ausgangsspannung eines Kraftaufnehmers lässt sich berechnen durch:

Dabei ist U die Ausgangsspannung, U0 die Speisespannung, C der Kennwert, F die wirkende Kraft und Fnom die Nennkraft des Aufnehmers. In dieser Formel ist das Nullsignal als ideal null vorausgesetzt.


Genauso verhält sich der Aufnehmer auch, wenn sich die Kraft ändert, d. h. der Aufnehmer im Beispiel mit halber Nennkraft belastet wird, sodass 1 mV/V am Ausgang anliegt. Bei einer Speisung von 5 V entspricht dies 5 mV.

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Die Kennlinien von drei verschiedenen Kraftaufnehmern mit einem Kennwert von 2 mV/V, aber unterschiedlichen Nennkräften. Je kleiner die Nennkraft, desto steiler ist die Kennlinie im Diagramm, der Kraftaufnehmer ist dann empfindlicher.

In den technischen Datenblättern ist ein Nennkennwert angegeben. Dieser Kennwert gilt für alle Kraftaufnehmer eines Typs und ist deshalb mit einer Toleranz versehen, der sogenannten „Kennwerttoleranz“.
Aus diesem Grund liegt jedem HBM-Kraftaufnehmer ein Prüfprotokoll bei, das den exakten Kennwert für den entsprechenden Aufnehmer aufweist.

Tipp: Stellen Sie den Messverstärker immer nach den Angaben des Prüfprotokolls oder einer vorhandenen Kalibrierung ein, um die optimale Messgenauigkeit zu erreichen. Die Kennwerttoleranz hat in diesem Fall keinen Einfluss auf die Fehlerberechnung.

Es ist auch möglich, den Aufnehmer mit so genannten TEDS zu bestellen. Hierbei wird ein kleiner Chip in den Aufnehmer oder das Kabel eingebaut, in dem die exakten Angaben des Prüfprotokolls gespeichert sind. Geeignete Messverstärker können dies auslesen und stellen sich entsprechend automatisch ein. 

HBM Kraftaufnehmer

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