geomestrischer Addierer - Analogschaltung

[Manfred S. (mandinice)]

Hallöchen

Für eine Auswertung soll ich eine Gesamtkraft messen

Die Gesamtkraft wird mit drei Sensoren gemessen die im Winkel von 90° 
zueinander montiert sind.
Die drei Kräft können daher nicht einfach addiert werden, sondern müssen 
als rechwinkeligem Dreieck dargestellt und mit Pytagoras addiert werden.
( c² = a² + b² )


Normalerweise würde ich alle drei Signale messen und das in Software 
berechnen. Aber das Auswertegerät hat aber leider nur einen 
Analogeingang.
Ich kann daher nur ein Signal erfassen.

Daher meine Frage : Gibt es einen IC oder eine Schaltung um aus den drei 
Signalen analog das Gesamtsignal berechnen zu lassen ?

Danke Euch.

Beste Grüße
Mandi

[Falk B. (falk)]

@  Manfred Schön (mandinice)

>Die drei Kräft können daher nicht einfach addiert werden, sondern müssen
>als rechwinkeligem Dreieck dargestellt und mit Pytagoras addiert werden.
>( c² = a² + b² )

Fehlt da nicht die Wurzel?

>Normalerweise würde ich alle drei Signale messen und das in Software
>berechnen.

Eben.

> Aber das Auswertegerät hat aber leider nur einen
>Analogeingang. Ich kann daher nur ein Signal erfassen.

???

>Daher meine Frage : Gibt es einen IC oder eine Schaltung um aus den drei
>Signalen analog das Gesamtsignal berechnen zu lassen ?

Nimm einen kleinen Mikrocontroller mit 3 ADC-Eingängen und reche es dort 
aus. Das Ergebnis gibst du als analoge Spannung per PWM wieder aus. 
Fertig. Einfach und präzise.

Eine rein analoge Rechenschaltung würde ich heute für sowas nicht mehr 
nehmen, viel zuviel Aufwand und Kosten.

MFG
Falk

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Manfred Schön schrieb:
> Daher meine Frage : Gibt es einen IC oder eine Schaltung um aus den drei
> Signalen analog das Gesamtsignal berechnen zu lassen ?

Wenn es unbedingt analog sein muss:

Einen fertigen Baustein kenne ich auch nicht. Man könnte sich die
Funktion aber folgendermaßen aus Einzelteilen aufbauen:

  3 Analogmultiplizierer mit Addierer (z.B. AD633) für die Summe der
    Quadrate
  1 Analogmultiplizierer und 1 Opamp für die Quadratwurzel


> Aber das Auswertegerät hat aber leider nur einen Analogeingang. Ich
> kann daher nur ein Signal erfassen.

Kann man den Analogeingang nicht irgendwie multiplexen?

[Kai K. (klaas)]

Suche nach "vector summer".

Im Anhang ist eine analoge Möglichkeit gezeigt. Aber ich würde das auch 
mit einem µC machen...

[Harald W. (wilhelms)]

Falk Brunner schrieb:

>>( c² = a² + b² )
>
> Fehlt da nicht die Wurzel?

Nein, die ist im c² verborgen. :-)
Gruss
Harald

[Andreas (Gast)]

Manfred Schön schrieb:

> Die drei Kräft können daher nicht einfach addiert werden, sondern müssen
> als rechwinkeligem Dreieck dargestellt und mit Pytagoras addiert werden.
> ( c² = a² + b² )

Hallo Manfred

Du hast aber drei Kräfte, die ZUSAMMEN den "echten" Kraftvektor 
darstellen.
Ein Vektor hat einen Betrag und eine Richtung. Die Richtung fällt bei 
Dir komplett unter den Tisch ?

Und den Betrag kannst Du nicht mit Pythagoras ausrechnen, der Satz gilt 
nur im IR^2, also in der Ebene.
Du meinst vermutlich \sqrt{ a^2+b^2+c^2}, oder ? Dann brauchst Du bei 
Kai's Lösung aber noch einen AD637 mehr (oder sogar zwei? ).

Was spricht den gegen den Lösungsvorschlag von Falk ? Die Methode ist 
bewährt, zumindest solange sich die Kraft nicht zu schnell ändert 
(insbesondere begrenzt der TP für die PWM Dein dF/dt).

Appropos: Wie schnell ändert sich die Kraft in Deiner Applikation und 
welchen Dynamikbereich musst Du mit welcher Genauigkeit abdecken ?

Grüße
Andreas

[Manfred S. (mandinice)]

Hallöchen

Danke Euch.


Eh klar :
d = SQRT(a² + b² + c²)


Die Lösung mit einem uC ist möglich aber nicht einfach.
Ich brauche eine Bandbreite von 5kHz !
Mit einem DSP ginge es wohl, aber damit kenne ich mich nicht aus :-(



Der IC ist interessant und auch leicht zu beschaffen :-O



Danke nochmals.

bG
Mandi