dynamische Kraftmessung

Grundlagen über Sensoren zum Messen mechanischer Größen; Begriffe, Messfehler, ...
swiss82

dynamische Kraftmessung

Beitragvon swiss82 » Sa 21. Jan 2012, 10:06

Hallo zusammen,

ich hätte eine Frage zum dynamischen Messen mit DMS-Kraftsensoren. Ich benötige einen Kraftsensor, der zum einen statisch und zum anderen dynamisch messen kann.
Ich bin mir noch nicht im klaren darüber was bei DMS-Sensoren das dynamische messen begrenzt bzw. was ich dazu benötige.

--> Kraftaufnehmer: 0-2,5 kN
--> Grenzfrequenz : 5kHz

Danke für die Antwort...

Kabelitz
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Re: dynamische Kraftmessung

Beitragvon Kabelitz » Sa 21. Jan 2012, 11:21

Hallo,

mit Dehnungsmessstreifen kann man statisch und dynamisch messen.
Statisch Messen: zum Beispiel in einer Prüfmaschine. Die aufgebrachte Last wird für eine Zeitspanne von z.B. 30 Sekunden konstant gehalten und man vergleicht dann die Anzeigen des Referenz-Kraftsensors mit der Anzeige des Gegenstands, der geprüft wird.

Auch zum Wiegen werden Kraftsensoren eingesetzt. Der Füllstand eines Silos kann z.B. über das ganze Jahr überwacht werden.

Dynamisch Messen: Die hauptsächliche Einschränkung beim Messen mit Dehnungsmessstreifen kommt durch die Elektronik.
Zum Beispiel kann ein Mehrkanal-Messverstärker nur eine bestimmte Anzhal von Messungen pro Zeit durchführen.
Bei Messverstärkern mit Analog-Ausgang benutzt man Tiefpassfilter, um das Signal zu Glätten.

Üblich sind 10Hz (um 50Hz und 100Hz Einstreuungen zu filtern), sowie 250Hz, 2,5kHz und 10kHz bei unseren Messverstärkern.
Die Serie GSV-1 gibt es auch mit 100kHz Filter.

Ganz ohne Filter geht es nicht. Grund: Zum einen muss eine Sicherheit gegenüber elektromagnetischen Störungen gewährleistet werden. Dazu braucht es Bauteile und Schaltungen, die eine Tiefpass-Charakteristik haben.

Außerdem: Die Signale in der DMS-Technik bewegen sich im Mikro- bis Millivolt Bereich. Die Verstärkungen sind sehr hoch. Die Operationsverstärker haben auch ein Tiefpassverhalten (Verstärkungs-Bandbreite Produkt). Gleichzeitig müssen sie rauscharm sein.

Bei Sensoren sind es die Federsteifigkeit m und die Masse m, die die Dynamik begrenzen. Die Eigenfrequenz des Sensors ist "1/2pi Wurzel(c/m)." Freiwillig wird sich der Sensor nicht oberhalb seiner Eigenfrequenz bewegen. Er hat also auch "dämpfende" Eigenschaften.

Je nach Konstruktionsprinzip des Sensors gibt es verschiedene Steifigkeiten. (Ein Biegebalken macht viel Weg, an Stab auf Axialkraft belastet macht wenig Weg, eine Membran liegt irgendwo dazwischen)

Zurück zur Frage:
5kHz geht mit den Produkten GSV-1A, GSV-1H, GSV-1A8USB, GSV-3 (mit Einschränkungen)
2,5kN: KM30z 10kN, KM40, KD9363s-250kg oder KD9363s-500kg, KD40s-2kN

Krisiz

Re: dynamische Kraftmessung

Beitragvon Krisiz » Fr 10. Mai 2013, 09:50

Hallo,

wir haben den Kraftsensor KM26z 2 kN. Damit möchte ich gerne dynamische Kraftmessungen durchführen. Sind Messungen im 1 kHz- Bereich möglich bzw. wo befindet sich die Eigenfrequenz des Sensors?

Vielen Dank für ihre Antwort.

Kabelitz
Beiträge: 409
Registriert: Fr 5. Aug 2011, 10:09

Re: dynamische Kraftmessung

Beitragvon Kabelitz » Mi 15. Mai 2013, 05:06

Hallo,
die Eigenfrequenz des Sensors liegt oberhalb von 5kHz.
Wichtig für die dynamische Messung ist natürlich auch, dass der Messverstärker entsprechend schnell ist.
http://www.me-systeme.de/elektronik/ana ... belle.html
http://www.me-systeme.de/elektronik/dig ... belle.html
Viele Grüße


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