Sie suchen einen Drehmomentsensor, der zuverlässig misst, robust arbeitet und exakt zu Ihrer Anwendung passt? ETH-messtechnik entwickelt und fertigt Drehmomentsensoren in Gschwend – von der ersten Spezifikation bis zur kalibrierten Auslieferung. Ob statischer oder rotierender Drehmomentsensor, aktive oder passive Ausführung: Wir liefern Messtechnik, der Ingenieure in Prüfständen, Produktion, Entwicklung und Forschung vertrauen. Unser Standardprogramm deckt einen Messbereich von ±0,02 bis 20.000 Nm ab, ergänzt um kundenspezifische Bauformen, Messbereiche und komplette Drehmomentprüfeinrichtungen.

Ein Drehmomentsensor ist ein Messgerät, das das Drehmoment, also die Drehwirkung einer Kraft um eine Achse, erfasst und in ein auswertbares elektrisches Signal umwandelt. Das Drehmoment wird in Newtonmeter (Nm) angegeben und beschreibt, mit welcher Kraft eine Welle, Schraube oder Antriebskomponente verdreht wird.

Technisch basieren die meisten Drehmomentsensoren auf Dehnungsmessstreifen (DMS), die eine minimale Verformung eines Messkörpers unter Last in ein proportionales Signal übersetzen. Das Ergebnis ist eine präzise, reproduzierbare Drehmomentmessung, die sich für Qualitätsprüfung, Regelung und Entwicklung nutzen lässt.

Kurzdefinition: Ein Drehmomentsensor misst die Drehkraft (Drehmoment) an rotierenden oder statischen Bauteilen und gibt sie als elektrisches Signal in Newtonmeter aus.

Drehmomentsensoren lassen sich grundsätzlich in zwei Bauformen einteilen. Welcher Typ passt, hängt davon ab, ob die zu messende Welle stillsteht oder sich dreht.

Ein rotierender Drehmomentsensor erfasst das Drehmoment an kontinuierlich drehenden Wellen und überträgt das Signal berührungslos vom Rotor auf den Stator. Er ist heute überwiegend als aktiver Sensor ausgeführt: Das Messsignal wird berührungslos und bereits aufbereitet von der rotierenden Welle an das stehende Gehäuse übertragen. Übertragungen mit Schleifringen werden aufgrund von Drehzahlbegrenzungen, Verschleiß und Wartungsaufwand kaum noch eingesetzt. Die Messung ist im statischen wie im rotierenden Betrieb möglich, bei Rechts- und bei Linksdrehung.

Eingesetzt wird dieser Drehmomentsensor überall dort, wo Antriebsleistung, Wirkungsgrad oder Lastverhalten im laufenden Betrieb gemessen werden, etwa an Elektromotoren, Getrieben oder kompletten Antriebssträngen. Verzichtet man zusätzlich auf eine Lagerung der Messwelle, entsteht ein hochgenaues und verschleißfreies Messgerät.

Die Sensoren sind mit gängigen Standardanschlüssen erhältlich, darunter zylindrische Wellenenden sowie Vierkant-, Sechskant- und Flanschverbindungen. Zusätzlich sind kundenspezifische Anbindungen realisierbar. Neben Spannungs-, Strom- und Frequenzausgängen lassen sich individuelle Schnittstellen umsetzen. Signale für Drehzahl-, Drehwinkel- und Indexmessung werden in der Regel digital als Rechtecksignal ausgegeben; unterschiedliche Impulszahlen pro Umdrehung sowie spezielle Analogskalierungen sind möglich.

Ein statischer Drehmomentsensor, auch reaktiver Drehmomentsensor genannt, misst das Drehmoment ohne Mitrotation mit dem angeschlossenen System. Die Messung erfolgt entweder direkt im Kraftstrang oder indirekt über das Gegendrehmoment des Prüflings oder des Antriebs. Typisch sind Reaktionsmoment-Messungen, etwa bei der Prüfung von Schraubwerkzeugen oder in der Kalibrierung.

Er wird vor allem in stationären Anwendungen eingesetzt: Das Bauteil steht still oder bewegt sich nur über einen Drehwinkel von weniger als einer Umdrehung und kehrt anschließend in die Ausgangsposition zurück. Das Messsignal kann passiv ohne Messverstärker oder aktiv mit integriertem Messverstärker ausgeführt sein. Sensoren mit integriertem Verstärker bilden eine vollständige Messkette, sind störsicherer und erleichtern die Weiterverarbeitung des Signals. Vorteil der Bauform: konstruktiv robust und sehr präzise.

Drehmomentsensoren unterscheiden sich nicht nur in der Bauform, sondern auch im physikalischen Messprinzip. Welches Prinzip passt, hängt von Genauigkeitsanspruch, Dynamik und Überlastsicherheit ab.

Dehnungsmessstreifen-Sensoren gelten als Standard für hochpräzise Messungen an rotierenden Wellen. Die DMS sitzen auf einem torsionsbelasteten Messkörper; die Widerstandsänderung wird in einer Brückenschaltung erfasst und zu einem proportionalen Signal (Spannung, Strom, Frequenz) verstärkt. Vorteile sind hohe Genauigkeit, ein steifer Aufbau und gute Temperaturstabilität, geeignet für statische und dynamische Dauermessung. Viele DMS-Drehmomentsensoren verfügen bereits über einen internen Verstärker und lassen sich direkt mit dem Auswertegerät oder der SPS verbinden.

Hier erzeugt das wirkende Drehmoment eine Ladung in Quarzelementen, die proportional zum Moment ist. Stärken sind eine extreme Überlastsicherheit, eine sehr hohe Signalauflösung auch bei kleinsten Schwankungen und ein großer Frequenzbereich. Typisch für Reaktionsmoment-Messungen bei hohen mechanischen Lasten. Piezoelektrische Sensoren benötigen einen Ladungsverstärker.

Magnetische Drehmomentsensoren erfassen das Drehmoment über magnetische Effekte am belasteten Messkörper. Sie kommen dort zum Einsatz, wo berührungslose, robuste Messungen ohne aufgeklebte Messelemente gefragt sind.

Faustregel: DMS für maximale Präzision an rotierenden Wellen, Piezoelektrik für höchste Auflösung und Überlastsicherheit bei Reaktionsmomenten, magnetische Sensoren für robuste berührungslose Anwendungen.

Die Auswahl eines Drehmomentsensors entscheidet über die Qualität Ihrer Messung. Diese Kriterien sollten Sie vor der Auslegung klären:

• Messbereich (Nenndrehmoment in Nm): Über- und Unterdimensionierung vermeiden, der Sensor sollte zum erwarteten Lastbereich passen (Überlastreserve einplanen).
• Bauform: rotierend vs. statisch, je nach Rotationsanforderung.
• Aktiv oder passiv: aktive Sensoren mit integriertem Verstärker, passive mit mV/V-Signal und externer Verstärkung.
• Genauigkeit: die maximale Abweichung vom Endwert (in % FSO), je kleiner der Wert, desto präziser.
• Linearität und Hysterese: wie exakt die Kennlinie der idealen Geraden folgt und wie reproduzierbar auf- und absteigende Messungen sind.
• Drehzahl (bei rotierenden Sensoren): die maximale Nenndrehzahl muss zur Anwendung passen.
• Signalausgang und SPS/DAQ-Kompatibilität: analog (±10 V, 4–20 mA), Frequenz oder digital; bei Bedarf RS232/RS485.
• Zusatzsignale: Drehzahl, Drehwinkel, Drehrichtung für Leistungs- und Wirkungsgradanalysen.
• Mechanische Integration: Wellenenden, Vierkant/Sechskant, Passfeder, Kupplung, Adapter.
• Schutzart und Umgebung: Temperaturbereich, Vibration, Schutzart (IP) und EMV je nach Einsatzort.

ETH-messtechnik berät Sie als Hersteller direkt zur passenden Auslegung Ihres Drehmomentsensors und fertigt ihn auf Ihren Messbereich abgestimmt. Unser Standardprogramm deckt ±0,02 bis 20.000 Nm ab, Sonderausführungen auf Anfrage.

Damit Sie Datenblätter richtig lesen, hier die zentralen Begriffe rund um Drehmomentsensoren:

• Nenndrehmoment: das Drehmoment, für das der Sensor ausgelegt ist (Messbereichsende).
• Grenzdrehmoment: maximale kurzfristige Überlast ohne Schaden, oft ein Vielfaches des Nenndrehmoments.
• Genauigkeit: Maß für die Messgenauigkeit, angegeben in Prozent vom Endwert. Unsere Drehmomentsensoren erreichen eine Genauigkeit von bis zu 0,05 % vom Endwert.
• Linearitätsabweichung inkl. Hysterese: Maß für die Übereinstimmung von Kennlinie und idealer Geraden, angegeben in Prozent vom Endwert (% FSO).

Bei rotierenden Drehmomentsensoren wird das Moment direkt im Wellenstrang zwischen Antrieb und Last gemessen. Quer- und Axialkräfte sowie Biegemomente können das Signal verfälschen. Deshalb werden Kupplungen eingesetzt, die Wellenversatz ausgleichen und den Sensor vor Beschädigung schützen.

Kupplungen unterscheiden sich in ihrer Bauart und Flexibilität: Drehsteife Metallbalgkupplungen übertragen das Drehmoment spielfrei, Elastomerkupplungen filtern unerwünschte Störungen schon mechanisch. Einfachflexible Kupplungen gleichen Versatz in einer Richtung aus, doppelflexible in mehreren. Bei fest montierten Drehmomentsensoren werden in der Regel beidseitig doppelflexible Kupplungen vorgesehen, bei freitragendem Einbau einfachflexible. Bei hochdynamischen Messungen sollte die Kupplung drehsteif sein, da ihr Drehfederwert die Resonanzen des Aufbaus beeinflusst und sonst unerwünschte Drehschwingungen entstehen können.

Jeder Drehmomentsensor unterliegt einer Messunsicherheit, die sich durch Gebrauch, Alterung und Umwelteinflüsse verändern kann. Eine regelmäßige, auf nationale Normale rückführbare Kalibrierung sichert verlässliche Messergebnisse und dokumentiert die Werte in einem Kalibrierzertifikat.

DMS-Drehmomentsensoren werden bevorzugt stufenweise kalibriert, piezoelektrische Sensoren kontinuierlich. Bei Beachtung der technischen Grenzen laut Datenblatt bleibt die Messgenauigkeit über 24 Monate Dauerbetrieb erhalten; danach empfehlen wir eine Rekalibrierung.

Drehmomentsensoren von ETH-messtechnik kommen überall dort zum Einsatz, wo Drehmoment exakt erfasst werden muss. Typische Branchen und Aufgaben:

• Automobil- und Zulieferindustrie: Überwachung sicherheitsrelevanter Montage- und Schraubprozesse zur Null-Fehler-Produktion.
• Antriebstechnik und E-Mobilität: Prüfung von Elektromotoren, Getrieben und Antriebssträngen auf Wirkungsgrad, Leistungsfaktor und Lastverhalten.
• Maschinen- und Anlagenbau: Integration der Drehmomentmessung direkt in den Produktionsprozess.
• Robotik und Verpackungstechnik: Drehmomentüberwachung an dynamischen Bewegungsachsen.
• Forschung, Entwicklung und Hochschulen: Entwicklung neuer Motoren und Getriebe, Prüfstandssimulation.
• Luft- und Raumfahrt: hochpräzise Messung an sicherheitskritischen Komponenten.
• Medizintechnik: Drehmomentprüfung an feinmechanischen Geräten und Verschlüssen.
• Windkraft, Agrartechnik und Schiffbau: Lastüberwachung an Antriebssträngen.
• Kalibrier- und Prüflabore: Referenzmessungen und Werkzeugprüfung.

Typische Aufgaben quer über die Branchen: Drehmoment an Antrieben messen, Reibwertbestimmung, Werkzeug-Kalibrierung, End-of-Line-Tests sowie Dauerlauf- und Funktionsprüfungen.

Als Hersteller fertigen wir Drehmomentsensoren nicht von der Stange, sondern an Ihre Anwendung angepasst. Das bedeutet kurze Abstimmungswege, technische Beratung direkt aus der Entwicklung und Sensoren, die exakt zu Ihrem Messbereich passen.

• Hohe Messgenauigkeit und reproduzierbare Ergebnisse über den gesamten Messbereich
• Breites Produktspektrum für rotierende und statische Anwendungen im Industrie- und Prüfstandsumfeld
• Zuverlässige Signalaufbereitung mit standardisierten Ausgängen für einfache Systemintegration
• Hohe Langzeitstabilität und robuste Auslegung für den Dauerbetrieb
• Kundenspezifische Ausführungen und mechanische Anpassungen an bestehende Antriebskonzepte
• Fachliche Unterstützung von der Auslegung bis zur Inbetriebnahme durch erfahrene Ingenieure
• Fertigung in Gschwend: Entwicklung, Produktion und Kalibrierung aus einer Hand

Drehmomentsensoren von ETH-messtechnik unterstützen die präzise Überwachung, Regelung und Analyse von Antrieben und Prüfprozessen. Sie erhöhen die Prozesssicherheit, verbessern die Produktqualität und reduzieren Stillstandszeiten.

ETH-messtechnik entwickelt und produziert seit 1987 Messtechnik in Gschwend. Mit über 35 Jahren Erfahrung in der Sensorfertigung beliefern wir mehr als 500 Kunden aus unterschiedlichsten Branchen und stehen für präzise, langlebige Drehmomentsensoren „Made in Germany".