Mobile-Menu

Meilensteine der Elektronik Eine Sensor-Erfindung von besonderer Bedeutung

Stefan Keil *

Anbieter zum Thema

imc Test & Measurement GmbH
Bürklin GmbH & Co. KG
ET System electronic GmbH
MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

Als Erfinder des DMS gelten Ed Simmons und Arthur Ruge, die ohne Kontakt zueinander unabhängig voneinander forschten. Beschrieben wurde das DMS-Prinzip erstmals vom Physiker William Thomson.

Bild 1: Eine der ersten Packungen mit SR4-Dehnungsmessstreifen von Baldwin Locomotive Works. S und R stehen für Simmons und Ruge und die Ziffer 4 im Markenzeichen für vier weitere beteiligte Mitarbeiter.(Bild: Bild: Stefan Keil)
Bild 1: Eine der ersten Packungen mit SR4-Dehnungsmessstreifen von Baldwin Locomotive Works. S und R stehen für Simmons und Ruge und die Ziffer 4 im Markenzeichen für vier weitere beteiligte Mitarbeiter.
(Bild: Bild: Stefan Keil)

Als vor 50 Jahren die Fachzeitschrift ELEKTRONIKPRAXIS ins Leben gerufen wurde, war der Dehnungsmessstreifen (kurz DMS) schon fast 30 Jahre alt und hatte sich als Sensorelement für Verformungsmessungen in weiter Verbreitung auf vielen unterschiedlichen Anwendungsgebieten etabliert. Heute werden DMS in riesigen Stückzahlen, von der Öffentlichkeit kaum wahrnehmbar, für Festigkeitsuntersuchungen und Sicherheitsnachweise an Bauteilen in den Versuchs- und Entwicklungsabteilungen der Hersteller von Automobilen, Flugzeugen, Schiffen, Schienenfahrzeugen, verfahrenstechnischer Anlagen u.a.m. genutzt.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 5 Bildern

Die einfache Handhabung und schnelle Verfügbarkeit zuverlässiger Ergebnisse sind wesentliche Vorteile dieser Sensorelemente, die, obwohl schon ca. 80 Jahre alt, noch immer im technischen Alltag unentbehrlich sind. Aber auch beim Bau von Aufnehmern für Kräfte, Drücke, Drehmomente und zum Bau von wägetechnischen Anlagen haben die DMS wirtschaftlich große Bedeutung erreicht.

Methode & Technik waren noch nebensächlich

Wenn man sich auf das Entstehungsjahr 1936 einigt, wird der DMS im Jahr 2016 genau 80 Jahre alt. Damals führte Ed Simmons am Caltech (California Institute of Technology) in Pasadena/Kalifornien erste Kraftmessungen mit Widerstandsdrähten aus Konstantan durch, die er auf einer Trägerfolie befestigte und diese dann auf das Messobjekt klebte. Simmons war damals als technische Hilfskraft in ein Forschungsprojekt eingebunden, dessen Ergebnisse im Vordergrund vor der Methode standen, die zum Ergebnis geführt hat. Deshalb wurde die von Simmons angewandte Messmethode auch nicht 1936 zum Patent angemeldet.

Simmons bemerkte später, dass das Messen eines Widerstands in einem Leitungsdraht aus seiner Sicht nicht patentwürdig sei. Somit kam es erst nach der 1941 erfolgten Veröffentlichung der erzielten Messergebnisse zum Bekanntwerden der angewandten Messmethode. Verbreitet wird heute besonders in den USA das Jahr 1938 als Geburtsjahr des DMS angesehen, als Prof. Ruge zusammen mit seinem Assistenten Hanns Maier am MIT (Massachusetts Institute of Technology) erfolgreich Dehnungsmessungen an Modellen von Wassertanks mit Widerstandsdrähten durchführte.

Historische Sensor-Ausstellung in der Fachmesse SENSOR+TEST

Gesponsert von einem Industriebetrieb und unterstützt vom Management des Messeveranstalters befand sich im Ausstellungsbereich der Messtechnikfachmesse „Sensor & Test 2016“ in Nürnberg ein Messestand, der keine Waren anbot oder für deren Verkauf warb. Die mehr zufällig von den ausgestellten Exponaten angezogenen Besucher fragen, wofür denn geworben würde, denn Marketing und Werbung für den Verkauf sei ja schließlich der Sinn eines Messestands. Als Antwort wird Information geboten, Information über die Technikgeschichte, die historische Entwicklung eines Sensors. Man braucht ein wenig Zeit, um die angebotenen Informationen aufzunehmen und zu entdecken, dass der Entstehung vieler der heutigen Selbstverständlichkeiten intensive Bemühungen in weit zurückliegender Zeit zugrunde liegen. Als herausragen-des Beispiel sei das damals unbekannte Phänomen Elektrizität genannt, dem durch die Definition von Spannung, Stromstärke und Widerstand vor 190 Jahren (1826) von Georg Simon Ohm eine ordnende Gestalt gegeben wurde.

Die Betrachtung historischer Entwicklungen führt zur Erkenntnis, dass schon in der Vergangenheit Naturwissenschaftler großartige Ideen hatten und diese, trotz oft sachlich unbegründeter Widerstände, mit Beharrlichkeit umgesetzt haben. Das kann Vorbild für heutige Überlegungen sein. Eventuelle Misserfolge durch Fehler zeigen, wie man es nicht machen sollte und welche beschrittenen Wege nicht zum angestrebten Ziel führen.

Heute erfolgreiche Industriebetriebe machen sicherlich keinen Fehler, wenn sie sich mit der eigenen Geschichte und der der Entwicklung ihrer Produkte befassen. Entwicklung kann in der Darstellung ihrer Kontinuität Kompetenz vermitteln sowie Vertrauen und Zuverlässigkeit, die auf in der Vergangenheit gesammelter Erfahrung beruhen. Somit kann man die Bewahrung und Darstellung technisch historischer Ereignisse durchaus als kulturelle Aufgabe betrachten, die trotz oft erwähnenswerten Aufwands nicht vernachlässigt werden sollte. Man sollte also Unternehmen, die ohne den Gedanken, aus der Investition in einen kulturellen Beitrag einen Ertrag zu ziehen, mit Anerkennung und Respekt begegnen. (Prof. Dr.-Ing. Stefan Keil)

Jetzt Newsletter abonnieren

Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung. Die Einwilligungserklärung bezieht sich u. a. auf die Zusendung von redaktionellen Newslettern per E-Mail und auf den Datenabgleich zu Marketingzwecken mit ausgewählten Werbepartnern (z. B. LinkedIn, Google, Meta).

Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung

Da sowohl Simmons als auch Ruge voneinander unabhängig an weit auseinanderliegenden Orten (ohne voneinander Kenntnis zu haben) den frei installierbaren DMS erstmalig angewendet hatten, kann man heute in der Rückschau beiden den Ruhm des Erfinders zuerkennen. Beide nutzten bei der elektrischen Verschaltung der zum Messen verwendeten Widerstandsdrähte die nach Wheatstone benannte Brückenschaltung, die auch heute noch als Grundschaltung für das Messen mit DMS zum Einsatz kommt.

Artikelfiles und Artikellinks

(ID:44145557)

Weiterführende Inhalte