Hallo Für meine Motor-Messstand möchte ich eine Schubmessung konstruieren, dies soll folgerndermassen aussehen: Der Motor wird auf einem "Schlitten" befestigt, welcher mit Kugellagger auf einer Schiene läuft, dieser Schlitten werde ich an einer Federwage anhängen. Nun wie und mit was kann ich die Bewegung des Schlittens an einer fix montierten Skala (etwa im 1mm Bereich) ablesen ? Hat da jemand einen Vorschlag ?? Vielen Dank Dani
Ich würde einen Dehnungsmeßstreifen (DMS) benutzen. Die Verstärkung des Meßsignals und das Befestigen (Reinigen und kleben) des DMS auf dem Täger (Metallplatte mit zwei Löchern z.B.) ist nicht so einfach. Um wieviel Schub geht es ( Vielleicht Missbrauch einer Personenwaage ?). Die Federwaagen aus dem Baumarkt sind nur Schätzeisen ob die linear sinf glaub ich nicht. Aber mit Anbringen (mechanisch Koppeln) eines Linearpotentiometer (Die Betonung liegt auf linear weil es die vom Grabbeltisch nicht sind) (Strommessung und dann Umwandlung in Spannung am MC) könnte ich mir Vorstellen, eine Tendenz zu messen.
Hallo Frank Tönt ja alles ziemlich kompliziert, die Federwaage die ich benutze sind sehr genau und falls sie doch nicht ganz linear ist wäre das auch nicht so schlimm. Der Schubl liegt so zwische 2-6Kg. Für mich wäre eine ablesbare Skala oder Drehrad die einfachste Methode nur weiss ich nicht wie oder mit was ich lesen soll (?). Danke & Gruss Dani
Wenn der gemessende Wert in ein MC soll. Dann kannst Du die Schiebepoti Methode nehmen.(Siehe Mail vorher). Spnnungsteiler in AD Converter. Eine Skala hast Du ja auf der Federwaage. Oder vielleicht verstehe ich Dein Problem nicht.
Hallo von Braun, ich verstehe nicht wo Dein Problem liegt! Du hast einen Schlitten, gekoppelt mit einer Federwage. Parallel zum Schlitten eine Skala, z.B. ein Lineal. Am Schlitten einen Referenzpfeil der auf die Skala zeigt. Wenn Schub erfolgt (ich denke hier handelt es sich um einen Raketen-Motor) wird der Schlitten nach vorn bewegt und mit ihm der Referenzpfeil. Wichtig: wenn sich das System im Ruhestand befindet muss der Referenzpfeil am Schlitten irgendwie auf z.B. Null zeigen (Vorspannen des Schlittens). Wenn jetzt z.B. bei einem Schub von 1 kp oder 9,81 N der Referenzpfeil auf 10mm zeigt, entspricht jeder Milimeter 0,1 kp oder 0,981 N (vorausgesetzt dein Federsystem ist linear). Um das ganze Ding zu eichen, musst Du ein Min. bzw. ein Max. festlegen. Übrigens, die Sache mit DMS aufzubauen, würde ich lassen - das ist was für Profis! bis
Hallo Harry Wie ich sehe weisst du genau was ich meine, mein Problem liegt jetzt aber darin, dass ich den Wert (Anzahl Striche) den der Pfeil beim Beschleunigen überfährt irgendwie elektronisch zählen und in den MC einlesen muss, um die Werte zum Bsp in Funktion der Zeit auswerten könnte. Je enger die Striche auf der Skala beieinander sind desto genauer die Werte. Hast du da eine Idee ? @Frank: Das mit dem Poti schau ich mir doch auch noch mal an. Vielen Dank nochmals für eure Vorschläge Dani
> Hallo von Braun, Wer ist das? Eine Federwaage ist doch in einem gewissen Bereich linear! Ich bin mir sicher, daß dieser lineare Bereich mindestens den gesamten Meßbereich abdeckt. F=D*s (F: Kraft, D: Federkonstante, s: Weg). Aber das ist dir egal, die Federwaage ist ja bereits skaliert. (Übrigens daran erkennbar, daß zwischen der 0 und der 1 auf der Skala, genau der selbe Abstand liegt wie zwischen 8 und 9, wenn doch nicht, dann kannst du daraus Rückschlüsse auf die Nichtliniearität ziehen). - Du könntest schwarze Linien auf den Boden malen und diese mit Reflexlichtschranken abfragen. http://www.emt.uni-linz.ac.at/roland/messtech_pr/node101.html (aber wahrscheinlich zu geringe Auflösung, eher theoretische Idee). - Oder wie bereits vorgeschlagen, am Schlitten einen Faden befestigen, der (evtl. übersetzt) ein Poti (evtl. Mehrgangpoti) dreht. Wenn du keine Rückstellung integrierst, dann hast du gleich eine Maximalwertmessung gebaut. - oder so ein kleines Speichenrad mitdrehen lassen. Prinzip und Auswertung wie bei einer mechanischen Maus (Inkrementalgeber). - du könntest einen kleinen Ferritkern in eine Luftspule ziehen (mechanisch könntest du das dann aufbauen wie eine Federwaage). Und dann induktiv auswerten. http://www.emt.uni-linz.ac.at/roland/messtech_pr/lab_.html Kapitel 7 und 8 geben da einiges her. Schmittchen.
WOW !! Das ist ja ne ganze Menge vielen Dank Schmittchen. Das mit den Reflexlichtschranken wird wahrscheilich aber nichts, da diese sehr schmal sein müssten, am liebsten wären mir Abstände so um 1mm damit die Auflösung einigermassen hinkommt. Das mit der Übersetzung auf ein Poti finde ich tönt aber auch nicht schlecht, muss mich mal umschauen was es da so an elektronischen "Teilchen" gibt :) Gruss & Dank Dani
> am liebsten wären mir Abstände so um 1mm damit die Auflösung einigermassen
hinkommt
Eigentlich willst du nicht eine Auflösung auf 1mm, sondern eher auf
vielleicht 0.1N oder 1N. Stell dir vor wenn du den Schlitten 1mm
weiterschiebst, um wieviel Grad/mm dreht sich dann dein Poti weiter? Um
fast nix -> Potikratzen und AD-Wandler Rauschen größer als Meßsignal...
Also am besten eine schwächere Federwaage nehmen, also eine, die für 1N
mehr Weg zurücklegt als nur ein paar Millimeter. Und dann per
Mehrgangpoti abfragen oder induktiv mit langer Spule.
Welche Größe willst du mit deinem Aufbau eigentlich messen? Drehmoment
des Motors? Oder sind nur Vergleiche zwischen verschiedenen
Motorexemplaren geplant? Elektromotoren oder Verbrennungsmotoren?
Schmittchen.
Ich möchte den Standschub von Verbrennungsmotoren mit ca 5-10ccm Hubraum messen. Die Waage sollte demzufolge eine Messbereich von ca. 0-5Kg aufweisen (sowas gibt es auch) die Wagge zieht sich in diesem 14cm auseinander. Ob es da ein passendes Poti gibt wiess ich nicht. aber die Linearpotis wären doch auch noch ne Lösung oder ? Dani
Reichelt hat 10Gang-Potis (S.103) für 5,80. Wie immer leider keine genaue Bezeichnung, so daß sich auch kein Datenblatt dafür finden läßt... Evtl. nimmst du so eines und montierst auf der Achse eine größere Scheibe, auf die du dann den Faden wickelst. hm, mal kurz überschlagen: Scheibendurchmesser d abwickelbare Fadenlänge L: 14cm Anzahl der Gänge n: 10 Umfang = pi*d L = n*Umfang -> L = n*pi*d -> d = l/(pi*n) = 14cm/(pi*10) = 0,45cm tja, 4,5mm ist als Achse recht dünn. Aber es müssen ja nicht alle 10 Gänge ausgenutzt werden. Und für ein normales 270° (1-Gang-)Poti: n = 270°/360° = 0.75 d = 14cm/(pi*0.75) = ~6cm. daran ließe sich der Faden besser befestigen. Bei 14cm Auslenkung würde sich das Rad/Scheibe um 270° drehen. (Zur Veranschaulichung: -> 270°/14cm = ~20°/cm = ~2°/mm) für die oben geforderte Genauigkeit von 1mm (ist ja offensichtlich ein Wert aus der Praxis und von der Auslenkung der Waage als sinnvoll vorgegeben): 1mm/14cm = ~0.7% Ein 10Bit AD-Wandler kann das Poti in 1024 verschiedenen Spannungswerten auflösen. 1 Digit entpricht damit etwa 0.1%. Du könntest dann sogar mit einem normalen linearen Poti, zusammen mit einem 10Bit AD-Wandler (z.B. dem 8535), eine theoretische Auflösung von 0.14mm erreichen. Praktisch wird das (u.a. je nach Leichtgängigkeit des Potis) weniger werden. Das Problem mit der "Rückaufwicklung" ist noch nicht gelöst. Evtl. nimmst du Federstahl (oder sowas) statt einem Faden, oder eine andere Konstruktion, um das Problem zu umgehen. Meine oben erwähnten Befürchtungen sind also teilweise ausgeräumt - was eine Abschätzung doch letztendlich an Klarheit bringt. :-) Oder was habe ich übersehen? Schmittchen.
Hi! Baue es wie den Seilantrieb in nem älteren Radio. Wo früher der Zeiger war kommt jetzt deine Waage drann. Dreko weg Poti(lin) drann, mit ADW messen, eichen, fertig. Noch Fragen?? Gruss Uwe
Hallo Dani, die Ideen mit dem linearen Poti, Reflexlichtschranken, induktive Wegaufnehmer, usw. sind alle bestens, nur: verdammt teuer! Ich gehe davon aus dass Du die Sache als Hobby betreibst, oder? Ich habe sehr gute Erfahrungen gemacht mit sog. analogen Halleffektsensoren: sie liefern eine der einwirkenden magnetischen Flußdichte B proportionale Analogspannung. Wenn Du einen Stabmagneten bei festem Abstand gegenüber eines Halleffektsensors hin und her bewegst, kannst Du sehr gut die Position des Stabmagneten erfassen. Die Positionslänge hängt von der Länge des Magneten ab. Bei einer Magnetenlänge von z.B. 25mm und einem Abstand zum Sensor von ca. 7mm, kommst Du immerhin auf eine Positionsmessung von 20mm Länge - und dass im linearen Bereich! Ich kam zu Auflösungen im µm-Bereich! Bei zusätzlichen Hebelarm kommst Du auf noch wesentlich größere Bereiche. Bei z.B. 5V Betriebsspannung ändert sich das Ausgangssignal zwischen 1...3V. Man kann es also sehr gut über einen ADW digitalisieren und dann weiter verarbeiten. Der weitere Vorteil ist der, dass kein mechanisches Koppel zum Sensor notwendig wird. Die Sensoren die ich damals einsetzte waren von der Firma Honeywell http://www.honeywell.de/sensorik/produkte.htm Ich dachte Du machst mit Raketenmotoren die Gegend unsicher (daher"von Braun"). Was verstehst Du unter 'Standschub von Verbrennungsmotoren'? bis
Wiso eigentlich über ein Analogsignal? Ne alte Maus aufbrechen, Gabellichtschranke und Lochscheibe nehmen, ne Untersetzung ist meist auch schon drin damit kriegst du sicher ne bessere Auflösung.
@Schmittchen Das tönt ja saugut, die letzter Version mit dem einfachen Poti würde meines Erachtens ausreichen. Ja das mit dem Rücklauf ist noch nicht ganz durchdacht, doch das mit der festen Verbindung ist ein guter Ansatz. Mit einem 10Bit ADW hab ich noch nie gearbeitet doch wir dies auch keine grosse Hexerei sein. @Harry Auch dieser Vorschlag klingt genial, vorallem das mit der "keine feste Verbindung" gefällt mir. Ja du hast recht, dies ist meine Diplomarbeit uns sollte mich schon nicht in den Ruin treiben (smile). Wie teuer sind diese Halleffektsensoren ? Ich muss mich noch schlau machen, ich weiss nämlich nicht genau wie diese Sensoren genau funktionieren (wie Abstandmesser ?). Der auszumessende Bereich würde sich zwischen 0-14cm bewegen, ist dies möglich ? @Bernhard Hallo, ja von anfang an Digital wäre perfekt, leider kann ich mir unter dieser Gabellichschranke und der Lochscheibe nichts Vorstellen, wie sieht das aus (Link) ? Wie teuer kommt mich sowas ? Was ich hier noch anfügen sollte, da auf dem ganzen ein (zwar kleiner) Verbrennungsmotor sitzt ist es auch nicht ganz vibrationsfrei, was unter Umständen auch noch einen Einfluss auf die Konstruktion habe kann. Unglaublich was Ihr mir hier für viele genial Ideen und Vorschläg schreibt, vielen Dank. Dani
Hallöchen! Hab mit großem Interesse den Thread verfolgt und wollte nur mal kurz eines mit in den Raum werfen, weil davon noch keiner gesprochen hat: Wenn die elektonische Erfassung des zurückgelegten Weges der Federwage mittels mechanischischer Komponenten erfolgt, wie zum Beispiel Poti o.ä., so verändert sich auch der mechanische Widerstand und die Waage ist nicht mehr geeicht. Wenn das Poti schwergängig ist oder/und noch ne Übesetzuug realisiert wird, so denke ich, daß bei gleichem Schub die Waage erheblich weniger Anzeigen könnte. Beim Erfassen und digitalisieren des Signals muß das also auch berücksichtigt werden. Zum Beispiel: Den Schub eines Motors ohne elektronische Erfassung messen, dann den Krempel anbauen und unter den gleichen Bedingungen den Schub erneut messen. Den Wert, den die Waage nach dem Anbau der 'elektronischen Erfassung' anzeigt, entspricht dann der Schubstärke, den die Waage vor dem Anbau des 'Klimbims' anzeigte. ciao, Andi
Hallo Andreas Ja, hast vollkommen rech, da müsste man irgenwie was "herumeichen". Spricht für eine mechanisch freie Verbindung wie sie Harry vorgeschlagen hat. Andrerseits könnte man diese Ungenauigkeit unter Umständen auch unter den Tisch kehren, denn bei 3 oder 5 Kilo ist es je nach Poti wahrscheinlich zu vernachlässigen. Danke für den Tip Dani
Hallo Dani,
schraub doch einfach mal deine Maus auf (muss unbedingt ne Kugel haben).
Da sieht du zwei Scheiben mit kleinen Löchern drin die über Walzen von
der Kugel bewegt werden. Diese Scheiben laufen durch eine
Gabellichtschranke direkt unterhalb auf der Platine. Bei der kleinsten
Drehbewegung werden an der Lichtschranke digitale 1er und 0er abgegeben
> Licht an / Licht aus. Das Grundprinzip heißt optischer
Inkrementalgeber oder auch Winkel-Encoder wobei man noch sagen muss das
eigentlich dank 2 versetzter Lichtschranken sogar noch die Drehrichtung
erfasst wird. Kommerzielle Inkrementgeber werden in der Industrie z.B.
zur Wegemessung benötigt und sind als optische kaum bezahlbar. Meine
eigentliche Idee auf die Drehrichtung zu verzichten also im Prinzip nur
Impulse der Gabellichtschranke direkt auf einen Zähler zu geben. Der
Zähler wird beim Start zurückgesetzt und gibt mit seinem Maximalwert
eine der Wegstrecke proportionalen Wert. Mechanisches zurückstellen ist
nicht mehr nötig. Das mit den Vibrationen ist allerdings ein Problem das
Rad könnte gelegentlich hin und zurück Springen das würde zu
Fehlmessungen führen. Daher müsstest du allerdings die Auswertung
Inklusive Drehrichtung vornehmen. Ich würde sogar überlegen die
Mauselektronik zu nutzen die das ja auch macht.
Die Kräfte die du hier benötigst kannst du getrost vergessen!
Hallo, wenn du keine Lust auf einen mechanischen Aufbau hast mit Poti oder so (ich würde das bisher als die beste Lösung betrachten) könntest du auch einen Distanzsensor verwenden (ich hoffe das hat noch keiner gesagt - ich hab' die Beträge teilw. nur überflogen) passende Sensoren findest du z. Bsp. auf http://www.micromaus.de/Sensoren/sensoren.html der GP2D120 wäre wohl am besten und erreicht ca. eine Auflösung von 1-4mm denke ich. Ansonsten könntest du dir von der Seite auch noch die Gabellichtschranken anschauen, dann brauchst du dich nicht um die Anschlussbelegung deiner Maus innereien zu kümmern. Viel Erfolg Christian
Hallo Dani, nochmal zurück zu meiner Frage: Was verstehst Du unter 'Standschub von Verbrennungsmotoren'???? - denn wenn es sich um Kolbenmotoren handelt gibt es diesen Begriff doch gar nicht... Die Sensoren kosten nur n'paar Euros. Unter http://www.honeywell.de/sensorik/produkte.htm findest Du n'e Menge Links über die Eigenschaften dieser Sensoren (allerdings alles in Englisch). bis
Hallo Harry Da könntest du recht haben, doch in der Flugmodellbauszene wird so oft von Stanschub gesprochen, dass ich das irgenwie übernommen habe, tja. Ich schau mir die sache mal an (englisch ist kein Problem) und falls es wie du sagst problemlos mit der AD-Wandlung klappt werd ich mir mal welche bestellen und ein bisschen rumprobieren. Falls ich später mal ne kleiner Frage über diese Sensoren habe sollte, könnte ich dich kontaktieren ? Könntest mir ja deine E-Mail Adr. senden (leeres E-Mail) Gruss Dani
Hallo Dani, ich dachte es geht hier ausschließlich um "echte" Schubmotoren (Raketenantriebe, Gasturbinen, usw.). Wie ich's nun verstanden habe, möchtest Du den "Schub" eines Kolbenmotors mit Propeller messen!? - also handelt es sich hier um eine rein statische Kraftmessung. Mit einer Federwaage brauchst Du meiner Meinung nach einen viel zu langen Messweg um auf vernünftige Ergebnisse zu kommen, von dem anderen Krempel wie Kugellagerten Wagen, Schienen, usw. ganz zu schweigen. Ich denke einen auf Blattfedern gestützter Alu-Block, auf dem dann dein Propellermotor aufgebaut wird, reicht völlig aus. In Schubrichtung bringst Du eine kleine Kraftmeßzelle an, die wiederum an einen Messverstärker (den kannste gut selber bauen) angeschlossen ist. Das Messsignal kann dann leicht über einen PC oder durch einen MC ausgewertet werden. Kraftmeßzellen gibt es bereits bei verschiedenen Herstellern. Hier einige Links: http://www.entran.com http://www.me-system.de http://www.honeywell.de/sensorik/produkte.htm bis
Nur so als Tip von nem Maschinenbauer. Lass die drehenden Teile weg. Die bringen immer Probleme. Bei so Fällen Verbauen wir Linearpotis. Ich mach dir morgen mal ein Foto.
Hi Harry Kann mir nicht ganz vorstellen wie deine Version aussehen soll (?). Die Waage hat 14cm Ausdehnung (im max.), wenn ich nun diese Stecke von 0-140mm kontinuierlich auslesen kann, würde dies für meinen Gebrauch doch ausreichen. Das eigentliche Ziel dieses Messstands ist neben der Hard- und Software für die Diplomarbeit, dass sich verschiedene Motoren mit versch. Luftschrauben und diversen Dämpfern ausmessen und optimieren lassen. Ich denke für diesen Zweck reicht diese Genauigkeit aus. Was meinst du ? Gerne würde ich mich mehr mit dieser Materie befassen, doch leider steht die Diplomarbeit im Vordergrund und darum möchte ich die Kontruktionsdetails möglichst einfach halten da ich mit der Hard-/Softwar schon eine nicht ganz einfache Aufgabe habe :) Gruss Dani
Angehängte Dateien:
-
IM000749.jpg
120 KB
Bau doch einfach ein so ein Linearpoti ein. (Links Poti, rechts Luftzylinder).
Nimm ein Lineal und taste die Skalierung mit einem Gabelkoppler GP1A70 oder '71 (für Drehgeber) ab. -nur 1 Bauteil -Signal bereits digitalisiert. Wenn die Striche am Lineal zu fein sind, bedrucke eine Klarsichtfolie mit Linien, schneide das Ganze mit der Schere ab und klebe es auf den Schlitten. Die Gabelkoppler gibts in meinem http://www.tech-shop.de und die Koppler ohne Codierscheibe müsstest Du bitte gesondert anfragen. Ein Koppler alleine kostet unter 10 EUR. Datenblätter findest Du im Download Bereich. mfg wolli_r
Hi! Mir ist nochwas eingefallen. Hast du keinen def. Drucker der neueren Sorte. Die haben für den Druckkopf keine Schrittmotoren mehr sondern messen mit nem Lineal ca.30 cm Plastikband mit Strichen drauf. Leseeinheit ist auch dabei und es ist alles digital. Einfacher geht es bald nicht mehr und das noch ohne "Zusatzkräfte." Gruss Uwe
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.