Rotor Unit
Sitzt direkt auf der Welle, versorgt die DMS, erfasst Sensorsignale und digitalisiert sie auf der rotierenden Messstelle.
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Technologie-Grundlagen
Kontaktlose Drehmomentmessung — Funktionsweise, Verfahren und industrielle Anwendungen
Drehmoment ist die Wahrheitsgröße im Antriebsstrang. Kontaktlose Telemetrie erfasst sie direkt auf der rotierenden Welle — ohne Schleifringe, ohne Batterien und ohne mechanischen Signalabgriff.
DMS-Messung direkt auf der rotierenden Welle
Induktive Energieversorgung statt Batterie oder Schleifring
Digitale Signalerfassung auf der Welle
Anwendungen in Automotive, Prüfstand und Industrie
Grundprinzip
Was ist kontaktlose Drehmomentmessung?
Bei der kontaktlosen Drehmomentmessung wird das an einer rotierenden Welle anliegende Drehmoment erfasst, ohne dass ein mechanischer Kontakt zwischen dem rotierenden Messteil und der feststehenden Auswerteeinheit besteht.
Das bewährte Sensorprinzip bleibt der Dehnungsmessstreifen: Unter Torsion verformt sich die Welle minimal, der DMS verändert seinen elektrischen Widerstand, und daraus wird das Drehmoment berechnet. Der Fortschritt liegt in Energieversorgung, Digitalisierung und Datenübertragung.
Bei der telemetrischen Drehmomentmessung versorgt eine Stator-Antenne die Rotor-Elektronik induktiv. Gleichzeitig sendet die Rotor Unit digitalisierte Messdaten an die Control Unit zurück. Keine Bürsten, keine Schleifkontakte, keine Batterie.
Stator Unit
Erzeugt das induktive Feld zur Energieversorgung und empfängt die digital übertragenen Messdaten kontaktlos.
Control Unit
Regelt die Energieversorgung, verarbeitet Daten und stellt Messwerte analog oder über CAN-Bus für Prüfstand und Fahrzeug bereit.
Schleifring vs. Telemetrie
Messverfahren im Vergleich
Für industrielle Messaufgaben zählen nicht nur Laborwerte, sondern Verhalten bei Drehzahl, Öl, Temperatur, Relativbewegung und Wartung.
Telemetrie mit DMS
- Prinzip
- DMS auf der Welle + induktive Energie- und Datenübertragung
- Stärke
- Sehr präzise, wartungsfrei, robust bei hohen Drehzahlen
- Grenze
- Auslegung und Applikation müssen zur konkreten Welle passen
- Einsatz
- Automotive, Prüfstand, Dauererprobung, Maschinenbau
Schleifring
- Prinzip
- DMS-Signal über mechanische Kontakte
- Stärke
- Bekanntes Verfahren für saubere Laborbedingungen
- Grenze
- Verschleiß, Signalrauschen und Wartung bei realen Umgebungen
- Einsatz
- Moderate Drehzahlen, kurze Tests, einfache Laboraufbauten
Magnetoelastisch
- Prinzip
- Änderung magnetischer Eigenschaften unter mechanischer Spannung
- Stärke
- Kontaktlos und ohne applizierte DMS
- Grenze
- Nur für geeignete Wellenwerkstoffe und meist weniger frei parametrierbar
- Einsatz
- Seriennahe Anwendungen und Condition Monitoring
Optisch
- Prinzip
- Torsion über Lichtsignale oder Phasenverschiebung
- Stärke
- Theoretisch präzise in sehr sauberer Umgebung
- Grenze
- Empfindlich gegen Verschmutzung, Ölnebel und Vibration
- Einsatz
- Forschung und saubere Spezialaufbauten
Vorteile kontaktloser Telemetrie
Wartungsfrei
Keine Bürsten, keine Schleifkontakte, kein mechanischer Abrieb — wichtig für Dauerläufe und Langzeitversuche.
Hohe Drehzahlen
Induktive Telemetrie vermeidet die mechanischen Grenzen klassischer Schleifringe bei dynamischen Antriebssträngen.
Robust im realen Umfeld
Öl, Feuchtigkeit, Temperatur, Verschmutzung und Vibration werden bei Applikation und Schutzaufbau mitgedacht.
Keine Batterien
Die Rotor Unit wird induktiv versorgt. Batteriewechsel und batteriebedingte Messausfälle entfallen.
Anti-EMV für E-Antriebe
Messungen nahe Wechselrichter und Hochvoltumgebung benötigen störresistente Datenübertragung.
On-Shaft-Digitalisierung
Kleinstsignale werden direkt auf der Welle digitalisiert, bevor sie kontaktlos übertragen werden.
Toleranz bei Luftspalt
Große Übertragungsabstände helfen bei Relativbewegungen zwischen Rotor und Stator.
Betriebsdaten sichtbar
Temperatur, Versorgung und Signalqualität helfen, die Messkette während des Tests zu beurteilen.
Anwendungen
Typische Anwendungen
Kontaktlose Drehmomentmessung ist besonders stark, wenn die Messstelle rotiert, schwer zugänglich ist oder über lange Zeit stabil laufen muss.
Fahrzeugversuch
Automotive & E-Mobility
Drehmomentmessung an Seitenwellen, Kardanwellen, Getriebeein- und -ausgängen sowie E-Antrieben — inklusive transienter Zustände, Rekuperation und EMV-belasteter Umgebung.
Prüfstand
Prüfstandstechnik
Motoren-, Getriebe-, Komponenten-, Bremsen- und Dynamometer-Prüfstände benötigen reproduzierbare Drehmomentdaten über viele Messzyklen.
Maschinenbau
Maschinenbau & Industrieantriebe
Drehmomentverläufe helfen bei Lastkollektiven, Condition Monitoring und der frühzeitigen Erkennung von Verschleiß oder Fehlausrichtung.
Windkraft
Windkraft, Luft- & Raumfahrt
Große Lasten, Relativbewegungen und hohe Dokumentationsanforderungen verlangen robuste Messketten mit nachvollziehbaren Betriebsparametern.
Von der Messaufgabe zur einsatzbereiten Lösung
AXON versteht Drehmomentmessung nicht als einzelnes Bauteil, sondern als abgestimmte Messkette aus Sensor, Telemetrie, mechanischer Integration und Kalibrierung.
1. Messaufgabe definieren
Welle, Drehzahlbereich, Drehmomentbereich, Temperatur, Medienkontakt, Bauraum und gewünschte Schnittstellen klären.
2. DMS und Telemetrie auslegen
DMS, Rotor Unit, Antennen, Control Unit und Schutzaufbau passend zur Anwendung auswählen.
3. Mechanisch integrieren
Rotor- und Statorseite so positionieren, dass Energieversorgung, Datenübertragung und Einbauraum zusammenpassen.
4. Kalibrieren und in Betrieb nehmen
Messkette prüfen, kalibrieren, dokumentieren und für Prüfstand, Fahrzeug oder Maschine übergeben.
Systemauswahl
Welches AXON-System passt zur Aufgabe?
Die passende Lösung hängt davon ab, ob nur Drehmoment, mehrere DMS-Kanäle, zusätzliche Temperaturmessung oder ein Messflansch benötigt wird.
AXON J1DB
Universeller 1-Kanal-DMS-Telemetriesender für Drehmomentmessung.
Details
AXON J2D / J2DT
Zweikanal-DMS-Telemetrie, optional kombiniert mit Temperatur.
Details
AXON JXTH
Mehrkanal-Telemetrie für Temperaturmessungen an rotierenden Bauteilen.
Details
AXON AT10
Plug-&-Play Messflansch für bestehende Drehmomentflansch-Umgebungen.
DetailsHäufige Fragen zur kontaktlosen Drehmomentmessung
Warum ist kontaktlose Drehmomentmessung robuster als ein Schleifring?
Weil Energie und Daten ohne mechanische Kontakte übertragen werden. Es gibt keine Bürsten, keinen Kontaktverschleiß und weniger Störeinflüsse durch Übergangswiderstände.
Wird das Drehmoment direkt gemessen?
Gemessen wird die Torsion der Welle über Dehnungsmessstreifen. Aus der Dehnung wird das Drehmoment über Kalibrierung und Messkette bestimmt.
Welche Daten braucht AXON für eine Auslegung?
Hilfreich sind Wellen- oder Bauteildaten, erwarteter Drehmomentbereich, Drehzahl, Bauraum, Temperatur, Medienkontakt und gewünschte Schnittstelle zum Prüfstand oder Fahrzeug.
Drehmomentmessung für Ihre rotierende Anwendung planen
Beschreiben Sie Welle, Bauraum, Drehzahl, Temperatur und Schnittstelle. AXON prüft, welche Telemetrie- und DMS-Applikation sinnvoll ist.