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Blackpuma

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Blackpuma

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Beitrag 113442 , Motorprüfstand mit DMS [Alter Beitrag08. Februar 2007 um 21:53]

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Guten Abend alle zusammen!

Hat jemand von euch Erfahrung mit Dehnungsmessstreifen? Ich habe gestern welche bekommen und gleich mal getestet. Hier mal das Ergebnis.



Ich muss den Messverstärker erst bauen aber meine Frage: Um wieviel ändert sich der Widerstand bei einem DMS? ändert sich der wirklich nur so wenig das es mit dem Ohmmeter kaum messbar ist?

LG
Blackpuma

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Roman

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Roman

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Beitrag 113443 [Alter Beitrag08. Februar 2007 um 21:56]

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Hi,

Um wieviel sich der Widerstand verändert kann ich dir nicht sagen, aber meistens haben die DMS einen Output von 2mV/V bei voller Belastung, also sehr wenig.


mfg,
Roman

Geändert von Roman am 29. März 2007 um 18:19


'Technisch gesehen hat alles funktioniert!'
-Ich (aber oft kopiert)
Blackpuma

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Beitrag 113453 [Alter Beitrag08. Februar 2007 um 23:13]

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ok. dann wird das schon stimmen. muss noch den instrumentationsverstärker bauen und drannhängen. weißt du wofür die messbrücke ist?

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Beitrag 113476 [Alter Beitrag09. Februar 2007 um 08:50]

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Zitat:
Original geschrieben von Blackpuma

Guten Abend alle zusammen!
Hat jemand von euch Erfahrung mit Dehnungsmessstreifen?




Ja, melde Dich mal bei Neil, Achim und/oder Hybrid. Die haben da jeweils schon sowas gemacht und sollten sich somit gut auskennen.

Jens

Geändert von J.Boegel am 09. Februar 2007 um 08:51


Gewisse Dinge greift man mit Worten so vergeblich an wie Geister mit Waffen.
Neil

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Neil

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Beitrag 113478 [Alter Beitrag09. Februar 2007 um 08:54]

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Hi,

wiviel Ahnung hast du von dem Thema? Aus den fragen wird ersichtlich, das du keinen Schimmer hast, wie das mit den DMS eigentlich funktioniert.
Der Wert 2mV/V gibt an, wieviel eine Vollbrücke an Spannungsdifferenz ausspuckt bei erreichen der maximalen Belastung. Wenn du z.B. deinen Alubalken von der Form her so gestaltet hast, das eine Vollbrücke (4 DMS Streifen) bei 100N maximal gedehnt wird, so liefert dir die Vollbrücke diese 2mV/V. Es sind deswegen 2mV/V weil du die Vollbrücke mit einer Spannung versorgen mußt. Schließt du dort 1V an, so kommen 2mV raus. Schließt du 10V an, so kommen 20mV raus.
Dein Aufbau auf dem Foto wird dir nicht viel bringen an genauen Ergebnissen. Was für eine maximale Kraft willst du messen? Danach richtet sich dann die dicke des Balkens und der DMS selber. Da du aber schon einen DMS hast, kannst du nur noch an dem Balken herum Schrauben um das System zu optimieren.
Ich empfehle dir vorher etwas Wissen anzuhäufen.
http://www.me-systeme.de/dmsgrund.html
http://www.blh.de/german/appl_index.htm
http://www.blh.de/german/applikation/bruecken.htm

Gruß

Neil

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Blackpuma

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Beitrag 113482 [Alter Beitrag09. Februar 2007 um 09:23]

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Hallo!

Sorry das hört sich jetzt vielleicht hart an und auf die Gefahr hin das mir hier nicht mehr geholfen wird muss ich das jetzt los werden.

@Neil: Weiß nicht was du Beruflich machst aber du dürftest vorne dabei sein! Dein Wissen ist beachtlich. Leider macht dich das anscheinen SEHR hochnäsig! Es ist mir schon öfter aufgefallen das du auf schier einfache Fragen fast mit Ablehnung reagierst. So auf die Art "Das weiß doch jeder, wieso du nicht!". Wenn ich die Sachen alle wüsste dann müsste ich nicht in einem Forum fragen und hätte meine eigene Raumstation.

LG
Blackpuma

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Beitrag 113484 [Alter Beitrag09. Februar 2007 um 09:34]

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Hi,

ich denke nicht das ich hochnäsig reagiere. Was ich nur in meinem Leben gelernt habe, ist erstmal selber suchen und nicht darauf warten das andere für mich suchen.
Die drei links die ich angegeben habe, habe ich direkt über google gefunden. Ich habe nur DMS eingegeben. Das war zwar stark mit einem Daten Management System gemischt, aber es waren sofort die Infos zu finden die ich gesucht habe. Warum hast du das nicht geschaft?
Die Frage nach deinem Wissenensstand
Zitat:
wiviel Ahnung hast du von dem Thema? Aus den fragen wird ersichtlich, das du keinen Schimmer hast, wie das mit den DMS eigentlich funktioniert.



sollte für mich eigentlich die Infos liefern, wo ich ansetzen kann um dir zu helfen. Falls das hochnäsig klang tut mir das leid. Wäre ich hochnäsig, würde ich dich eher hier zappeln lassen anstatt dich mit Infos zu versorgen.
Schau dir den Thread an mit der Darstellung des Orbits. Was habe ich da lange Beiträge geschrieben. Ich hätte da auch anfangen können wie die eine Antwort, ließ dir dies und das über die Berechnung von Orbits durch. Glaubst du ich schreibe sowas in zwei Minuten runter? Da ging schon ein bis zwei Stunden drauf bis die Grafik mal fertig war. Das ist an sich keine Hochnäsigkeit.
Ich kann dir jede Antwort für deine Probleme vorkauen, oder dich animieren mal selber auf die suche zu gehen und dir Gedanken zu machen. Später im Berufsleben wird dir keiner mehr was vorkauen. Das ist auch das was ich im Studium gelernt habe, selber an Information heran zu kommen und als aller letzte Möglichkeit wenn ich selber nicht weiter komme einen Experten zu fragen.
Das Thema DMS ist nicht gerade billig. Du kannst da eine Menge Geld in den Sand setzen. Daher wäre es besser erst vorher sich die Informationen zu besorgen und dann anzufangen. Das sorgt dafür, das du weniger Geld ausgibst, und du mehr Erfolge haben wirst, weil es wenn du es richtig gemacht hast, direkt einen Erfolg haben wirst. Das ist doch schöner als ständig anderen die Infos abzufragen.

Du hast pech, ich werde dir weiterhin helfenwink

Gruß

Neil

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Blackpuma

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Beitrag 113487 [Alter Beitrag09. Februar 2007 um 10:02]

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OK Sorry wegen dem Vorwurf. Was machst du eigentlich Beruflich.

Ich weiß wie es ist sich Infos zusammen zu Suchen. Wie kommst du auf: "Später im Berufsleben"? Ich bin Systemadministrator und für 100 Leute in einem Heterogenen Netzwerk zuständig. Da gibts genug infos zu sammeln.

Ich hab mal gesucht nach Infos über DMS aber ich konnte mit dem 2mV/V nicht so viel anfangen. Jetzt weiß ich endlich was das bedeutet.

Ich habe das Hobby weil es mir Spass macht sachen zu basteln. Ich bin eher der, der praktisch arbeitet. Bin weniger der Theroretiker. Ich teste die sachen bevor ich nachrechne.

Also sorry nochmal.

PS: Ich brauch endlich Urlaub! Zum glück flieg ich morgen!!

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Beitrag 113492 [Alter Beitrag09. Februar 2007 um 11:10]

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Hi,

keine Ahnung wie ich darauf komme. War zugebener massen getippt.

Okay, kommen wir zurück zu dem eigentlichen Thema. Das Thema heißt Motorprüfstand mit DMS. Ich würde daher erstmal bei der Planung mit dem groben Anfangen. Das wäre die Messkette. Ich gehe mal davon aus, das am Ende ein Computer steht, ich habe hier zwar noch ein XY Schreiber stehen, aber der ist eher unhandlich für den Feldeinsatz. Die Kette sehe dann so aus:

1. Motor
2. Kraftführung Motor zum Kraftaufnehmer (Motorhalterung)
3. DMS (Vollbrücke oder nicht, ist erstmal egal)
4. Messignalverstärker
5. AD-Wandler
6. Computer
7. Software

All diese Punkte haben im Prinzip einen Einfluß auf die Auswahl des DMS Sensores und seiner Auslegung.
1. Wie groß ist die Kraft (Newton) die du messen willst und in welcher Auflösung (Newton/Digit)? Dazu kommt dann noch die zeitliche Auflösung (Samples/s kurz S/s).
2. Der Motor hat einen Einfluß auf den Motorhalter schon alleine dadurch das er gehalten werden muss. Der Halter muss stabil genug sein. Je größer die Kraft desto stabiler. Dadurch wird das Gewicht und die Massenträgheit bestimmt und im Endeffekt die Eigenfrequenz des Messsystems. Das wiederum hat einen Einfluß auf die zeitliche Auflösung.
3. Es gibt verschiedene Bauausführungen für eine Kraftaufnehmer. Die einfachste wäre der einfache Biegebalken. Das ist ein einseitig eingespannter Balken wo am Ende die Kraft senkrecht einwirkt und den alken verbiegt. So wie ein Sprungbrett im Schwimmbad. Das Ding neigt dazu zu schwingen. Je nach Durchbiegung wirkt die Kraft nicht mehr senkrecht. Hat also einen Einfluß auf die Auflösung oder die Genauigkeit. Wenn deine Auflösung gröber ist als dieser Fehler, dann muß da kein großer Aufwand getrieben werden. Tricki wird es jetzt mit der Eigenfrequenz. Je nach Länge und dicke des Balkens ist die Frequenz anders. Ein dünner Balken schwingt sehr stark da er elastischer ist. dafür wird es sich bei kleineren Kräften leichter verformen und liefert so eher ein Signal im DMS. Ein steifer hat den Vorteil das er schneller schwingt, dafür aber weniger Signal im DMS erzeugt. Auch hängt Länge und dicke von der Kraft ab die da einwirkt. Dafür ist der Biegebalken leicht zu realisieren. Er findet sich in Waagen wieder.
Man könnte auch einen Stab nehmen, wo die Kraft Kopfseitig eingefügt wird. Das so als ob man eine Bierdose auf den Boden stellt und diese versucht platt zu drücken. Da wird esnur etwas komplizierter bei der Berechnung. Eigenfreuquenz ist sehr hoch. Dazu kommt, das so ein Stab gut bei Überlast ist, weil er nicht krum gebogen wird.

4. Das Signal was du bekommst muss auf den Wert gebracht werden den dein AD-Wandler hat. Dafür ist der Signalverstärker da. der macht z.B. aus 2mV/V 10V. Oder besser gesagt 100N machen 2mV/V und daraus werden dann 10V. Es gibt einfache Verstärker zu kaufen für unter 100€. Daher ist die Frage, ob sicher der Aufwand lohnt einen selber zu entwickeln?
Ich möchte hier aber noch auf einen anderen Punkt eingehen. Wie lange willst du messen? Den wenn du sehr lange mißt, sollte deine Elektronik temperaturstabilisiert sein. Wenn du aber sagst, das du nur max 5s messen willst, und sich in der Zeit die Temperatur nicht ändert, dann können wir das Thema weg lassen. Du mußt dann halt nur vor jedem Versuch eine Korrektur deines Messwertes vornehmen sprich eine definierte Kraft messen. Anhand dieser Abweichung kannst du dann kurzeitig den Temperaturfehler heraus rechnen. Das würde dann in der Software passieren.
Wenn du das stabilisieren willst auf elektrische Ebene, kannst du ein Haufen Ausgleichswiderstände vorsehen und eine Menge justieren bis das stabil wird. Das ist auch der Grund warum die käuflichen System so teuer sind. Ich habe darauf verzichtet, weil ich halt nicht mehrere Tage lang messe.

5. Der AD-Wandler liefert dir deine Auflösung (Newton/Digit). Wenn deine Elektronik bis hier hin schon so stark rauscht, das die untersten Digit versaut sind, lohnt sich kein AD-Wandler mit hoher Auflösung. Willst du also genau messen, muss die Elektronik wenig rauschen was sehr aufwendig ist.
die Frage ist auch ob du den AD-Wandler selber bauen willst, oder fertige Teile mit Schnittstelle verwendest z.B. das AVR-Board. Ich habe mir damals ein USB-AD-Wandler geholt und hatte keine Probleme damit. Der hat eine Auflösung von 12 Bit was meiner Meinung nach reicht. Hinzu kam, das er fertige Bibliotheken für die Software hatte.
Der AD-Wandler hat den Einfluß auf die Samplerate. Die Elektronik ist bis hier hin analog und eigentlich fast unabhänig von der Samplerate.

6. Die Software ermöglicht dir das Messignal zu verbessern. So kannst du dort Verstärkungsfaktoren einbringen oder über mehrere Messwerte mitteln um das Rauschen kleiner zu machen.

Was von diesen Punkten weißt du den schon, also sowas wie maximaler Schub und Auflösung die du gerne hättest. Welche Bauform für den Kraftaufnehmer würdest du nehmen?

Gruß

Neil

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Blackpuma

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Beitrag 113509 [Alter Beitrag09. Februar 2007 um 13:32]

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Zitat:
Original geschrieben von Neil


1. Wie groß ist die Kraft (Newton) die du messen willst und in welcher Auflösung (Newton/Digit)? Dazu kommt dann noch die zeitliche Auflösung (Samples/s kurz S/s).



Das weiß ich leider noch nicht genau. Sollte nur mal ein kleiner Testaufbau werden.

Zitat:

2. Der Motor hat einen Einfluß auf den Motorhalter schon alleine dadurch das er gehalten werden muss. Der Halter muss stabil genug sein. Je größer die Kraft desto stabiler. Dadurch wird das Gewicht und die Massenträgheit bestimmt und im Endeffekt die Eigenfrequenz des Messsystems. Das wiederum hat einen Einfluß auf die zeitliche Auflösung.



Ich habe 2 Ideen.
1. Eisenrahmen mit 50x50x50cm. Sollte kein Problem sein so einen zusammen zu schweißen. Daran kann ich dann die Halterung auch anschweißen. Den motoraufnehmer möchte ich Austauschbar machen für verschiedene Motoren.
Zitat:

3. Es gibt verschiedene Bauausführungen für eine Kraftaufnehmer. Die einfachste wäre der einfache Biegebalken. Das ist ein einseitig eingespannter Balken wo am Ende die Kraft senkrecht einwirkt und den alken verbiegt. So wie ein Sprungbrett im Schwimmbad. Das Ding neigt dazu zu schwingen. Je nach Durchbiegung wirkt die ....



Dachte ich nehme einen Stab der links und rechts aufliegt (auf Gummi). Auf einer Seite ist dieser festgeschraub. In der mitte ist der DMS.
Zitat:

4. Das Signal was du bekommst muss auf den Wert gebracht werden den dein AD-Wandler hat. Dafür ist der Signalverstärker da. der macht z.B. aus 2mV/V 10V. Oder besser gesagt 100N machen 2mV/V und daraus werden dann 10V. Es gibt einfache ...



Möchte auch nur eine Schubdauer von max. 5s Messen. Eigentlich möchte ich mal den messen: http://www.modellraketen.at/index.php?option=com_content&task=view&id=132&Itemid=29
Zitat:

5. Der AD-Wandler liefert dir deine Auflösung (Newton/Digit). Wenn deine Elektronik bis hier hin schon so stark rauscht, das die untersten....



Ich habe ein Mikrocontroller Board mit einem PIC Prozessor. 10Bit A/D Wandler. Sollte fürs erste mal genügen.
Zitat:

6. Die Software ermöglicht dir das Messignal zu verbessern. So kannst du dort Verstärkungsfaktoren einbringen oder über mehrere Messwerte mitteln um das Rauschen kleiner zu machen.



Software ist bei den fertigen dabei. Sonst hab ich keine. Ich kann aber die seriellen daten mal mit dem PC empfangen.

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