Die erste und zentrale Kategorie umfasst umfassende Leistungsindikatoren, die fünf wesentliche Parameter abdecken.
Der erste Indikator ist die Nennlast, allgemein auch Messbereich genannt; hierfür muss der ausgelegte Messbereichswert des Sensors angegeben werden. Dieser Wert soll den gesamten Lastbereich unter allen normalen Betriebsbedingungen abdecken.
Der zweite Indikator sind Überlastanforderungen. Die Überlast wird in zwei Stufen eingeteilt: sichere Überlast und ultimative Überlast. Es ist zu betonen, dass Überlastzustände im praktischen Betrieb möglichst vermieden werden sollten.
- Sichere Überlast: Sie bezieht sich auf den Zustand, bei dem die vom Sensor getragene Last die Nennlast übersteigt. Nach Entfernung der Last wird die Messgenauigkeit nur geringfügig beeinträchtigt; dennoch tritt in der Regel eine gewisse Nullpunktsverschiebung auf. Unsere Produkte verfügen über eine sichere Überlastkapazität von 200% bis 300% der Nennlast.
- Ultimative Überlast: Wenn die Last diesen Schwellenwert erreicht, behält der Sensor seine strukturelle Integrität; jedoch führt eine vollständige Entlastung zur Verschlechterung der Messgenauigkeit und zu einer erheblichen Nullpunktdrift. Unsere Produkte bieten eine ultimative Überlastkapazität von 300% bis 500% der Nennlast.
Bei der Auslegung von Nennlast und Überlastparametern wird Kunden empfohlen, den reduzierten Nenndrehmoment, das Start-Stopp-Drehmoment sowie das maximale Moment im Einzelimpuls umfassend zu bewerten. Generell muss die Nennlast (Messbereich) eines Drehmomentsensors den Ausgangsdrehmoment im Normalbetrieb abdecken. Idealerweise entspricht die maximal gemessene Last im regulären Betrieb etwa 70% des vollen Messbereichs; die sichere Überlastgrenze sollte das maximale Moment im Einzelimpuls abdecken, das in der Praxis auftreten kann. Auf dieser Grundlage ist es nicht empfehlenswert, die Nennlast übermäßig hoch einzustellen, da dies das Signal-Rausch-Verhältnis des Sensors verschlechtern würde.
Der dritte Indikator ist die Präzision, insbesondere die Wiederholbarkeitspräzision – der Abweichungsbereich der Messwerte bei wiederholter Messung derselben Last. Unsere Standardprodukte halten diese Kenngröße innerhalb von 0,3% F.S. (Vollskala).
Der vierte Indikator ist die Genauigkeit, ein Begriff, der oft mit Präzision verwechselt wird. Die Genauigkeit beschreibt den Grad der Abweichung zwischen gemessenen Werten und tatsächlichen Werten und wird vor allem durch Nichtlinearität und Hysterese beeinflusst. Die kombinierte Genauigkeit unserer Produkte liegt innerhalb von 1% F.S.
Der fünfte Indikator ist die Exzentrischen Lastbeständigkeit, welche die Leistung des Sensors beschreibt, wenn er Lasten ausgesetzt ist, die kein Drehmoment darstellen. Unter solchen Bedingungen muss der Sensor hohe Steifigkeit und minimale Verformung aufweisen, während unerwünschte Ausgänge (Kopplungseffekte) so gering wie möglich gehalten werden müssen. Dieser Indikator ist entsprechend den tatsächlichen Anwendungsszenarien des Sensors festzulegen:
- Für Becherreduzierer: Der Sensor kann über Kreuzrollenlager gekoppelt werden, die sowohl axiale als auch radiale Kräfte sowie Biegemomente vom Lastende aufnehmen. Dadurch wirkt während des Betriebs ausschließlich das Drehmoment auf den Sensor. Diese Konstruktion unterdrückt Kopplungsstörungen durch externe Lasten auf die Drehmomentmessung, garantiert die Messgenauigkeit und erhöht deutlich die Systemsteifigkeit; daher sind strenge Anforderungen an die Exzentrischen Lastbeständigkeit des Sensors nicht erforderlich.
- Für Hutreduzierer: Sie unterstützen flexible Montageoptionen entweder mit flexibler Radabgabe oder fester Radabgabe. Unabhängig von der Ausgangskonfiguration wird der Sensor typischerweise so montiert, dass sein Außenring mit dem Reduzierer verbunden ist und der Innenring mit der Last. Alle Lasten einschließlich der Biegemomente, die von der Last erzeugt werden, gehen durch den Sensor hindurch und stellen strenge Anforderungen an dessen Exzentrischen Lastbeständigkeit.
Die oben genannten fünf Indikatoren bilden den grundlegenden Kern der Sensordesigns.
