Hallo zusammen,
ich überlege Dehnmesstreifen an das AIO Modul anzuschließen und sie mit dem RevPiConnect auszulesen ( über python)
Hat jemand schonmal mit DMS gearbeitet und kann ein bestimmtes Modell empfehlen, dass Für den Revolution Pi geeignet ist ?
Dehnmessstreifen für AIO Modul
Re: Dehnmessstreifen für AIO Modul
Hallo,
Dehnmessstreifen konfiguriert man typischerweise als Wheatstone Bridge, handelsübliche Widerstände sind 120Ohm, 350Ohm, und 1000Ohm, für spezial Anwendungen gibt es sehr viel mehr Auswahl allerdings zu entsprechenden Preisen.
Der analog Ausgang der RevPi kann gemäss AIO Datenblatt nur eine minimale Impedanz von 1kohm treiben, damit scheiden die 120Ohm und 350Ohm DMS Streifen mal aus. Die Brücke mit 4x 1kOhm DMS hätte wiederum 1kOhm, damit bewegt man sich also gerade so am Limit der Spezifikation.
Viel problematischer ist aber die Eingangsauflösung im Prozessabbild, die gemäss AIO Datenblatt 1mV beträgt. Typische DMS Messverstärker haben einen Eingangsmessbereich (Fullscale) von +/- 2mV/V oder +/- 10mV/V. (das 2mV/V bedeutet hier 2mV Brückenspannung für 1V Versorgungsspannung, 4mV brückenspannung für 2V Versorgungspannung, etc oder eben 2mV/V) Bei einer Versorgungsspannung von 1V würde +/-10mV erzeugt, also sehr wenig.
Wenn man für alle 4 Widerstände der Brücke einen DMS verwendet (Vollbrücke) kann man noch einen Faktor 4 herausholen (auf Brückenfaktor genannt), dann wären wir bei 40mV. Zudem könnte die Versorgungsspannung noch etwas erhöht werden bis ca 5V, dann hätten wir 200mV. Darüber würde ich nicht gehen da sonst die DMS zu sehr aufgeheizt werden könnten. Der gesamte Messbereich würde also gerade mal auf wenige hundert diskrete schritte abgebildet werden.
=> Der RevPi AIO hat heute(*) eine zu kleine Eingangsempfindlichkeit um einen DMS-Sensor direkt anzuschliessen, und ist bei der Versorgung bereits am Limit. Ich würde empfehlen, einen analogen DMS Messverstärker zu benutzen. Diese Geräte gibt es für Hutschiene, oder als Platine (OEM). Sie stellen die Versorgungsspannung zur Verfügung und verstärken die Brückenspannung auf z.B. ein -10V/+10V Analogsignal, welches man dann auf einen Analogeingang des RevPi AIO legen kann. Wenn viele Kanäle benötigt werden, macht von den Kosten her eventuell auch ein digitaler Messverstärker Sinn....
Freundliche Grüsse,
Thomas Seiler
(*) Da der benutzte AD Wandler einen programmierbaren Verstärker hat, könnte Kunbus mit einer zukünftigen Firmware weitere Eingangsspannungsbereiche anbieten.
Dehnmessstreifen konfiguriert man typischerweise als Wheatstone Bridge, handelsübliche Widerstände sind 120Ohm, 350Ohm, und 1000Ohm, für spezial Anwendungen gibt es sehr viel mehr Auswahl allerdings zu entsprechenden Preisen.
Der analog Ausgang der RevPi kann gemäss AIO Datenblatt nur eine minimale Impedanz von 1kohm treiben, damit scheiden die 120Ohm und 350Ohm DMS Streifen mal aus. Die Brücke mit 4x 1kOhm DMS hätte wiederum 1kOhm, damit bewegt man sich also gerade so am Limit der Spezifikation.
Viel problematischer ist aber die Eingangsauflösung im Prozessabbild, die gemäss AIO Datenblatt 1mV beträgt. Typische DMS Messverstärker haben einen Eingangsmessbereich (Fullscale) von +/- 2mV/V oder +/- 10mV/V. (das 2mV/V bedeutet hier 2mV Brückenspannung für 1V Versorgungsspannung, 4mV brückenspannung für 2V Versorgungspannung, etc oder eben 2mV/V) Bei einer Versorgungsspannung von 1V würde +/-10mV erzeugt, also sehr wenig.
Wenn man für alle 4 Widerstände der Brücke einen DMS verwendet (Vollbrücke) kann man noch einen Faktor 4 herausholen (auf Brückenfaktor genannt), dann wären wir bei 40mV. Zudem könnte die Versorgungsspannung noch etwas erhöht werden bis ca 5V, dann hätten wir 200mV. Darüber würde ich nicht gehen da sonst die DMS zu sehr aufgeheizt werden könnten. Der gesamte Messbereich würde also gerade mal auf wenige hundert diskrete schritte abgebildet werden.
=> Der RevPi AIO hat heute(*) eine zu kleine Eingangsempfindlichkeit um einen DMS-Sensor direkt anzuschliessen, und ist bei der Versorgung bereits am Limit. Ich würde empfehlen, einen analogen DMS Messverstärker zu benutzen. Diese Geräte gibt es für Hutschiene, oder als Platine (OEM). Sie stellen die Versorgungsspannung zur Verfügung und verstärken die Brückenspannung auf z.B. ein -10V/+10V Analogsignal, welches man dann auf einen Analogeingang des RevPi AIO legen kann. Wenn viele Kanäle benötigt werden, macht von den Kosten her eventuell auch ein digitaler Messverstärker Sinn....
Freundliche Grüsse,
Thomas Seiler
(*) Da der benutzte AD Wandler einen programmierbaren Verstärker hat, könnte Kunbus mit einer zukünftigen Firmware weitere Eingangsspannungsbereiche anbieten.
