Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Auflösung, Genauigkeit, Messbereich von Kraftsensoren


von Göksel E. (gksel_e)


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Hallo MC´ler,

ich bin nicht vom Fach aber beschäftige mich mit Kraftsensoren. Ich 
suche einen Kraftsensor für einen Windkanal mit DMS. Ich will Kräfte ab 
50  Mikronewton bis 50 Newton messen.
Wie kann ich wissen, das ein Kraftsensor mit einem Messbereich von 10 N 
oder 50 N Kräfte ab 50 Mikronewton korrekt anzeigt oder ob 5,0005 Newton 
nicht 5,0000 Newton ist?
Ich hoffe ich konnte mich ausdrücken.

fG Göksel

von Georg G. (df2au)


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Mit welcher Genauigkeit möchtest du die 50uN messen?
Eins ist schon mal sicher, das wird teuer...

von g457 (Gast)


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> Wie kann ich wissen [..]

Ersteres steht im Datenplatt, zweiteres kalibriert man.

HTH

von Amateur (Gast)


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Ein Witz oder was?

5,0005 Hast Du mal darüber nachgedacht, WAS für Genauigkeits- und 
Auflösungsvorstellungen hast?

Angeblich soll es zu den Teilen ausführliche Datenblätter geben - kann 
mich aber auch irren.

von Georg G. (df2au)


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Bei einem Messbereich von 10E6 wird wohl auch die PTB sich anstrengen 
müssen. Auf gängige Einheiten bezogen: Er möchte 1 Tonne auf das Gramm 
genau oder besser auswiegen. Eine sportliche Aufgabe.

von innerand i. (innerand)


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Georg G. schrieb:
> Bei einem Messbereich von 10E6 wird wohl auch die PTB sich anstrengen
> müssen. Auf gängige Einheiten bezogen: Er möchte 1 Tonne auf das Gramm
> genau oder besser auswiegen. Eine sportliche Aufgabe.

Und auch noch vom Gramm bis zur Tonne alles mit der selben Waage.

von Göksel E. (gksel_e)


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Danke. Ich habe da auch schon ein Sensor Verstärker Kombination. Das 
Problem das ich bei den Datenblätter nicht durchschaue. Genaue was es um 
die Begriffe wie Genauigkeit und Auflösung geht. Für mich sind beide 
Gleich. Ein weiteres Problem ist, das der Sensor 6 Kraftrichtungen 
aufnehmen.
Mir ist auch bekannt das es nicht ganz günstig wird Budget ist ja auch 
2000 EUR für denn Sensor.

Vielen Dank für die Antworten.

PS Ich bin Maschinenbauer.

von Mike (Gast)


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Göksel E. schrieb:
> oder ob 5,0005 Newton nicht 5,0000 Newton ist?

g457 schrieb:
> ..., zweiteres kalibriert man.

Das stell dir nicht so einfach vor. Voraussetzung dafür ist, dass der 
Sensor überhaupt kalibrierfähig ist, d.h. das er unter Berücksichtigung 
aller bei der Kalibriermessung angebrachten Korrekturen überhaupt in der 
Lage ist, einen Messwert mit einer Genauigkeit von 0.01% zu 
reproduzieren.

von delimit (Gast)


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Georg G. schrieb:
>Eine sportliche Aufgabe.

Naja - eine normal käufliche Präzisionswaage hat z.B.
Wägebereich  5 g
Ablesbarkeit  0,002 mg
Reproduzierbarkeit (Standardabweichung) ≤± 0,004 mg
Linearitätsabweichung ≤± 0,008 mg

Also entspricht die Linearität umgerechnet auf deine Tonne ±1,6 g. Ist 
aber kein DMS, Einschwingzeit ist relativ groß und auch die 
Umgebungsbedingungen sind nicht zu vernachlässigen.

Alle größeren Waagenhersteller wie Sartorius oder Mettler-Toledo bieten 
gegen Einwurf kleiner Münzen kundenspezifische Wägezellen oder 
Fertiglösungen an.

Auch wenn €2000 nicht weit reichen dürften - Anfragen kosten erstmal 
nix.

von Wolfgang A. (Gast)


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Göksel E. schrieb:
> Genaue was es um die Begriffe wie Genauigkeit und Auflösung geht.
> Für mich sind beide Gleich.

Gibt es im Maschinenbau keine Messtechnik? Sowas ist üblicherweise Thema 
im Grundstudium.

Die Genauigkeit gibt an, wie gut der angezeigte Wert mit dem 
tatsächlichen Wert übereinstimmt.
Auflösung gibt ab, wie gut zwei verschiedene Werte unterschieden werden 
können (unabhängig davon, ob der angezeigte Wert absolut richtig ist)

von Amateur (Gast)


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>Das Problem das ich bei den Datenblätter nicht durchschaue.

Das hast Du doch alles schon mal gelernt. Interessant sind hier, neben 
der Angabe zur maximalen Belastbarkeit die Angaben: Linearität und 
Genauigkeit.

Die Genauigkeit: 0,1% z.B. 1000 Ohm +/-0,1% bedeutet dass das Teil einen 
Widerstand irgendwo zwischen ungefähr 999 und 1001 Ohm hat. Hier kann 
Dir ein Abgleich, mit einem definierten Gewicht z.B. 1000N helfen.
Das bedeutet aber nicht, wenn Du später 500 misst, dass das auch 500N 
aufliegen. Hier kommt nämlich die Linearität ins Spiel.
Bei der Linearität gilt Daumen mal Pi: Je geringer die Last ist desto 
schlimmer die Auswirkung. Deshalb habe ich auch Deine Vorstellung etwas 
belächelt.

Gerade Du, als aus dem Maschinenbau kommend, solltest auch wissen dass, 
je größer die Belastbarkeit ist, umso größer werden die 
Umgebungsfaktoren. Also Faktoren die sich aus der Größe bzw. Stabilität 
der Aufnahme ergeben. Z. B. Lagerreibung oder Verschiebungen, die sich 
aus dem konstruktiven Massepositionen ergeben.
Natürlich gibt es Wandler, die 20 Bit und mehr auflösen. Dann brauchst 
Du aber zwei weitere Personen. Die erste, die die letzten Dezimalstellen 
festhält und eine zweite, die das Ergebnis auch glaubt.

von Göksel E. (gksel_e)


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delimit schrieb:
> Alle größeren Waagenhersteller wie Sartorius oder Mettler-Toledo bieten
> gegen Einwurf kleiner Münzen kundenspezifische Wägezellen oder
> Fertiglösungen an.

Sensoren die ich brauch, sind speziell für Windkanäle entwickelt und vom 
Hersteller patentiert, daher kommt nur  ME Messsysteme als Hersteller in 
Frage und die haben nur zwei Ausführungen für Windkanäle.

Wolfgang A. schrieb:
> Gibt es im Maschinenbau keine Messtechnik? Sowas ist üblicherweise Thema
> im Grundstudium.

Ja, im MB-Studium ist Messtechnik mit dabei, aber wir haben andere 
Themen bearbeitet.

Aber, erkennen konnte ich erstmal, das Sensoren mit höheren 
Messbereichen die Ergebnisse stärker verfälschen je geringer sie werden 
und meine 5,0005 nicht so leicht gemessen werden kann, da Aufgrund der 
Genauigkeit durch Temperatureinfluss, Linearitätsabweichung etc..

: Bearbeitet durch User
von MT (Gast)


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Göksel E. schrieb:
> Kräfte ab
> 50  Mikronewton bis 50 Newton messen.

...ja, mit einem Sensor.
Das ist doch nur wieder eine von den vielen "spinnerten" Vorgaben hier.
Die Leute denken nicht nach, nicht für 5 cent, nehmen keinen Bleistift 
in die Hand und rechnen mal 5 Zeilen. Oder schauen sich die 
Messfehlerangaben professioneller Systeme an.
Wer Messfehler und Auflösung nicht nachschlagen kann...

von Amateur (Gast)


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>Sensoren die ich brauch, sind speziell für Windkanäle entwickelt und vom
>Hersteller patentiert, daher kommt nur  ME Messsysteme als Hersteller in
>Frage und die haben nur zwei Ausführungen für Windkanäle.

Was ist an einer Druckdose für Windkanäle so besonderes?

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