Ein DMS-Verstärker ist ein spezielles Messverstärkersystem zur Erfassung und Aufbereitung der sehr kleinen elektrischen Signale von Dehnungsmessstreifen (DMS). Da die durch mechanische Belastungen verursachten Widerstandsänderungen eines DMS äußerst gering sind, können die entstehenden Messsignale nicht direkt mit ausreichender Genauigkeit verarbeitet werden. Erst durch den Einsatz eines geeigneten Verstärkers werden diese Signale für die weitere Messwertverarbeitung nutzbar.
Neben der Signalverstärkung übernehmen moderne DMS-Verstärker häufig weitere Aufgaben wie die Bereitstellung der Sensorspeisung, die Brückenversorgung, die Signalfilterung sowie die Kompensation von Störeinflüssen. Dadurch wird eine hochpräzise Erfassung von Dehnungen, Kräften, Momenten oder Gewichten ermöglicht.
Je nach Messaufgabe und den Anforderungen an Genauigkeit, Störsicherheit und Messdynamik kommen unterschiedliche Verstärkerverfahren zum Einsatz:
Trägerfrequenz-Differenzverstärker (TF-Verstärker)
Bei diesem Verfahren wird die Messbrücke mit einer hochfrequenten Wechselspannung gespeist. Trägerfrequenzverstärker zeichnen sich durch eine hohe Langzeitstabilität sowie eine ausgezeichnete Unterdrückung von Störsignalen und thermischen Einflüssen aus. Sie werden häufig in anspruchsvollen Industrie- und Prüfanwendungen eingesetzt.
Gleichspannungs-Differenzverstärker (DC-Verstärker)
Hier erfolgt die Speisung der Messbrücke mit einer Gleichspannung. DC-Verstärker ermöglichen hohe Messgeschwindigkeiten und eignen sich besonders für dynamische Messaufgaben. Sie werden häufig in Prüfständen, Versuchsaufbauten und Laboranwendungen verwendet.
TDC-Verfahren (Time to Digital Conversion)
Bei diesem modernen Messverfahren werden Änderungen des Sensorsignals direkt über Zeitmessungen digital ausgewertet. Dadurch können sehr hohe Auflösungen und Messgenauigkeiten erreicht werden. Das Verfahren wird zunehmend in modernen Messsystemen eingesetzt, insbesondere wenn hohe Präzision und digitale Signalverarbeitung gefragt sind.
Typische Einsatzgebiete von DMS-Verstärkern:
- Kraftmessungen
- Drehmomentmessungen
- Wäge- und Dosiersysteme
- Material- und Bauteilprüfungen
- Struktur- und Belastungsanalysen
- Prüfstands- und Versuchstechnik
- Maschinen- und Anlagenüberwachung
Vorteile moderner DMS-Verstärker:
- Präzise Erfassung kleinster Signaländerungen
- Hohe Messgenauigkeit und Auflösung
- Integrierte Sensorspeisung und Brückenversorgung
- Gute Störsicherheit auch in industriellen Umgebungen
- Geeignet für statische und dynamische Messungen
- Direkte Integration in moderne Datenerfassungssysteme
DMS-Verstärker bilden eine wesentliche Grundlage für die zuverlässige Erfassung von Dehnungen und daraus abgeleiteten Messgrößen. Sie kommen überall dort zum Einsatz, wo kleinste mechanische Veränderungen mit hoher Genauigkeit gemessen und ausgewertet werden müssen