DE2916427A1 - Aufnehmer mit einer feder und einer darauf applizierten dehnungsmesstreifenanordnung - Google Patents

Aufnehmer mit einer feder und einer darauf applizierten dehnungsmesstreifenanordnung

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Description

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Aufnehmer mit einer Feder und einer darauf applizierten Dehnungsmeßstreifenanordnung
Die Erfindung betrifft einen Aufnehmer mit einer Feder und einer darauf applizierten Dehnungsmeßstreifenanordnung mit mindestens einem Dehnungsmeßstreifen und Anschlußpunkten.
Derartige Aufnehmer sind allgemein bekannter Stand der Technik. Dazu sei beispielsweise auf das Handbuch des Waagenbaus von Reimpell-Bachmann, Band 3, 1966, Seite 34 hingewiesen. Die Dehnungsmeßstreifenanordnungen können dabei aus einem einzelnen Dehnungsmeßstreifen, aus einer Halbbrücke oder einer Vollbrücke bestehen. Aus der Veröffentlichung von Dorsey, HOME GRDWN STRAIN GAGE TRANSDUCERS, 1976, Seite 11 bis 13 und Seite 25 ist es bekannt, die Dehnungsmeßstreifenanordriungen für derartige Aufnehmer mit abgleichbaren Widerständen zu versehen. Diese Widerstände sind aus unterschiedlichen Materialien und erlauben damit den Temperaturgang des Nullsignals und des Nutzsignals zu kompensieren sowie den Nullabgleich vorzunehmen und den Aufnehmer zu kalibrieren. Die unterschiedlichen Widerstände sind dabei jeweils über niederohmige und auftrennbare Leiterbahnen kurzgeschlossen. Damit ist es möglich, durch Auftrennen der Kurzschlußbahnsn die jeweils benötigten Widerstände in die Brückenschaltung einzuschalten. Damit ist- jedoch nur ein sehr begrenzter Kreis von Parametern abgleichbar, weitere Parameter wie beispielsweise das Kriechen oder die Torsionsfehler sind nicht abgleichbar. Darüberhinaus können mit dieser Anordnung die einzelnen Dehnungsmeßstreifen nicht beeinflußt werden.
Weiterhin sind aus der DE-OS 26 31 590 Schichtwiderstände bekannt, die ein Fiauptwiderstandselement aufweisen und zusätzliche Elemente, die jeweils über niederohmige und auftrennbare Leiterbahnen kurzgeschlossen sind. Hauptwiderstart£element und zusätzliche Elemente sind in Reihe geschaltet, der Widerstandewert der zusätzlichen Elemente ist binär gestuft. Die Schichtwiderstände werden dadurch abgeglichen, daß die Leiterbahnen
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an den benötigten Stellen aufgetrennt werden, wodurch zumindest Teile der zusätzlichen Elemente wirksam werden. Durch diese Lehre ist es möglich, ähichtwiderstände bei genügender Genauigkeit schnell und mit wenig Auftrennschritten auf einen gewünschten Widerstandswert abzugleichen.
Ein besonderes Problem beim Bau der Aufnehmer ist das Kriechen, also die Änderung des Aufnehmersignals über die Zeit während gleichbleibender Belastung. Daher seien in Fig. 1 zunächst die Ursachen des Kriechens erläutert. In Fig. 1 ist die Dehnung einer Feder bzw. eines auf die Feder applizierten Dehnungsmeßstreifens gegen die Zeit angegeben. Zum Zeitpunkt t werde die Feder bzw. der Dehnungsmeßstreifen in Form einer Stufenfunktion belastet. Der Belastung entsprechend dehnt sich die Feder bzw. der applizierte Dehnungsmeßstreifen um einen bestimmten Betrag S . Während des weiteren Zeitverlaufes steigt bei gleichbleibender Kraft die Dehnung der Feder an [positives Kriechen), während sich das Gitter des Dehnungsmeßstreifens - im wesentlichen auf Grund der nicht-idealen elastischen Eigenschaften des zur Applikation verwendeten Kunstharzes - zusammenzieht (negatives Kriechen). Das positive Kriechen der Feder ist abhängig vom Federmaterial, von der Form und der Größe der Feder. Das negative Kriechen des Dehnungsmeßstreifens ist im wesentlichen abhängig von der Zahl und Ausgestaltung der Umkehrungen des Dehnungsmeßstreifens. Damit kann das negative Kriechen des Dehnungsmeßstreifens beispielsweise dadurch erheblich vermindert werden, daß die Umkehrstellen des Dehnungsmeßstreifens zu sogenannten "toten Enden" vergrößert werden. Ist das negative Kriechen des Dehnungsmeßstreifens betragsmäßig genauso groß wie das positive Kriechen der Feder, so kompensieren sich beide Effekte. Das Kriechen ist ein sehr komplexer Vorgang, der sich daher quantitativ noch nicht vollkommen theoretisch erfassen läßt. Damit muß für jede neue Feder, auch wenn sie eine bekannte Form hat und lediglich größer oder kleiner als bisher ist, eine neue Dehnungsmeßstreifenanordung geschaffen werden, die das positive Kriechen der Feder kompensiert.
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Dazu ist besonders eine Dehnungsmeßstreifenanordnung geeignet, bei der das Kriechen variiert werden kann, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 2 049 820 bekannt ist. Die Anordnung enthält mindestens einen Dehnungsmeßstreifen mit quer zur Dehnungsrichtung mäanderförmig angeordnetem elßktrischem Leiter, der zusätzliche Leiterumkehrungen der Art enthält, daß das Kriechen des Dehnungsmeßstreifens in einem bestimmten, das Kriechen der übrigen Teile der Meßeinrichtung kompensierenden Maße erfolgt, wobei an mehreren Stellen des Leiters Abgriffe vorgesehen sind. Dabei kann durch entsprechende Verbindungen der Abgriffe der Anteil der kriechkompensierenden Gitterumkehrungen und Gitterenden verändert werden, d.h. die Dehnungsmeßstreifenanordnung kann an die Kriecheigenschaften des Aufnehmers angepaßt werden.
Nachteilig dabei ist es jedoch, daß mit dem Einschalten zusätzlicher Leiterumkehrungen die Eigenschaften des Dehnungsmeßstreifens, wie beispielsweise Widerstand und Empfindlichkeit verändert werden. Auch nach Einschaltung des richtigen Kriechanteils sind daher weitere umfangreiche Abgleichmaßnahmen am Aufnehmer notwendig, um mit den zunächst gewonnenen Daten vergleichbare Daten zu erhalten.
Diesem Stand der Technik gegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Aufnehmer zu schaffen, der einen einfachen und zeitsparenden Abgleich verschiedener Einflüsse, insbesondere des Kriechens, der Torsion oder Temperatur erlaubt und darüherhinaus keine Veränderungen des Widerstandes oder der Empfindlichkeit der Dehnungsmeßstreifenanordnung bewirkt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dehnungsmeßsträfen aus einem Folienstück geätzt ist, aus welchem weitere Konfigurationen geätzt sind, die nach dem Applizieren unterschiedliche mechanisch-elektrische Eigenschaften besitzen und daß dia Konfigurationen in an sich bekannter Weise jeweils über niederohmige und auftrennbare Leiterbahnen kurzgeschlossen sind.
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Dadurch kann der fertig applizierte Aufnehmer einem einfachen Prüfprogramm unterworfen werden, bei dem festgestellt wird, welche Leiterbahnen zum Abgleich der genannten Einflüsse aufzutrennen sind. Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist darin zu sehen, daß zwischen Konfigurationen und Leiterbahnen elektrische Anzapfungen vorgesehen sind und daß die Leiterbahnen zwischen den Anzapfungen auftrennbar sind. Auf diese Weise sind insbesondere sehr feine Korrekturen möglich. Eine derartige Anordnung, bei dem eine weitere Konfiguration ein Teil mindestens eines Dehnungsmeßstreifens ist, erlaubt den Abgleich der Anordnung auf eins gewünsJite Empfindlichkeit. Ist mindestens eine weitere Konfiguration für starkes Kriechen ausgelegt, so kann das Kriechen der Dehnungsmeßstreifenanordnung so abgeglichen werden, bis das Kriechen der Dehnungsmeßstreifenanordnung umgekehrt gleich ist dem Kriechen der Feder, so daß sich insgesamt beide Effekte aufheben. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die für starkes Kriechen ausgelegte Konfiguration mäanderförmig in Dehnurgsrichtung verläuft. Diese Konfiguration hat den Vorteil, gleichzeitig niederohmig zu sein und doch ein sehr hohes Kriechen aufzuweisen. Weitere Komplikationen verursacht die Temperaturabhängigkeit des Kriechens. Dies kann durch die geometrische Ausgestaltung der stark kriechenden Konfigurationen beeinflußt werden. Vorteilhaft verwendet man daher Konfigurationen mit unterschiedlicher Temperaturabhängigkeit des Kriechens, z.B. sowohl mit der Temperatur ansteigende als auch abnehmende Kriechanteile, die man dann an geeigneter Weise zusammenschaltet. Werden weitere dehnungsunempfindliche Konfigurationen auf nurgering gedehnten Bereichen der Feder appliziert, so lassen sich diese Konfigurationen als Widerstand betrachten, der einen Abgleich des Gesamtwiderstandes der Dehnungsmeßstreifenanordnung oder eine Nullpunktjustage ermöglicht. Eine Anordnung, die durch mindestens eine weitere Konfiguration, die als unter einem Winkel von etwa 45 zumindest einem Dehnungsmeßstreifen stehender weiterer Dehnungsmeßstreifen ausgelegt ist, ermöglicht den Ausgleich des Fehlers, der dadurch entsteht, daß die Feder durch außermittige Krafteinleitung tordiert wird. Besonders
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vorteilhaft ist es, bei einer Dehnungsmeßstreifenanordnung, bei der zwischen Konfigurationen und auftrennbaren Leiterbahnen elektrische Anzapfungen vorgesehen sind, die Lage der Anzapfungen so zu wählen, daß die Quantitäten der mechanischelektrischen Eigenschaften der Konfigurationen zwischen jeweils zwei benachbarten Anzapfungen binär gestuft sind, da sich auf diese Weise eine Kompensation gleichzeitig schnell und genügend fein durchführen läßt. Ein besonders vorteilhafter Aufnehmer mit einer Doppelbiegefeder mit Krafteinleitung etwa in die Mitte der Doppelbiegefeder, zeichnet sich dadurch aus, daß die DehnungsmeBstreifenanordnung zwei Halbbrücken sind, die auf der oberen und der unteren Biegefeder so appliziert sind, daß die Dehnungsneßstreif en und die für starkes Kriechen ausgelegten Konfigurationen sich an den Enden und die dehnungsunempfindlichen Konfigurationen sich etwa in der Mitte der Biegefedern befinden. Ein derartiger Aufnehmer gibt einerseits ein groBes Signal ab, das durch die Vollbrückenschaltung und die Doppelbiegefeder bereits weitgehend fehlerfrei ist und das damit in einem weiten Bereich innerhalb der MeBgenauigkeit so abgeglichen werden kann, daß das Kriechen über einen weiten Temperaturbereich und der Torsionsfehler keinen Einfluß mehr auf das SigBl ausüben und daß der Aufnehmer kalibrierbar ist und einen vorgegebenen Eingangs- und Ausgangswiderstand besitzt, ohne daß separate Vorschalt- und Parallelwiderstände notwendig sind. Diese Art der Kalibrierung ist besonders vorteilhaft in den Fällen, wo die Temperaturabhängigkeit des Aufnehmersignals, das durch die Temperaturabhängigkeit des E-choduls des Aufnehmerstahls verursacht wird, durch eine kompensierende Temperaturabhängigkeit der Widerstands-Dehnungsempfindlichkeit der Dehnungsmeßstreifen bestätigt wird. Besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung sind darin zu sehen, daß auch bei einem Abgleich z.B. des Kriechens oder des Torsionsfehlers keine Veränderungen des Widerstandes oder der Empfindlichkeit der DehnungsmeBstreifenanordnung bewirkt werden, daß der Widerstandsabgleich nicht mehr durch Ätzen der Dicke der Dehnungsmeßstreifen erfolgen muß sondern durch einfaches Auftrennen der Leiterbahnen erfolgen kann. Eine erfindungsgemäBe DehnungsmeBstreifenanordnung muß nicht mehr für jeden Federprototyp extra entworfen werden, sondern eine
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derartige Dehnungsmeßstreifenanordnung kann für verschiedene Federn verwendet werden, da deren unterschiedliche Eigenschaften durch den entsprechenden Abgleich berücksichtigt werden können. Weiterhin ist die Kompensation der Kriechfehler, des temperaturabhängigen Kriechfehlers und des Seitenlastfehlers möglich', das Ausgangssignal kann durch eine entsprechende Kombination von dehnungsempfindlichen und -unempfindlichen Anteilen bui Nennlast bei Einhaltung eines vorgegebenen Gesamtwiderstandes kalibriert werden.
Die Figuren 2 und 3 zeigen schematisch Ausführungsbeispiele der Erfindung. Es zeigen:
Fig. 2 eine auf eine Feder applizierte Dehnungsmeßstreifenanordnung mit weiteren Konfigurationen unterschiedlicher mechanisch-elektrischer Eigenschaften.
Fig. 3 einen Aufnehmer mit einer Doppelbiegefeder.
Die in Fig. 2 dargestellte Dehnungsmeßstreifenanordnung zeigt eine aus einer Folie geätzte Dehnungsmeßstreifenhalbbrücke mit drei Anschlußpunkten 1, 2, 3. Vom Anschlußpunkt 1 verläuft eine niederohmige Leiterbahn 4 zunächst zu einem Dehnungsmeßstreifen 5, dessen anderes Ende elektrisch mit dem Anschlußpunkt 2 verbunden ist. Die Leiterbahn 4 führt weiterhin zu dem zweiten Dehnungsmeßstreifen 6, dessen anderes Ende elektrisch über die Leiterbahn 7 mit dem Anschlußpunkt 3 verbunden ist. Die Dehnungsmeßstreifen sind in bekannter Art an ihren Umkehrpunkten 8 verstärkt, so daß das negative Kriechen des Dehnungsmeßstreifens nur gering ist. Damit ist sichergestellt,' daß der Betrag des negativen Kriechens der Dehnungsmeßstreifen kleiner ist, als der Betrag des positiven Kriechens der Feder. Der Dehnungsmeßstreifen 5 enthält neben den als Dehnungsmeßstreifen wirkenden Teilen weitere Konfigurationen, nämlich eine für stages Kriechen ausgelegte Konfiguration 9 und eine dehnungsempfindliche Konfiguration 10, die beide durch niederohmige und auftrennbare Leiterbahnen 11. und 12 kurzgeschlossen sind. Wie oben ausgeführt ist es bekannt, eine Konfiguration
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für starkes Kriechen so auszulegen, daß diese Konfiguration zahlreiche Umkehrstellen besitzt und - für Folien-Dehnungsmeßstreifen - die Umkehrstellen nicht zu verstärken. Eine wesentliche neue Erkenntnis der Erfindung ist es, daß auch eine Konfiguration ohne Umkehrstellen in Dehnungsrichtung sehr stark kriecht, wenn sie in Dehnungsrichtung mäanderförmig verläuft. Diese in Dehnungsrichtung mäanderförmige Konfiguration hat gegenüber der herkömmlichen mit zahlreichen Umkehrstellen versehenen Konfiguration den Vorteil, bei gleich starkem Kriechen aheblich niederohmiger zu sein, so daß bei gleicher Veränderung des Kriechens nur geringe Widerstandsänderungen durch Zuschalten von DMS-Anteilen ausgeglichen werden müssen.
Zwischen dem Dehnungsmeßstreifen 5 und dem DehnungsmeßstiELfen 6 befinden sich unterschiedlich breite Konfigurationen 13, 14, 15 die durch die Abschnitte 16, 17, 18 der Leiterbahn überbrückt sind. Elektrisch wirkt dieses Teilstück der Dehnungsmeßstreifenanordnung wie eine Kette aus jeweils zwei parallel geschalteten elektrischen Widerständen. Durch Auftrennen einer oder mehrerer der Leiterbahnen 16, 17, 18 lassen sich innerhalb eines weiten Bereiches unterschiedliche Widerstände dieses Abschnitts erreichen. Sinnvollerweise sind die Breiten der Konfigurationen 13, 14, 15 so gewählt, daß die beim Auftrennen der Verbindungen zusätzlich eingeschalteten Widerstände in ihren Werten binär gestuft sind. Reichen kleine Änderungen des Widerstandsbereichp aus, können die kurzgeschlossenen Konfigurationen 13, 14, 15 alle gleichen Widerstand haben. Wesentlich ist jedoch, daß die in gedehnten Bereichen der Feder liegenden Teile der Dehnungsmeßstreifenanordnung so ausgelegt sind, daß sie praktisch nicht dehnungsempfindlich sind. Darüberhinaus werden sie zweckmäßigerweise auf Bereichen der Feder appliziert, die nur einer geringen Dehnung unterwerfen sind.
Zu Beginn des Dehnungsmeßstreifens 6 Et durch einen Abschnitt der Leiterbahn 19 eine mäanderförmige Konfiguration 20 kurzgeschlossen, die ähnlich wie die Konfiguration 9 für starkes Kriechen ausgelegt ist. Da die Konfiguration 20 jedoch nur
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weniger Mäander in Dehnungsrichtung aufweist als die Konfiguration 9, beeinflußt sie das Kriechen nur in geringerem Ausmaß. Es folgt nun wieder eine dehnungsempfindliche Konfiguration 10, die über eine auftrennbare Leiterbahn 12 kurzgeschlossen ist. Daran schließt sich der eigentliche dehnungsempfindliche Teil des Dehnmeßstreifens 6 an. Er wird abgeschlossen wiederum durch dehnungsempfindliche Konfiguration/21, die grundsätzlich ähnlich aufgebaut ist, wie die dehnungsempfindliche Konfiguration 10.
Abgeschlossen wird der
Dehnungsmeßstreifen B beispielsweise wiederum durch eine mäanderförmige Konfiguration 22, die der Konfiguration 20 ähnlich ist, jedoch über elektrische Anzapfungen 29, 30 mit der Leiterbahn 7 verbunden ist. Die Abschnitte 50, 51, 52 der Leiterbahn können aufgetrennt werden, so daß die entsprechenden Teile der Konfiguration 22 einschaltbar sind.
Zwischen dem eben beschriebenen Abschluß des Dehnungsmeßstreifens 6 und dem Anschlußpunkt 3 befindet sich eine weitere dehnungsempfindliche Konfiguration, die als unter einem Winkel von etwa 45 zu den Dehnungsmeßstreifen 5 und B und damit zur Richtung der Dehnung stehender weiterer Dehnungsmeßstreifen 23 ausgelegt ist. Dieser Dehnungsmeßstreifen 23 kann sich auch an anderer Stelle befinden, beispielsweise zwischen dem Ausgang des Dehnungsmeßstreifens 5 und der Konfiguration 13 oder zwischen den Konfigurationen 15 und 20? ebenso ist es möglich, den Dehnungsmeßstreifen 23 nicht zwischen den Dehnungsmeßstreifen 5 und 6 zu plazieren, sondern außerhalb der durch diese Dehnungsmeßstreifen definierten Halbbrücke. Die einzelnen Schleifen des Dehnungsmeßstreifens 23 sind jeweils an den Umkehrpunkten einer Seite mit der Leiterbahn 7 verbunden, so daß zwischen den einzelnen Schleifen auftrennbare Kurzschlußstrecken 31, 32 und 33 verbleiben.
Eine derartige Dehnungsmeßstreifenanordnung wie die Beschriebene
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wird auf einen vorgesehenen Federkörper in bekannter Weise appliziert und wie folgt abgeglichen. Nach dem Applizieren wird die Feder mit einer vorgegebenen Last in Form einer Stufenfunktion belastet. Anschließend wird über eine vorgebbare Zeit das Kriechen des aus Dehnungsmeßstreifenanordnung und Feder bestehenden Aufnehmers gemessen. Da die Dehnungsmeßstreifenanordnung auf sehr geringes negatives Kriechen ausgelegt ist, wird das Kriechen des Aufnehmers insgesamt positiv sein. Daher muß das negative Kriechen der Dehnungsmeßstreifenanordnung so lange vergrößert werden, bis die Beträge des positiven und des negativen Kriechens gleich sind. Da die Vergrößerung des Kriechens durch Einschalten der kriechempfindlichen Konfigurationen größenordnungsmäßig quantitativ bekannt ist, werden zunächst beispielsweise die niederohmige auftrennbare Leiterbahn 11 aufgetrennt, so daß die kriechempfindliche Konfiguration 9 eingeschaltet ist. Ein weiterer derartiger Versuch ergebe beispielsweise, daß zum Feinabgleich des Kriechens auch noch die auftrennbaren Kurzschlußbahnen 29 und 30 aufgetrennt werden müssen. Damit ist zunächst das Kriechen der Dehnungsmeßstreifenanordnung für die betreffende Feder soweit abgeglichen, daß sich das positive Kriechen der Feder gegen das negative Kriechen der Dehnungsmeßstreifenanordnung aufhebt.
Nachdem auf diese Weise das Kriechen des Aufnehmers kompensiert wffrden ist, wird in einem zweiten Arbeitsschritt der Aufnehmer definiert außermittig belastet, so daß der mit der Dehnungsmeßstreifenanordnung gemessenen Biegung eine Torsion überlagert wird, wodurch ein Fehler der gemessenen Biegung bewirkt wird. In ähnlicher Weise wie für das Kriechen ausgeführt, werden nun einzelne der auftrennbaren Kurzschlußstrecken 31, 32 und 33 aufgetrennt so daß Teile des Dehnungsmeßstreifens 23 in den Strompfad eingeschaltet werden. Der Dehnungsmeßstreifen 23 hat gegenüber den Dehnungmeßstreifen 5 und B einen Winkel von etwa 45 . In an sich bekannter Weise nimmt der Dehnungsmeßstreifen 23 damit nicht die Biegung der Feder auf, sondern lediglich deren Torsion. Durch Aufschalten des entsprechenden Anteils des Torsionssignals durch Auftrennen der Kurzschluß-
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strecken 31, 32 und 33 auf das Signal der DehnungsmeBstreifenhalbbrücke ist es möglich, die Verfälschung des Signals dieser DehnungsmeBstiEifenhalbbrücke zu kompensieren. Ein derartiger Abgleich der DehnungsmeBstreifenanordnung bewirkt also, daß im Ergebnis der Aufnehmer unempfindlich ist gegen außermittige Belastung.
Durch Einschalten von Teilen der für starkes Kriechen ausgelegten Konfigurationen sowie von Teilen des Dehnungsmeßstreifens 23 wird der Widerstand der gesamten Dehnungsmeßstreifenanordnung verändert. Darüberhiraus schwankt durch unvermeidbare Fertigungstoleranzen die Empfindlichkeit der Anordnung. Daher wird anschließend an die genannten Arbeitsgänge die Empfindlichkeit des Aufnehmers bei einer vorgebbaren Belastung gemessen. Daraus wird ermittelt, welch Dehnungsanteil und welch Widerstandsanteil noch in den Stromkreis der Dehnungsmeßstreif enanordnung eingeschaltet werden müssen. Dementsprechend werden beispielsweise einige der niederohmigen auftrennbaren Leiterbahnen 12 aufgetrennt, die die dehnungsempfindlichen Konfigurationen 10 kurzschließen. Zum Feinabgleich kann es ebenfalls notwendig sein, die auftrennbaren Kurzschlußbahnen 27 und 28 aufzutrennen. Da de Widerstandswerte der über die auftrennbaren Leiterbahnen 16, 17 und 18 kurzgeschlossenen Konfigurationen 13, 14, 15 bekannt sind, werden diese soweit aufgetrennt bis sich der berechnete Widerstandsanteil ergibt, der aus Dehnungsmaßstreifenanordnung und Feder bestehende Aufnehmer ist damit abgeglichen, nach außen hin tritt kein Kriechen mehr auf, eine Torsion beeinflußt die Meßwerte nichtj der Aufnehmer hat eine vorgegebene Empfindlichkeit und einen vorgegebenen Widerstand. Da die Federelemente eines Aufnehmertyps mit relativ großer Genauigkeit hergestellt werden können, ist es nach einmaligem Abgleich eines Meisteraufnehmers eines bestimmten Typs möglich, bereits nachcfem Applizieren ohne Messung Teile der niederohmigen Leiterbahnen aufzutrennen und somit einen gewissen groben Abgleich zu bewirken, der je nach der geforderten Genauigkeit - entweder bereits ausreichen kann oder an den sich noch ein Feinabgleich jedes einzelnen Aufnehmers anschließen fcann.
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In Fig. 3 wird ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Figur stellt einen Aufnehmer mit einer Doppelbiegefeder dar, die auf der einen Seite 60 fest verankert ist. Die Krafteinleitung K erfolgt in bekannter Weise etwa in die Mitte der Doppelbiegefeder durch einen zusätzlichen Hebel 61. Die DehnungsmeBstreifenanordnung besitzt als weitere Konfigurationen mindestens eine Konfiguration für starkes Kriechen 9, 20 und dehnungsunempfindliche Konfigurationen, 13, 14, 15. DJB Dehnungsmeßstreifenanordnung besteht aus zwei Halbbrücken, die jeweils an den Außenseiten der Doppelbiegefeder appliziert sind, und zwar die eine Halbbrücke auf der oberen Biegefeder 62 und die andere Halbbrücke auf der unteren Biegefeder 63. Die geometrische Anordnung der Halbbrücken ist dabei so gewählt, daß sich die Dehnungsmeßstreifen 5, 6 und die für starkes Kriechen ausgelegten Konfigurationen 9, 20 an den Stellen der stärksten Dehnung der Biegefedern, also an den Enden 64, 65 der Biegefedern befinden. Die dehnungsunempfindlichen Konfigurationen 13, 14, 15 befinden sich demgegenüber in den Gebieten der Biegefedern, in denen die Dehnung etwa Null ist, also in der Mitte 66 der Biegefedern. Diese Ausgestaltung der Erfindung weist folgende Vorteile auf. Da sich die dehnungs- und die kriechempfindlichen Konfigurationen im Bereich der stärksten Dehnung befinden, gibt der Aufnehmer ein optimales Ausgangssignal ab, das Kriechen kann durch das Einschalen weniger kriechempfindlicher Konfigurationen kompensiert werden. Weiterhin werden die an sich bereits nicht dehnungsempfindlichen Konfigurationen 13, 14, 15 mit einer nur sehr geringen Dehnung beaufschlagt, so daß sie als ohmsche Widerstände zu betrachten sind. Ein derartiger Aufnehmer gestattet daher einen Nullabgleich mit einer Genauigkeit von etwa ein Promille. Darüberhinaus ist die Verfälschung des Aufnehmersignals durch Torsion für Aufnehmer in Gestalt von Mehrfach-Biegefedern nur noch sehr gering, so daß nur wenige torsionsempfindliche Konfigurationen 23 zur Korrektur eingeschaltet werden müssen. Im allgemeinen ist in diesem Fall eine binäre Stufung der Werte der eingeschalteten Teile des unter 45° zu den Dehnurgsmeßstreifen 5, 6 stehenden Dehnungsmeßstreifen
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23 nicht notwendig, eine lineare Abstufung oder eine gleichförmige Ausgestaltung der einzelnen Teile der Konfigurationen 23 ist hier sinnvoller.
Da sich - wie ausgeführt - Aufnehmer mit Mehrfach-Biegefedern besonders exakt abgleichen lassen, empfehlen sich derartige Aufnehmer insbesondere für Aufgaben, die höchste Präzision erfordern.
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Claims (10)

11.81 D HOTTINGER BALDWIN MESSTECHNIK GMBH 2916427 20. April 1979 Aufnehmer mit einer Feder und einer darauf applizierten DehnungsmeBstreif enanardnung Patentansprüche
1.) Aufnehmer mit einer Feder und einer darauf applizierten DehnungsmeBstreifenanordnung mit mindestens einem Dehnungsmeßstreifen und Anschlußpunkten, dadurch gekennzeichnet, daß der DehnungsmeBstreifen [5, B) aus einem Folienstück geätzt ist, aus welchem weitere Konfigurationen (9, 10, 13, 14, 15, 20, 22, 23) geätzt sind, die nach dem Applizieren unterschiedliche mechanisch-elektrische Eigenschaften besitzen und daß die Konfigurationen [9, 10, 13, 14, 15, 20, 22, 23) in an sich bekannter Weise jeweils über niederohmige und auftrennbare Leiterbahnen C11, 12, 16, 17, 18, 19, 27, 28, 50, 51, 52, 31, 32, 33) kurzgeschlossen sind.
2. Aufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Konfigurationen C22) und Leiterbahnen (7) elektrische Anzapfungen (29, 30) vorgesehen sind und daß die Leiterbahnen (7) zwischen den Anzapfungen (29, 30) auftrennbar sind.
3. Aufnehmer nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Konfiguration (10, 21) ein Teil mindestens eines Dehnungsmeßstreifens ist.
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2816427
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-δ-
4. Aufnehmer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine weitere Konfiguration [9, 20, 22) für starkes Kriechen ausgelegt ist.
5. Aufnehmer nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch mindestens zwei Konfigurationen C9, 20, 22) mit unterschiedlicher Temperaturabhängigkeit des Kriechens.
B. Aufnehmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die für starkes Kriechen ausgelegte Konfiguration (9, 20) mäanderförmig in Dehnungsrichtung verläuft.
7. Aufnehmer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch weitere dehnungsunempfindliche Konfigurationen (13, 14, 15), die auf nur gering gedehnten Bereichen der Feder appliziert sind.
8. Aufnehmer nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine weitere Konfiguration (23), die als unter einem Winkel von etwa 45 zu mindestens einem Dehnungsmeßstreifen (5, B) stehender weiterer Dehnungsmeßstreifen ausgelegt ist.
9. Aufnehmer nach'Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Anzapfungen so gewählt ist, daß die Quantitäten der mechanisch-elektrischen Eigenschaften der Konfigurationen zwischen jeweils zwei benachbarten Anzapfungen binär gestuft sind.
10. Aufnehmer mit einer Doppelbiegefeder mit Krafteinleitung etwa in die Mitte der Doppelbiegefeder nach mindestens den Ansprüchen 1 und 4 und B, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnungsmeßstreifenanordnung zwei Halbbrücken sind, die auf der oberen (B2) und der unteren (B3) Biegefeder so appliziert sind, daß die Dehnungsmeßstreifen (5, B) und die für starkes Kriechen ausgelegten Konfigurationen (9, 20) sich an den Enden (64, B5) und die dehnungsunempfindlichen Konfigurationen (13, 14, 15) sich etwa in der Mitte (66) der Biege-
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federn [62, 63) befinden.
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