Drehmoment bezeichnet die Kraft, die auf einen Drehpunkt unter Einwirkung eines Hebelarms wirkt. Ein optimaler Motorbetrieb zeichnet sich durch ein hohes Drehmoment bei niedriger Drehzahl aus.
Ein Drehmomentsensor erfasst die physikalische Größe Drehmoment. Diese Größe gibt an, wie stark eine Kraft auf einen drehbar gelagerten Körper einwirkt und wird in Newtonmetern gemessen.
Drehmomentsensoren lassen sich in zwei Kategorien unterteilen:
Statische Drehmomentsensoren:
Statische Drehmomentsensoren messen Drehmomente an einem Körper oder einer Stelle, die sich unter der Einwirkung einer Kraft nicht bewegt. Der Sensor kann direkt mechanisch mit dem Messobjekt verbunden werden. Der Messaufbau ist im Vergleich zur dynamischen Drehmomentmessung relativ einfach. Durch einfache Verkabelung kann der Sensor mit Energie versorgt und die Messsignale abgegriffen werden. Es existieren Normen und Vorschriften für den Aufbau und Ablauf solcher Messungen.
Dynamische (rotative) Drehmomentsensoren:
Diese Sensoren erfassen Drehmomente an sich drehenden Messobjekten unter Einwirkung einer Kraft. Die Drehung des Messobjekts stellt den Anwender vor die Herausforderung, einerseits mechanische Spannungen oder Dehnungen an der Messstelle zu erfassen und andererseits die Messstelle mit der benötigten Energie zu versorgen und die Messdaten zu übertragen. Es gibt zwei grundlegende Möglichkeiten, diese Messungen umzusetzen:
Kontaktierende Messsysteme (DMS): Hier werden die Sensoren durch Verschraubung oder Verklebung mechanisch mit der Messstelle verbunden. Die Energieversorgung erfolgt entweder über Schleifringe und Schleifkontakte oder drahtlos. Diese Systeme können teuer und kompliziert zu integrieren sein, bieten jedoch aufgrund ihrer Technologiereife zuverlässige Messergebnisse.
Kontaktlose Messsysteme (magnetoelastische Sensoren): Diese interagieren ohne direkten mechanischen Kontakt mit der Messstelle über Magnetfelder oder Akustik. Beide Technologien ermöglichen durch die Erzeugung eines Stimulus eine Wechselwirkung mit der Materie. Diese Interaktion bewertet die Reaktion des Stimulus auf Veränderungen durch die Materie (Messstelle) und extrahiert die gewünschten Informationen.
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