Insert your alternative text
Methoden voor piëzo-elektrische drukmeting

Metalen rekstrookjes - DMS

Metalen rekstrookjes zijn elektrische weerstanden op een basismateriaal. De weerstandswaarde wordt bepaald door de lengte en de doorsnede van de geleider. Het materiaal bestaat hoofdzakelijk uit een drager met een verzwakt oppervlak dat blootstaat aan vervorming door druk: het membraan.

De rekstrookjes zijn stevig met het membraan verbonden en geven de mechanische vervorming weer als een verandering in hun weerstandswaarde. Wanneer de geleider wordt uitgerekt, wordt hij langer en wordt de doorsnede smaller - de elektrische weerstand neemt toe. Bij samendrukken wordt de doorsnede van de geleider groter en de lengte kleiner - de weerstand wordt kleiner.


Fig. 1: Rekstrookjes

Gewoonlijk zitten er vier rekstrookjes op het membraan, die met elkaar verbonden zijn om de brug van Wheatstone te vormen. Zij werken in tegengestelde richting, d.w.z. wanneer het membraan wordt vervormd, worden de buitenste rekstrookjes samengedrukt en de binnenste uitgerekt. Dankzij de brugschakeling is het uitgangssignaal vier keer sterker dan met een enkele rekstrook.

Fig. 2 Meetbrug van Wheatstone

Bovendien worden temperatuurgerelateerde weerstandsveranderingen gecompenseerd. De brugspanning is Ud= 0 V in de ruststand van het membraan. Bij een temperatuurstijging aan het membraan worden alle weerstanden gelijkmatig verwarmd. De verhouding van de brug is nog steeds in evenwicht - de brugspanning blijft 0 V.

Als het membraan onder druk wordt gezet, zetten de interne weerstanden R1 en R3 uit - de weerstand neemt toe. Tegelijkertijd worden de externe weerstanden R2 en R4 samengedrukt - de weerstand neemt af. De verhouding van de meetbrug wordt in beide richtingen gewijzigd. De spanning Ud neemt toe.

Fig. 3 Principe van membraan met rekstrookje