Temperaturkompensation bei DMS mittels Vollbrücke

[MaxwellsDog (Gast)]

Halli Hallo,

Ich stehe gerade vor einem Problem bezüglich DMS. Ich lese überall, dass 
ich durch geschicktes verschalten in eine Vollbrücke den 
Temperatureinfluss theoretisch kompensieren kann, da dieser bei allen 
DMS, vorausgesetzt diese sind ausreichend nahe zueinander plaziert, mit 
dem selben Vorzeichen eingeht.
Ich habe das dann einfach mal versucht durchzurechnen, nur kürzt sich 
bei mir da leider gar nichts heraus. Rechne ich falsch oder denk ich 
irgenwo falsch? Wäre über jede Hilfe dankbar. :)

[Achim S. (Gast)]

MaxwellsDog schrieb:
> Rechne ich falsch oder denk ich
> irgenwo falsch?

Es kürzt sich bei dir zumindest "fast" raus: das Delta_R(theta) im 
Nenner kann gegenbüer dem R im Nenner weitgehend vernachlässigt werden.

Es kürzt sich bei dir nicht vollständig raus, weil du die Kopplung 
beider Effekte unterschlägst: wenn der Widerstand aufgrund einer 
Temperaturerhöhung um 1% zunimmt, dann wächst auch Delta_R(epsilon) um 
ein Prozent (und umgekehrt). Der "gemischte" Term fehlt in deiner 
Rechnung.

Wenn du den R_DMS so ansetzt, wie im Anhang gezeigt, ist diese Kopplung 
mit berücksichtig, und die Temperaturabhängigkeit fällt in der Rechnung 
vollständig raus.

[DMS Freak (Gast)]

Das ist ja natürlich so einfach nicht. ES gibt zwei Temperatureffekte:

1. Temperaturkompensation des Nullpunktes (bei unbelastetem Sensor)

Hervorgerufen durch Toleranzen in den DMS, Unterschiede in der 
Temperatur innerhalb der 4 DMS (z.B. durch unterschiedeliche Wä
rmeableitung) und natürlich durch Unsymmetrien in der Verdrahtung oder 
durch Auswahl unpassender DMS. Abgeglichen durch einen PTC Widerstand an 
passender Stelle aus Metallfolie.

2. Temperaturkompensation des Endwerts  (bei belastetem Sensor)
 Der k-Faktor der DMS ist ebenso wie der E-Modul des Federwerkstoffs 
temperaturabhängig. Bei DMS aus Konstantan fügt man PTC Widerstände in 
die Speisespannungsleitungen hinzu, um die effektive Brückenspeisung mit 
steigender Temperatur zu reduzieren. NiCr DMS gibt es in 
modulkompmensierter Ausführung, da ist das nicht notwendig.

Die formal korrekte Herleitzung ist umfangreich, kann ich hier nicht 
reintippen.

[MaxwellsDog (Gast)]

super dankeschön!

[Gerd (Gast)]

Servus,

Ich möchte hier nochmal eine Rückfrage an die Experten stellen, auch 
wenn der thread schon älter ist.

Ich hatte genau dasselbe Problem wie der Themenersteller, sodass mir die 
Lösung von Achim sehr gut weitergeholfen hat.

Achim S. schrieb:
> Es kürzt sich bei dir nicht vollständig raus, weil du die Kopplung
> beider Effekte unterschlägst: wenn der Widerstand aufgrund einer
> Temperaturerhöhung um 1% zunimmt, dann wächst auch Delta_R(epsilon) um
> ein Prozent (und umgekehrt). Der "gemischte" Term fehlt in deiner
> Rechnung.

Kann mir aber jemand eine Quelle von diesem Zusammenhang nennen? Ich 
finde dazu nichts...

In der mir vorliegenden Literatur wird immer die Vereinfachung 
getroffen, dass ein DMS einen Nennwiderstand R0 besitzt, welcher durch 
ein DeltaR ergänzt wird. Das ergibt genau das Problem des 
Themenerstellers, da die beschriebene Kopplung fehlt. Oder habe ich 
einen Denkfehler und man kann die vollständige Temperaturkompensation 
auch über diese Annahme erreichen??

Viele Grüße,
Gerd