Einleitung

Hier wird die Rosetten-Temperatur von einem externen Pt100-Modul (z.B. von LKMelectronic) für einen 10V-Eingang der Karte PX401 bereitgestellt. Das Polynom des Rosetten-Datenblatts liefert die temperaturabhängige Scheindehnung, mit der die Kompensation durchgeführt wird.

Die eigentliche Spannungs-Berechnung findet im Funktionsblock „DMS-Spannungsanalyse“ („Stress Analysis“) statt. Er benötigt folgende Eingänge:

epsA_raw... epsB_raw sind die Rohwerte der Rosetten-Dehnungen. Die Einheit muss μm/m sein. (Hinweis: Rosetten 0°/60°/120° werden zur Zeit nicht unterstützt.)

Der Temperaturkompensations-DMS liefert die Vergleichsdehnung. Wenn diese Option -wie hier- nicht benutzt wird, so ist der Eingang mit konstant 0 zu verbinden.

Die Scheindehnung eps_p wird vom Temperatur-Polynom in μm/m geliefert. (Bei Nichtbenutzung ist dieser Eingang ebenfalls mit konstant 0 zu verbinden.)

Als Parameter sind der E-Modul und die Querkontraktionszahl einzustellen (hier z.B. für Aluminium). Die Einheit des E-Moduls ist frei wählbar. Die berechneten Ausgänge haben die Einheit des E-Moduls.

Der Block liefert folgende Größen:

  • sigma1 (Hauptnormalspannung1)
  • sigma2 (Hauptnormalspannung 2)
  • tau_max (Maximale Schubspannung)
  • sigma_v (Vergleichsspannung nach von Mises)
  • phi in Winkelgrad (Winkel zwischen MessgitterA (0°) und der Hauptnormalspannung1)

Vorgehensweise

Der Temperatureingang:

Hier wird der Bereich -30°... +70°C auf 0..10 V abgebildet.

Zur Berechnung der Scheindehnung eps_p werden die Polynom-Koeffizienten vom Rosetten-Datenblatt in den Block „Polynom“ („Poynomial“) übertragen:

Die Skalierung der Rosetten-Eingänge ist etwas komplizierter. Gegeben ist der k-Faktor, gebraucht wird Dehnung in μm/m.

Der erste Skalierungspunkt ist einfach: 0 mV/V entspricht 0 μm/m.

Der zweite Punkt wird bei einer Verstimmung von 1 mV/V angegeben.

Die tatsächlichen k-Faktoren stehen auf dem Rosetten-Datenblatt. Hier die Einstellung für k=2,08, 2,10 und 2,12:

Das Nullstellen der Ausgangswerte erfolgt über den Button „Reset“ oder über ein digitales Signal, das unter „Reset durch“ („Reset by“) definiert ist.

Tipps

  • Auch wenn Festwiderstände die Rosetten-DMS am Einbauort zu Halbrücken ergänzen, ist das Messsignal das einer Viertelbrücke. Der Zusammenhang zwischen Brückenverstimmung, k-Faktor und Dehnung ist 
  • Die Rohwerte (epsA_raw...) können, müssen aber nicht zu Null gestellt werden. Das Zurücksetzen (Reset) des Funktionsblocks „DMS-Spannungsanalyse“ ist ausreichend.
  • Der Nullpunkt des Funktionsblocks „DMS-Spannungsanalyse“ wird mit der Geräteparametrierung gespeichert. Dafür das Speichersymbol klicken oder die Parametrierung auf dem PC sichern: Menü –Einstellungen –System –Gerät –Gerät verwalten –Backup zum PC(Menu –Settings –System –Device –Device-Management –Backup to PC)

Der Nullpunkt ist damit restaurierbar.

Rechtlicher Hinweis

Diese Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung. Sie unterliegen keinen Gewährleistungs- oder Haftungsansprüchen.

Spannungsanalyse mit PMX

PMX bietet für die Spannungsanalyse mittels Rosetten-DMS einen geeigneten Funktionsblock an. Der Block liefert die beiden Hauptspannungen, den Winkel der ersten Hauptspannung, die maximale Schubspannung sowie die Vergleichsspannung nach von Mises. In diesem Beispiel wird eine Rosette mit drei Festwiderständen zu drei Halbbrücken ergänzt. Die Temperatur-Kompensation des Rosetten-DMS kann entweder über die Rosetten-Temperatur oder über einen spannungsfreimontierten Vergleichs-DMS erfolgen.

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