Nanuq (Ursus maritimus)

läuft auch bei -40°C sicher

 wie unsere Sensoren.

Bild: Copyright © Ansgar Walk, 2013

Copyright © Konrad Slanec, 2013

Stand 25.3.2014

Konrad Slanec  Entwicklungsbüro für Messtechnik und Sensorik

Es ist verbreitet, Drehmomentmessung mit Sensoren durchzuführen, die mit Dehnungsmessstreifen (DMS) arbeiten. Dabei wird der Sensor auf die rotierende Welle angebracht. Für die Stromversorgung und Datenübertragung werden entweder Schleifkontakte oder drahtlose (induktive) Schnittstellen verwendet.

Berührungslose Drehmomentmessung an ferromagnetischen Werkstoffen wird mit magnetischen Sensoren durchgeführt, da die Drehmomenteinwirkung die magnetischen Eigenschaften ändern. Solche Sensoren eignen sich hauptsächlich für Anwendungen in Kleinserie, da die Herstellkosten wegen hoher Komplexität und der Abhängigkeit von Toleranzen vieler Parameter auch hohe Herstellkosten verursachen.

Das Drehmoment einer ferromagnetischen Welle kann auch mit induktiven Messmethoden erfasst werden. Unter Drehmomenteinwirkung ändert sich die Permeabilität ferromagnetischer Wellen. Man bringt dafür zwei Spulen um die Welle an. Erzeugt man mit der ersten Spule ein magnetisches Wechselfeld, wird in der zweiten Spule eine Spannung induziert, die auch von der  magnetischen Permeabilität der Welle und somit von dem Drehmoment abhängt. Das System ist zwar robust, aber um ausreichend hohe Signaldynamik zu erreichen, sind relativ große Spulen und hohe Ströme (>>100 mA) in der Primärspule erforderlich.

Die Permeabilitätsänderung kann auch mit einem Wirbelstromsensor erfasst werden. Hierzu wird nur eine Spule benötigt, die auch mit sehr niedrigen Strömen betrieben wird (< 1 mA). Mit unserer Positions- bzw. Abstandssensorik auf Wirbelstromprizip wird die Permeabilitätsänderung einfach erkannt. Das bildet die Basis für unsere Drehmomentsensorik.

Wegen dem einfachen mechanischen Aufbau und dem Wegfall von Wellenkupplungen ist das Messsystem besonders für Wellen von großem Durchmesser mit hoher Belastung geeignet.