Sensortechnik und Konfiguration des Messsystems

AMTI verwendet für seine Produkte zwei Arten von Technologien: den Hall-Effekt und Dehnungsmessstreifen (DMS). Jede bietet eigene Vorteile und benötigt spezifische Hardware.

Hall-Effekt

Kraftmessplatten und -sensoren auf Basis des Hall-Effekts sind kostengünstige, leichte, tragbare Messgeräte, die als Einzelsystem für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden. Ihre patentierte Konstruktion verwendet Hall-Effekt-Sensoren zur Messung von Kräften und Momenten in allen sechs Freiheitsgraden und ermöglicht zudem für alle Achsen einen hohen Überlastschutz.

Im Inneren des Sensors sind mehrere Magnete und Aufnehmer angeordnet, die eine Änderung des Magnetfeldes messen, sobald integrierte Federkörper aufgrund wirkender Kräfte und Momente auf der Sensoroberseite verformt werden.

Die Signalverstärkung erfolgt im Inneren von AMTI's Hall-Effekt-basierten Aufnehmern, wodurch kein externer Verstärker mehr benötigt wird und somit direkt am analogen oder digitalen Ausgang gemessen werden kann. Falls ein digitaler Ausgang verwendet wird, können über einen Adapter zwei Kraftmessplatten oder -sensoren an einen Computer angeschlossen werden.

Hall-Effekt-Kraftmessplatten können vor Ort fest verbaut werden, was jedoch in der Regel für die empfohlenen Anwendungen nicht notwendig ist.

Der Kompromiss zum einfachen Aufbau besteht in einer geringeren Datenrate und weniger mechanischer Steifigkeit, was zu einer geringeren Eigenfrequenz der Messsystems führt.

Dehnungsmessstreifen

Die meisten AMTI-Produkte basieren auf Dehnungsmessstreifen (DMS), die die genaueste und flexibelste Lösung zur Kraftmessung darstellen. (Hall-Effekt-Plattformen bieten vergleichbare Messleistungen wenn sie für ihre vorgesehene Einsatzbereiche verwendet werden).

Die Sensoroberfläche eines DMS-basierten AMTI-Produkts wird von dünnwandigen zylindrischen Federkörpern gestützt. Jeder dieser Körper ist mit DMS-Elementen versehen, die durch eine Messelektronik mit einer konstanten Spannung versorgt werden.

Wenn eine Last auf die Sensoroberfläche wirkt, kommt es zur Dehnung der dünnen Zylinderwände. Dies führt zu einer Änderung des elektrischen Widerstands der DMS und bewirkt eine Änderung der Ausgangsspannung, die proportional zu den angreifenden Kräften ist. AMTI's patentierte Anordnung der DMS isoliert die Signale, die durch die einzelnen Kräfte und Momente erzeugt werden, so dass sie präzise und separat erhoben werden können.

Messverstärker

Für die Verwendendung einer Kraftmessplatte oder eines -sensors auf DMS-Basis wird ein Messverstärker vom AMTI benötigt. Er liefert die erforderliche Versorgungsspannung für die DMS, verstärkt das Signal und bereitet das Ausgangssignal auf, das von einem Computer oder einem anderen Datenerfassungssystem weiterverarbeitet werden kann.

Kabel

Zur Spannungsversorgung und Signalerfassung ist die Kraftmessplatte oder der -sensor über ein 100-Prozent doppelt geschirmtes Kabel mit verdrilltem Leitungspaar an den Messverstärker angeschlossen, um die höchstmögliche Störunempfindlichkeit zu gewährleisten. AMTI bietet eine große Auswahl an Kabel-Stecker-Kombinationen und fertigt zudem routinemäßig kundenspezifische Lösungen an. Weitere Informationen zu Kabeln und Anschlussmöglichkeiten finden Sie im Leitfaden zur Kabelauswahl.

Montage

Die sachgemäße Befestigung von DMS-Kraftmessplatten und -sensoren ist wichtig, da der Untergrund für optimale Ergebnisse flach, fest und eben sein sollte. Kraftmessplatten können allerdings für Aktivitäten mit geringen Scherkräften, wie z.B. Gleichgewichtsstudien, auch freistehend betrieben werden. Bitte beachten Sie für mehr Details unsere Hinweise zu den Befestigungsoptionen und die Anordnungsbeispiele für Kraftmessplatten.
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