Drehmomentsensor mit 4x Biegebalken für BLDC selber bauen?

[Lys A. (jazz_89)]

Guten Tag,

hat jemand Erfahrung mit Drehmomentsensoren allgemein? Ich habe vor zwei 
Alu-Ringe (einen größeren für den Motorantrieb und einen kleineren für 
den Abtrieb) mit vier kreuzförmig angeordneten Biegebalken zu verbinden. 
An jedem Balken werde ich einen Dehnungsmessstreifen anbringen. Die 
relative Rotation der zwei Ringe wird eine Deformation der vier 
Verbindungselemente hervorrufen. Gibt es evtl. Bausätze dafür? (0-20Nm).
Würde mich auf Hinweise, Links zu ähnlichen Projekten oder einsetzbare 
Bauteile freuen!

VG

[ths (Gast)]

Lass es aus einem Stück fräsen, sonst wird das nix.

[Klaus (Gast)]

Wenn ich deine Konstruktion richtig verstanden habe, rotieren die DMS. 
Wie sollen die ausgewertet werden, wie soll die Auswerteschaltung mit 
Strom versorgt werden?

Ich hatte mir mal folgendes überlegt aber nie realisiert: Die Achse wird 
über eine elastische Kupplung geführt. Auf beiden Seiten der Kupplung 
ist ein optischer Encoder angebracht, der aus der nicht rotierenden 
Umgebung gelesen werden kann. Verdreht sich auf Grund des Drehmoments 
die Kupplung, ergibt das eine Phasenverschiebung der Encodersignale, die 
man messen kann. Je nach Auflösung des Encoders, vulgo Anzahl der 
hell-dunkel Übergänge, kann man auch kleine Torsionswinkel messen. Bei 
diesem Ansatz ist die ganze Auswertung stationär und rotiert nicht mit.

MfG Klaus

[Lys A. (jazz_89)]

Klaus schrieb:
> Wenn ich deine Konstruktion richtig verstanden habe, rotieren die
> DMS.
> Wie sollen die ausgewertet werden, wie soll die Auswerteschaltung mit
> Strom versorgt werden?

Der Rotationswinkel beträgt lediglich 0-90°. Demnach ist kein 
Schleifring oder änhöliches notwendig.


> Ich hatte mir mal folgendes überlegt aber nie realisiert: Die Achse wird
> über eine elastische Kupplung geführt. Auf beiden Seiten der Kupplung
> ist ein optischer Encoder angebracht, der aus der nicht rotierenden
> Umgebung gelesen werden kann. Verdreht sich auf Grund des Drehmoments
> die Kupplung, ergibt das eine Phasenverschiebung der Encodersignale, die
> man messen kann. Je nach Auflösung des Encoders, vulgo Anzahl der
> hell-dunkel Übergänge, kann man auch kleine Torsionswinkel messen.

Hört sich plausibel an und sicherlich umgeht man damit den Aufwand von 
DMS-Montage/Kalibrierung/Auswertung. Aber was ist wenn sich beide 
Wellenenden rotieren? In meinem Fall soll das Drehmoment zwischen einem 
Test-Motor und einem Last-Motor ermittelt werden. Demnach ist m.E. die 
relative Verdrehung von Interesse.

[Der Andere (Gast)]

Lys A. schrieb:
> Der Rotationswinkel beträgt lediglich 0-90°. Demnach ist kein
> Schleifring oder änhöliches notwendig.

Lys A. schrieb:
> ber was ist wenn sich beide
> Wellenenden rotieren? In meinem Fall soll das Drehmoment zwischen einem
> Test-Motor und einem Last-Motor ermittelt werden.

Du widersprichst dir hier selbst. Oder sitzt du samt der 
Auswerteelektronik und der Anzeige auf der Motorwelle?

[Axel R. (Gast)]

Die idee mit den beiden optischen Encodern ist mal richtig gut, TOP!

StromTuner

[Dieter W. (dds5)]

Ich kenne so was unter dem Begriff Messflansch für Reaktionsdrehmoment.
https://interfaceforce.de/drehmomentaufnehmer-drehmomentsensoren/iffts20-1929

[Henrik V. (henrik_v)]

Lys A. schrieb:
> Guten Tag,
>
> hat jemand Erfahrung mit Drehmomentsensoren allgemein? ...
>... Gibt es evtl. Bausätze dafür? (0-20Nm).
> Würde mich auf Hinweise, Links zu ähnlichen Projekten oder einsetzbare
> Bauteile freuen!
>
> VG

Nun ja, HBM hat eine große Auswahl an Drehmomentsensoren :)
Leider nicht billig. Die lassen sich u.a. auch die Erfahrung im Aufbau 
bezahlen.

Wie (Un)Genau soll es den werden?

Die Kunst ist es Querkräfte und -momente zu vermeiden bzw. zu 
kompensieren.

[Lys A. (jazz_89)]

> Nun ja, HBM hat eine große Auswahl an Drehmomentsensoren :)
> Leider nicht billig. Die lassen sich u.a. auch die Erfahrung im Aufbau
> bezahlen.
>
> Wie (Un)Genau soll es den werden?


Es soll möglichst genau Drehmomente im Bereich -20 bis +20Nm messen 
können, mit einer Genauigkeit von mindestens 0.05% Außerdem
> Die Kunst ist es Querkräfte und -momente zu vermeiden bzw. zu
> kompensieren.

Meinst du die Querkräfte, welche durch einem radialen Offset der zwei 
Wellen entstehen?

[Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann)]

Vergiss das mit dem Selbstbau bei der gewünschten Genauigkeit besser 
ganz schnell. Du sprichst hier von +/-5mNm Abweichung. Selbst wenn du 
das hinbekommen würdest, wie willst du deinen Sensor kalibrieren? Ohne 
Kalibrierung ist die Genauigkeit nur angenommen, und damit wertlos.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

[Prüfstand (Gast)]

Baut da etwa jemand einen Motorprüfstand?

Erst Strommessung mit Shunt, jetzt Drehmomentmessung mit 
Dehnmessstreifen?