Hallo Leute, ich arbeite zur Zeit an einer Schaltung um Dehnmessstreifen auszuwerten. Am Eingang der Auswerte-Schaltung befinden sich ein Trimmpotentiometer um die Toleranzen der DMS auszugleichen. Das Problem ist, dass die Messschaltung später starken Vibrationen ausgesetzt sein wird (netter 1-Zylinder Motor). Ich mache mir jetzt Sorgen, ob durch die Vibrationen der Schleifer des Trimmpotentiometers eventuell wackelt und Schwingungen oder gar einen Drift am Ausgang des Potis erzeugt. Da die nachfolgende Schaltung eine sehr hohe Verstärkung hat wäre das schon kritisch für mich. Die Alternative für mich wären DA-Wandler allerdings sind die sowohl teurer als auch allgemein aufwändiger umzusetzen als ein einfacher Poti. Hat jemand von euch bereits Erfahrungen von Trimmpotentiometer in einer sehr vibrationsstarken Umgebung? Gruß Kai :)
Kai L. schrieb: > Hat jemand von euch bereits Erfahrungen von Trimmpotentiometer in einer > sehr vibrationsstarken Umgebung? Man sollte die Elektronik auf jeden Fall durch Federelemente o.ä. vom Motor entkoppeln. Ausserdem sollte ein Trimmpoti so dimensioniert werden, das der Stellbereich nur +-1% o.ä. beträgt. Willst Du das Meßergebnis Deines DMS denn über ein Analoginstrument anzeigen? Gruss Harald
Sogar die Multi-Turn-Cermettrimmer mögen keine Vibrationen. Ein paar Prozent Drift des eingestellten Wertes solltes du schon einkalkulieren. Aber auch ohne Vibrationen driften Trimmer relativ stark. Steht oft im Datenblatt. -> Lass den Trimmer weg und versuche das mit einem Festwiderstand. Es gibt auch die Wegknipstechnik, da lötest du mehrere Widerstände ein und knipst dann einige Drähte durch, bis das Resultat stimmt. Am besten ist es natürlich, wenn du die Toleranzen per Software abfängst. Ist heute Stand der Technik.
Kai L. schrieb: > ob durch die Vibrationen der Schleifer des Trimmpotentiometers > eventuell wackelt Dann setzt man den Trimmer eben dorthin, wo es nicht wackelt und vibriert.
Harald Wilhelms schrieb: > Man sollte die Elektronik auf jeden Fall durch Federelemente o.ä. vom > Motor entkoppeln. Ausserdem sollte ein Trimmpoti so dimensioniert > werden, das der Stellbereich nur +-1% o.ä. beträgt. Willst Du das > Meßergebnis Deines DMS denn über ein Analoginstrument anzeigen? Das Ausgangssignal wird durch einen AD-Wandler eingelesen und von einem Mikrocontroller verarbeitet. Also wäre hier eine weitere Filterung noch denkbar aber das auch wenn möglich nur im Worst Case. Die Potentiometer müssen +-1% Toleranzen der DMS ausgleichen und entsprechend sind sie dimensioniert, das heißt zwischen VCC+ und VCC- habe ich noch zwei große Widerstände gepackt. An so federnde Abstandshalter habe ich auch schon gedacht. Die machen es sicher besser aber ich kann mir nur schwer vorstellen, dass die wirklich alle Vibrationen aufnehmen... :/ @Kai Klaas Dann sind meine Befürchtungen wohl war... Weg mit den Trimmpotentiometern! Ich werde dann auf DA-Wandler setzen. Die Schaltung soll flexibel sein und mit verschiedenen DMS funktionieren. Daher muss sie auch schnell und einfach einstellbar sein. Neben Potentiometern ist das Einstellen per Software und DA-Wandler dann wohl am praktikabelsten. @foo Auf einem Auto wird das schwierig ;)
Elektronik direkt am Motor? Naja nach ein paar Stunden ist die Platine unbestückt. Die runtergerüttelten Teile sammeln sich dann im Gehäuse. Habe ich in den 80ger Jahren selbst mal erlebt. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Elektronik direkt am Motor? > > Naja nach ein paar Stunden ist die Platine unbestückt. Die > runtergerüttelten Teile sammeln sich dann im Gehäuse. > > Habe ich in den 80ger Jahren selbst mal erlebt. > > Ralph Berres Nicht direkt am Motor aber der ist auf den gleichen Stahlrohr-Rahmen montiert wie die Platine. Die Platine wird vollständig in SMD aufgebaut soweit möglich und Kondensatoren, etc. festgeklebt. Bis jetzt ging das ganz gut nur halt mit Trimmern habe ich keine Erfahrungen. Festkleben möchte ich sie nicht, weil ich sie wie gesagt hin und wieder verstellen muss...
Naja ich hatte mal in den 80ger Jahren versucht ein Notstromaggregat mit einer elektronischen Spannungsregelung aufzubauen. Die Kiste hat auch nicht direkt am Motor gesessen, sondern an dem Aufbau, welches die Steckdosen usw beinhalteten. Allerdings war es damals bedrahtete Bauelemente die ich benutzt habe. Das war wirklich lustig mit anzusehen, wie trotzt Gummipuffer zwischen Elektronik und Steckdosenaufbau, nach und nach die Platine immer leerer wurde und sich immer mehr Bauteile im Gehäuse sammelte. OK Ich habe die Platine nicht vergossen. Zum Schluss wurde daraus eine extra Kiste, welches neben das Notstromaggregat gelegt wurde. Aber gesund sind die Vibrationen für die Bauelemente nicht. Es sei denn man nimmt Bauelemente, welche für die Raumfahrt spezifiziert sind. Potis würde ich übrigens an der Stelle auch nicht nehmen. Dann eher die elektronisch programmierbaren Potis. Ralph Berres
Ich benutze schon lange keine Trimmpotis mehr. Der Abgleich erfolgt in Software und die Werte werden dann im EEPROM des MC gespeichert. In der Regel reicht ein 2-Punkt Abgleich aus: Wert = ADC * Gain + Offset Der Vorteil ist auch, daß der Abgleich automatisch erfolgen kann.
>Der Vorteil ist auch, daß der Abgleich automatisch erfolgen kann.
Und auch im Nachhinein, ohne das Gerät öffnen zu müssen. Wichtig bei
aufwendigen Industrieschaltungen...
1.WENN er nun schon mal einen klapprigen Einstellregler VERbaut hat, wäre dann die einfache Lösung Poti ausmessen und durch Festwiderstände ersetzen. Den Rest durch Rechnen später ausgleichen. ... oder in äußerster Not: ---R1---Einstellregler---R2-- Den Wert des Einstellreglers so klein machen, daß der Widerstandsbereich winzig klein gegenüber den Anschlagwiderständen R1 und R2 ist. Dabei sollte man natürlich wissen, daß der Schleifer das unzuverlässigste und klapprigste Teil ist und nicht gerade die Spannung am Schleifer abgreifen (der evtl. in der Luft hängt)! 2.Allgemein sollte man Elektronik von Vibrationen fernhalten, da durch mechanische Resonanzen leichter irgendwelche Teile abfallen können (auch mit dicken Drähten).
>2.Allgemein sollte man Elektronik von Vibrationen fernhalten, da durch >mechanische Resonanzen leichter irgendwelche Teile abfallen können (auch >mit dicken Drähten). Und da, wo es nicht geht: -> Vergießen.
Kai Klaas schrieb: > Und da, wo es nicht geht: -> Vergießen. Sofern die Schaltung das mitmacht. Durch verschieden Vergussmassen können sich z.B. Schaltungskapazitäten etwas ändern od. Silikon mit Essig ist auch Essig.
kopfkratz Ja wo ist denn nun das eigentliche Problem ? Muß der Trimmer sein bzw. muß damit nachgeregelt werden ? Wenn nein, einfach die Platine ins Gehäuse und mit Epoxy absaufen lassen, dann wackelt nichts mehr und selbst wenn's das Gehäuse vom Rahmen fällt bleibt die Schaltung meistens heil. Wenn man PeDas Lösung umsetzt spart man sich einiges an Hühnerfutter und kann die Daten nachher z.B. am PC noch weiter aufarbeiten. Wozu soll's denn dienen, nur zur Datenerfassung oder als Regler ?
Kai L. schrieb: > Das Ausgangssignal wird durch einen AD-Wandler eingelesen und von einem > Mikrocontroller verarbeitet. Dann kannst Du die Kalibrierung ja bequem mit dem µC machen. Wenn Du da z.B. noch vier Eingänge frei hast, kannst Du dort einen Drehschalter mit sechzehn Stellen anschliessen und damit auch im laufendem Betrieb nachkalibrieren. > An so federnde Abstandshalter habe ich auch schon gedacht. Die machen es > sicher besser aber ich kann mir nur schwer vorstellen, dass die wirklich > alle Vibrationen aufnehmen... :/ Sie müssen gut gedämpft sein. > Ich werde dann auf DA-Wandler setzen. Ist in Deinem µC keiner drin? > Die Schaltung soll flexibel sein und mit verschiedenen DMS > funktionieren. Ich denke, um eine Anpassung des Frontends an jeden neues DMS- Aufnehmer wirst Du nicht drumherum kommen. Nach dem Kalibrieren werden die Potis durch Festwiderstände ersetzt. Die Feinkali- brierung macht dann Dein Stufenschalter. Gruss Harald
Kai L. schrieb: > Am Eingang der Auswerte-Schaltung befinden sich ein Trimmpotentiometer > um die Toleranzen der DMS auszugleichen. Ich an Deiner Stelle würde nach erfolgtem Ableich das Trimmpoti durch Widerstände mit der benötigten Toleranz einbauen, die Schaltung dann vergießen. Auch wenn Trimmpotis mit Gießharz eingegossen werden, im inneren wird es kräftig ruckeln, also hilft das nichts... Kannst Du die Elektronik nicht getrennt von den Vibes installieren? Gruß Mani
Ich verstehe nicht warum sich "die Toleranzen der DMS" nicht auf der Softwareseite in der Datenverarbeitung ausgleichen lassen sollten, sowohl ein Offset als auch die Steigung läßt sich da korrigieren..wo ist das Problem? Gruß, Holm
>wo ist das Problem?
Die Spannungsänderung bei Dehnung ist sehr klein. Größenordnung 1mV.
Spannungen bei nicht kalibrierter Brücke liegen eher bei 10mV.
Du musst die 11mV mit 14Bit Auflösung messen, damit nach der Korrektur
10Bit Auflösung übrig bleiben.
Den groben Abgleich sollte man eher mit Festwiderständen machen: erst Poti zum einstellen nutzen, den Wert messen und dann einen passenden Widerstand (oder 2) einlöten. Den feinen Abgleich kann man dann in Software machen. Selbst ohne Vibrationen sollte man Trimmer wegen der Drift eher vermeiden. Je nach Anwendung geht es ggf. auch ohne den groben Abgleich in Hardware, es kann aber schon helfen damit man etwa mit einem einfacheren AD auskommt.
Noch einer schrieb: > Die Spannungsänderung bei Dehnung ist sehr klein. Größenordnung 1mV. > Spannungen bei nicht kalibrierter Brücke liegen eher bei 10mV. Um einen großen DC-Offset zu kompensieren, kannst Du auch einen PWM-Ausgang mit RC-Glied und Differenzverstärker nehmen.
Kai L. schrieb: > Hat jemand von euch bereits Erfahrungen von Trimmpotentiometer in einer > sehr vibrationsstarken Umgebung? ja, ist problemlos möglich. Die billigen, offenen Trimmer vertragen Vibrationen besser wie Spindeltrimmer und sonstige Trimmer mit geschlossenem Gehäuse. Damit sich nichts durch die Vibrationen verstellt, muss man den Trimmer (nach dem einstellen) mit etwas 5-Minuten-Epoxydharz sichern.
Ich verstehe noch immer nicht, daß man Elektronik in gerüttelten Systemen einbauen muß! Es gibt Platz genug in der Umgebung, die nicht geschüttelt wird... Mani
Mani W. schrieb: > Ich verstehe noch immer nicht, daß man Elektronik in gerüttelten > Systemen einbauen muß! Das erfordert aber auch ein gerüttelt Maß an Platz in der Umgebung. ;-) MfG Paul
Hallo Paul! Paul Baumann schrieb: > Mani W. schrieb: >> Ich verstehe noch immer nicht, daß man Elektronik in gerüttelten >> Systemen einbauen muß! > > Das erfordert aber auch ein gerüttelt Maß an Platz in der Umgebung. > ;-) > MfG Paul Ja! Paul da gebe ich Dir recht! Ein gewisser Sicherheitsabstand vom rüttelnden System sollte die Elektronik schonen! Beste Grüße Mani
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Bearbeitet durch User
Nachtrag! Man muß nur für eine "flexible" Verbindung sorgen zwischen schwingender Maschine und Elektronik... Mani
Mani W. schrieb: > Nachtrag! > > Man muß nur für eine "flexible" Verbindung sorgen zwischen schwingender > Maschine und Elektronik... Ja, der "Abstand" spielt da eigentlich keine grosse Rolle. Einfache Federn gehen da auch nicht. Man braucht eine Dämpfung.
Harald Wilhelms schrieb: > Einfache > Federn gehen da auch nicht. Man braucht eine Dämpfung. dafüe nimmt man meist Gummipuffer
Schreiber schrieb: > dafüe nimmt man meist Gummipuffer Die für ein paar Gramm Platine dann entsprechend weich sein müssen.
Nochmal die Frage, wozu sollte man Elektronik dirkekt am schwingenden System montieren? Mani W. schrieb: > Man muß nur für eine "flexible" Verbindung sorgen zwischen schwingender > Maschine und Elektronik... Dabei dachte ich eher an einen ruhigen Ort neben dem vibrierenden Teil, damit läge dann die Vibrationsbelastung nur an den Zuleitungen... Federaufhängung für die Elektronik? Gut, aber was ist dann mit Zuleitungen zum Rüttelobjekt? Gummipuffer, Ja! Aber bitte ohne Trimmpoti, sondern wie schon gesagt duch Festwiderstände und vergossen! Die Schwachstellen werden immer die Zuleitung zur Elektronik sowie die Zuleitung zum System sein. Selbst hochflexible Drähte geben mal auf... Zur Elektronik möchte ich noch zu bedenken geben, daß auch die anderen Bauteile "rüttelsicher" sind. Dabei denke ich an den 3055 bspw. dessen "Chip" nicht unendlich beansprucht werden darf wegen Fliehkräften, auch Quarze und Keramikschwinger werden das nicht unbedingt aushalten, selbst Elkos... Heißt, daß Eingiessen nicht unbedingt die Lösung ist, darum weg mit der Elektronik in ruhige Umgebung und in Kauf nehmen, manchmal Leitungen tauschen zu müssen. Schönen Gruß Mani
Naja, schonmal Luftmengenmesser "von damals" gesehen? Die haben auch ein Poti verbaut und sitzen direkt am Motor(-ansaugstutzen). Oder Drosselklappen haben auch oft ein mechanisches Potentiometer... kann mir nicht vorstellen dass es dort recht viel weniger vibriert... Aber ob das ganze unter vibrationen funzt lässt sich doch eigentlich ganz einfach austesten, oder nicht? mfg
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Max M. schrieb: > Aber ob das ganze unter vibrationen funzt lässt sich doch eigentlich > ganz einfach austesten, oder nicht? Ich denke nach über 1 1/2 Jahren hat er bereits erste Ergebnisse.
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