Hallo,
ich bin jetzt in den Zugzwang gekommen, mehrere DMS-Halbbrücken
zusammenschalten zu müssen. Bisher hatte ich 2 Halbbrücken zu einer
Vollbrücke für die Erfassung einer Gewichtskraft verschaltet, was auch
technisch einwandfrei funktioniert hat. Die Wirkungsweise dieser Brücke
war mir auch voll verständlich.
Die neuerliche Anforderung besteht darin 4 solcher Halbbrücken zu einer
Vollbrücke zusammenschalten zu müssen. Und da setzt bei mir das
Verständnis aus. Kann mir jemand helfen?
Vielen Dank für Eure Mühen.
Barnee345 schrieb:> Die neuerliche Anforderung besteht darin 4 solcher Halbbrücken zu einer> Vollbrücke zusammenschalten zu müssen.
Was ist das Ziel?
(Denn die Beschreibung ist uneindeutig.)
Foja Stein schrieb:> Was ist das Ziel?
Vergrößerung des Messbereiches.
>> (Denn die Beschreibung ist uneindeutig.)
eigentlich nicht :-)) wenn man das angehängte Schaltbild dazu hernimmt,
was letztendlich auch die Lösung ist.
Barnee345 schrieb:> eigentlich nicht :-)) wenn man das angehängte Schaltbild dazu hernimmt,> was letztendlich auch die Lösung ist.
Doch, die Beschreibung war uneindeutig. Genau wie Foja schreibt fehlt
das Ziel dieser Aktion.
Wenn das Ziel war, die Empfindlichkeit der Brücke bei konstanter
Versorgungsspannung zu erhöhen, dann wurde das mit deiner Lösung nicht
erreicht. Die Widerstandsänderung in jedem Brückenzweig ist jetzt zwar
doppelt so groß, dafür ist aber auch der Grundwiderstand in jedem
Brückenzweig doppelt so groß. Für die Empfindlichkeit (bei konstanter
Versorgung) bringt diese Lösung also nichts, das kürzt sich einfach
raus.
Wenn das Ziel war, die elektrische Belastbarkeit zu erhöhen (also welche
Versorgung kannst du der Brücke geben bevor der Stromfluss für die DMS
schädlich wird), dann wurde dieses Ziel erreicht. Du kannst die doppelte
Versorgung anlegen und bekommst darüber natürlich auch die doppelte
Empfindlichkeit.
Wenn es darum ging, den "Mittelwert" aus den zwei unterschiedlichen
Biegungen zweier Bauteile zu messen, dann hast du das Ziel vielleicht
erreicht (dann müsste im Plan noch erkennbar sein, welche Halbbrücke du
auf welches Bauteil geklebt hast).
Wenn es einfach nur darum ging, doppelt so viele DMS Halbbrücken zu
verbraten, hättest du auch einfach zwei der vier Halbbrücken
unbeschaltet lassen können ;-)
Achim S. schrieb:> Barnee345 schrieb:>> eigentlich nicht :-)) wenn man das angehängte Schaltbild dazu hernimmt,>> was letztendlich auch die Lösung ist.>> Wenn es einfach nur darum ging, doppelt so viele DMS Halbbrücken zu> verbraten, hättest du auch einfach zwei der vier Halbbrücken> unbeschaltet lassen können ;-)
Der Gedanke hätte sogar etwas, worüber man nachdenken könnte. Die
derzeitige Messung, realisiert aus der Zusammenschaltung zweier
Halbbrücken zu einer Vollbrücke, ist funktionell schließlich
einwandfrei. Die Verdoppelung der Lastzellen wird nötig, da eine
Verdoppelung der auftretenden Last erfasst werden soll. Ergo ist der
o.g. Ansatz schon OK. Das hätte den Vorteil, dass die vorhandene
Signalauswertung durch den DMS-Verstärker noch nicht einmal geändert
werden müsste. Lediglich die Bewertung des zur Anzeige gebrachten
Signals müsste angepasst werden.
Barnee345 schrieb:> Die Verdoppelung der Lastzellen wird nötig, da eine> Verdoppelung der auftretenden Last erfasst werden soll.
D.h. du hast zwei Wiegezellen, die sich die Gewichtskraft aufteilen.
Dann ist das eigentliche Ziel der Messung imho tatsächlich:
Achim S. schrieb:> den "Mittelwert" aus den zwei unterschiedlichen> Biegungen zweier Bauteile zu messen,
Das lässt sich mit deiner Verschaltung tatsächlich erreichen - du
mittelst das Signal der beiden Wiegezellen.
Achim S. schrieb:> Barnee345 schrieb:>> Die Verdoppelung der Lastzellen wird nötig, da eine>> Verdoppelung der auftretenden Last erfasst werden soll.>> D.h. du hast zwei Wiegezellen, die sich die Gewichtskraft aufteilen.> Dann ist das eigentliche Ziel der Messung imho tatsächlich:>> Achim S. schrieb:>> den "Mittelwert" aus den zwei unterschiedlichen>> Biegungen zweier Bauteile zu messen,>> Das lässt sich mit deiner Verschaltung tatsächlich erreichen - du> mittelst das Signal der beiden Wiegezellen.
Ich glaube, man muss da zwischen der Last und den Signalen
unterscheiden. Bei 2 gleichartigen Wiegezellen kann jede Zelle eine Last
von X N(ewton) verkraften, wobei in dem Augenblick der parallelen
Beaufschlagung durch eine gemeinsame Last, die maximale Last in Summe
der Addition der Belastungsfähigkeit jeder einzelnen Zelle entspricht.
Eine Belastung einer Zelle über deren Belastungsfähigkeit hinaus führt
zu deren Zerstörung. Mein jetziges System wird aber nie bis zur
theoretischen Grenze belastet, so dass grobe Unregelmäßigkeiten bei der
Anordnung der Zellen nicht zur Zerstörung führen können. Elektrisch
spielen diese geometrischen Unregelmäßigkeiten keine Rolle, da sie
ausgemittelt werden, darüber braucht man bei einer Brückenschaltung
nicht nachzudenken.
Wurden bisher 2 Wiegezellen mit der Last parallel beaufschlagt, so
sollen es in Zukunft 4 Zellen sein, was einer Verdoppelung des
bisherigen Lastbereiches entspricht - einschließlich einer Reserve, um
Schäden durch eine unsymmetrische Belastung auszuschließen. Ich werde
jedoch alle 4 Zellen nach dem im dritten Beitrag gezeigten Schaltbild
verknüpfen. Das so gebildete Brückensignal lässt sich wie gehabt
verstärken und bewerten. That's it!
Moooment. Verdoppelung des Messbereichs bedeutet doppelt so viel
Gewicht, wenn ich das Geschriebene richtig interpretiere.
Das hat aber überhaupt nichts mit der Beschaltung zu tun. Doppelt soviel
Gewicht=doppelte Dehnung=doppelt so viel Signal. So weit die elektrische
Seite.
Doppelt so viel Gewicht hat aber Einfluss auf die Mechanik. Die
Materialspannung sigma=epsilon*E
epsilon ist die Dehnung in m/m und E ist der Elastizitätsmodul. Für
Stahl ist E = 200000 N/mm², für Alu gilt E=70000 N/mm².
Für jeden Werkstoff gibt es ein Materialspannung, die nicht
überschritten werden darf. Für messtechnische Zwecke muss man darauf
achten, weit unter der Materialspannung zu bleiben. Für Stahl sollte man
unter 200 N/mm² bleiben, für Alu unter 70 N/mm², das führt zu einem
Kennwert von 2 mV/V. Für Stahl der Marke Gießkannenblech sieht es
deutlich schlechter aus.
Mit anderen Worten: Federkörper ggf. verstärken.
dms freak schrieb:> Sehe eben erst: Vier Zellen. Alles gut.
Nur keine Sorge ;-)
Jede der Zellen ist nominell für 500 N ausgelegt, ohne dabei den
Überlastbereich auch nur entfernt anzukratzen. Darüber hinaus werden von
den nominell möglichen 500 N theoretische nur 370 N ausgenutzt, falls
die Lastaufteilung aus irgendwelchen Günden nicht symmetrisch erfolgen
sollte. Große Unterschiede in der Symmetrie sind aber aus mechanischen
Gründen eher unwahrscheinlich.
Das Folgende betrifft nicht die Zellen, denn die sind einbaufertig:
Die Angabe von 200 N/mm² bei Stahl macht mich etwas stutzig, die
Streckgrenze liegt doch wesentlich höher. Auf was bezieht sich diese
Angabe?
