Aufgabe aus der Praxis: Wheatstone Messbrücke mit DMS
Die Endkontrolle misst die Masse m der befüllten Packungen mit Hilfe eines Dehnungsmessstreifens (D.M.S), welcher in der Messbrücke eingebaut ist.
Der DMS hat ein Normwiderstand von R0 = 120 Ω. Dieser ändert sich bei einer Längenänderung von 1μm um +- 10Ω. Der eingebaute DMS erfährt durch Belastung eine Längenänderung von 2μm pro.
Bei abgeglichener Brückenschaltung hat die Mehlpackung ihr korrektes Füllgewicht.
- Um wie viel Ohm ändert sich der eingebaute DMS seinen Widerstandswert (ΔR) durch die Masse m1 = 1 kg?
- Wie groß ist die Masse m2 der abgefüllten Packung in kg, wenn die Brücke abgeglichen ist?
Zu a):
ΔR = +- 10Ω/μm … (1)
Δl = 2 μm/kg => Δl = 1 μm/0,5 kg … (2)
…(2) in …(1): ΔR = +- 10Ω/0,5 kg = +- 20 Ω/kg
Wenn DMS gestaucht wird: ΔR (1 kg) = + 20 Ω
Zu b):
Abgleichbed. Erfüllt, wenn DMS = 70 Ω => ΔR = -50 Ω
20 Ω = 50 Ω => m2 = 50 Ω * 1 kg = 2,5 kg
1 kg m2 20 Ω