Immer mehr Testingenieure in der Luftfahrt-, Maschinenbau-und Automobilindustrie fordern kundenspezifische Sensoren von HBM. Diese Sensoren messen Kräfte und Momente in allen geforderten Freiheitsgraden und werden als Mehrkomponenten- oder Mehrachsaufnehmer bezeichnet. Das Bild unten zeigt einen 6-Komponenten-Aufnehmer.
PMX Matrix Compensation
In dieser Technote wird gezeigt wie sich Übersprechung mit Hilfe der Matrix Kompensation aus dem Messergebnis rechnen lassen. Dazu wird ein Beispiel mit einem Mehrkomponentenaufnehmer durchgeführt, der Kräfte und Momente in allen drei Achsrichtungen aufnimmt.
Benötigtes Material
Zur Durchführung des Beispiels werden folgende Materialien benötigt:
- 1 x PMX System (inkl. Versorgung)
- 1 x Messaufnehmer (6-Komponenten-Aufnehmer)
- 1 x Kalibrierprotokoll (Koeffizienten-Kompensationsmatrix-Protokoll)
Einleitung
Zusammen mit dem Sensor wird von HBM eine Kompensationsmatrix bereitgestellt. Die Matrix zeigt die Übersprechung bzw. die wechselseitige Beeinflussung zwischen den Kräften und Momenten (Fx-Mz). Ufx-UMz sind die Rohsignale, gemessen in mV/V und K11, K12,.... sind die Koeffizienten.
Multiplikation der Messwerte mit der Matrix resultieren in vollständig kompensierten Kraft-und Momentwerten in X-,Y- und Z-Richtung. So werden diese Werte in N oder kN gemäß dem Protokoll ausgegeben. Unten ist eine solche Koeffizienten-Matrix dargestellt.
Wie die Matrix Darstellung oben zeigt, werden die Signale des Sensors (Ufx-UMz) mit der Koeffizienten-Matrix multipliziert, so dass sich entsprechend ein Wert für die Kraft bzw. das Moment ergibt. Die Ergebnisse können direkt auf das Gerät ausgegeben werden,oder zeitsynchron im System bereitstehen.
Hinweis zur Verwendung von TEDS
Bei Verwendung von TEDS werden andere Koeffizienten verwendet, da das Signal nicht gewandelt werden muss. Diese Koeffizienten sind ebenfalls im Kalibrierprotokoll zu finden.
Einstellen der Matrix-Kompensation
Im Webbrowser den PMX aufrufen und in den Berechneten Kanälen eine neue Funktion hinzufügen. Hier die 6x6-Matrix auswählen.
Folgendes Feld zur Eingabe der Funktionsparameter öffnet sich.
Wählen Sie im ersten Schritt die Eingangskanäle der Signale die kompensiert werden sollen (1). Im zweiten Schritt geben Sie die Werte aus der Koeffizienten-Kompensationsmatrix in die Matrix in der Mitte ein (2). Im abschließenden Schritt wählen Sie den Signalausgang (3).
Ergebnisdarstellung
Die Ausgänge sind im oberen Beispiel auf interne Kanäle gelegt, um die Ergebnisse darstellen zu können. Im Folgenden sind verschiedene Matrix-Kompensationen dargestellt, bei denen die Störeinflüsse kompensiert wurden.
Beispielrechnung
Im Folgenden wird beispielhaft eine Rechnung am Beispiel der Kräfte Fy und Fz vorgeführt, bei vorgegebenem Eingangssignal
Rechtlicher Hinweis
Diese Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung. Sie unterliegen keinen Gewährleistung oder Haftungsansprüchen.