Der In-Line-Vorteil von S-Type Kraftmessdosen
Während die äußerst populäre Pancake-Bauform – die Interface LowProfile Kraftmessdose – die Branche mit ihrem Scherweb-Design revolutionierte, das enorme Kapazitäten und Widerstand gegen außermittige Belastungen ermöglicht, entstand der S-Type aus einem anderen ingenieurtechnischen Bedarf in der Mess- und Prüftechnik. Interfaces patentierte S-Type Kraftmessdose ist für In-Line-Einfachheit und Miniaturisierung ausgelegt.
Historisch gesehen entwickelte sich der S-Type (oder S-Beam) als Ersatz für mechanische Federwaagen. Ingenieure benötigten eine Möglichkeit, dieselben vertikalen Zug- und Druckkräfte in ein digitales Signal umzuwandeln, ohne den Platzbedarf eines großen Pancake-Sensors. Die Besonderheit des Designs liegt in seiner unitären Konstruktion. Im Gegensatz zu mehrteiligen Sensoren ist der S-Beam ein einziger Metallblock, der präzisionsgefräst in seine charakteristische Form gebracht wird.
Wie in unserem Anatomy of an S-Type Video zu sehen ist, entsteht dadurch ein zentralisierter Lastpfad. Während eine Pancake-Zelle mehrere radiale Scherstege zur Lastverteilung nutzt, konzentriert der S-Type die Kraft auf spezifische Biegezonen in der Mitte des „S“. Dadurch ist der S-Type außerordentlich empfindlich gegenüber selbst mikroskopisch kleinen Verformungen und ermöglicht hochpräzise Messdaten auf einem Bruchteil des physischen Raums.
Anatomy of a S-Type Load Cell
Das Design der S-Type Kraftmessdose
Interface erfand und brachte 1974 die SM S-Type und die SSM Kraftmessdose auf den Markt. Das effizientere In-Line-Gehäuse bietet im Vergleich zu Standard-Biegebrückensensoren eine verbesserte Unempfindlichkeit gegenüber Querkräften und wird seit mehr als 50 Jahren von Fachleuten der Mess- und Prüftechnik eingesetzt.
Die Abmessungen eines S-Types ermöglichen Flexibilität bei der Erfüllung geometrischer Konstruktionsanforderungen innerhalb einer miniaturisierten Biegezone. Dies zeigt sich in unserem Mikro-SMTM und SuperSC, den kleinsten S-Types in unserer Produktreihe. Die S-Form ist nicht nur eine Designentscheidung – sie ist funktionale Geometrie. Diese Struktur erzeugt kontrollierte Biegezonen.
- Das Federelement: Typischerweise aus hochfestem Legierungsstahl, Edelstahl oder Aluminium gefräst, verformt sich der Körper minimal, wenn eine Kraft aufgebracht wird.
- Gewindeanschlüsse: An Ober- und Unterseite befinden sich die Lasteinleitungspunkte. Dort wirkt die Kraft entweder als Zug oder als Druck.
- Die Wheatstone-Brücke: Im Inneren des Körpers sind Dehnungsmessstreifen in hochbeanspruchten Bereichen aufgeklebt. Diese sind zu einer Wheatstone-Brückenschaltung verschaltet, die kleinste Änderungen des elektrischen Widerstands in ein stabiles mV/V-Ausgangssignal umwandelt.
Mehr über das Design von S-Type Kraftmessdosen erfahren Sie im Beitrag Superior S-Types Webinar Recap und neuer SuperSC.
S-Type Cheat Sheet – Wichtige technische Begriffe
Bei der Auswahl einer S-Type Kraftmessdose definieren die Spezifikationen ihre Grenzen und Zuverlässigkeit. Hier sind die wichtigsten Kennwerte, die Sie im Blick behalten sollten:
- Statisches Fehlerband (Static Error Band) – Die maximale Abweichung einschließlich Nichtlinearität, Hysterese und Nicht-Wiederholbarkeit.
- Kompensierter Temperaturbereich (Compensated Range) – Das Temperaturfenster, in dem die Genauigkeit garantiert ist.
- Sichere Überlast (Safe Overload) – Die maximale Last, die die Messdose ohne physischen Schaden aufnehmen kann.
- Toggle/Zero Float – Die Verschiebung des Nullpunkts nach einem vollständigen Zug-Druck-Zyklus.
- Kriechverhalten (Creep) – Die Signaländerung über die Zeit unter konstanter Last.
- Eigenfrequenz (Natural Frequency) – Die natürliche Schwingfrequenz des Sensors; entscheidend für dynamische Prüfungen.
Ressource: Laden Sie unbedingt das Interface S-Type Cheat Sheet herunter – eine schnelle Referenz zu Abkürzungen, mechanischen und elektrischen Begriffen sowie Genauigkeits- und Temperaturdefinitionen.
Warum einen S-Type wählen?
Der S-Type ist eine der beliebtesten Kraftmessdosen von Interface. Ingenieure bevorzugen die Interface S-Type Kraftmessdosen aus drei Hauptgründen:
- Kostenwirksamkeit: Diese hochgenauen Mini-Kraftmessdosen liefern präzise Messergebnisse zu einem günstigeren Preis als viele Pancake-Sensoren.
- Vielseitigkeit als universelle Sensoren, die sowohl Zug- als auch Druckkräfte messen können.
- Kompakte Bauform ist der Hauptgrund – sie erfüllt die Anforderungen nach kleineren Präzisionssensoren für eine einfachere Integration in Geräte, Maschinen und OEM-Produkte. Ihr schlankes Profil macht sie ideal für beengte Einbausituationen und für Produktentwickler, die einen zuverlässigen, genauen Sensor in ihrer Entwicklung benötigen.
Pro-Tipp: Obwohl S-Types vielseitig einsetzbar sind, reagieren sie empfindlich auf Querkräfte oder Pendelbewegungen. Wenn Ihre Anwendung rotierende oder schwingende Objekte beinhaltet oder wenn höchste Druckgenauigkeit oberste Priorität hat, wenden Sie sich bitte an unsere Applikationsingenieure, um die beste Lösung zu ermitteln.
Bei Interface wissen wir, dass kein Standard für jedes Labor passt. Unsere S-Type Baureihe umfasst Spezialmodelle für extreme Wechselbelastungen und besondere Umgebungsbedingungen. Interfaces SSMF Fatigue Rated S-Type Kraftmessdose und die SMT Overload Protected S-Type Kraftmessdose sind sehr beliebt und wurden für Millionen von Prüfzyklen ausgelegt.
Unsere abgedichteten S-Type-Sensoren sind nach IP65 bis IP67 bewertet und schützen vor Feuchtigkeit und Staub. Die Interface Hochtemperatur- und eigensicheren Modelle, wie unsere SSM-FDH Sealed High Temperature S-Type Kraftmessdose, sind ideal für industrielle Prüfungen in gefährlichen Bereichen oder bei hohen Temperaturen. Für Anforderungen, die ein vakuumtaugliches Design erfordern, sind diese speziell für Reinräume oder raumsimulierte Umgebungen konzipiert.
Ein Universalsensor für jeden Einbauraum
Die Interface S-Types werden von Ingenieuren und Prüflaboren wegen ihrer Präzision, kompakten Bauweise, ihres Preis-Leistungs-Verhältnisses, ihrer Eignung für beengte Einbausituationen und der einfachen Integration in Originalgeräte, Maschinen und Prüfstände bevorzugt. Dank ihres unitären Federelements und der hochempfindlichen Wheatstone-Brücke werden unsere S-Types in einem breiten Anwendungsspektrum eingesetzt, darunter Robotik, Konsumgüter, Medizinprodukte, Drohnen, Wägetechnik und Hebezeuge.
Ob Sie axiale Überlast bei einem Drohnenmotor-Test überwachen oder das Kriechverhalten in einem medizinischen Wiegesystem kontrollieren – diese In-Line-Sensoren bieten eine zuverlässige, hochfrequente Antwort in kompakter Bauform. Sie sind universelle Sensoren, die anspruchsvollen technischen Anforderungen in der Luft- und Raumfahrt, Automobiltechnik, Robotik, Konsumgüterindustrie und vielen weiteren Bereichen gerecht werden.
Kontaktieren Sie uns, wenn Sie Hilfe bei der Auswahl eines spezifischen S-Type Modells für Ihre Präzisionsanforderungen benötigen.