Einer für alle Fälle Manche mögen's heiß Jetzt geht s rund QUASAR ...
Einer für alle Fälle Manche mögen's heiß Jetzt geht s rund QUASAR ...
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Rent a MOPS ...<br />
Zugegeben: Innovative,<br />
hochgenaue Messtechnik<br />
hat ihren – nicht geringen –<br />
Preis! Mann-Jahrzehnte an<br />
Entwicklung wollen schließlich<br />
refinanziert werden. In<br />
Zeiten knapper Kassen stellt<br />
sich da manchem Anwender<br />
die Frage, ob z.B. eine<br />
einmalige Messkampagne<br />
solch hohe Investitionen<br />
rechtfertigt. Vom „laufenden<br />
Unterhalt“ <strong>für</strong> Kalibrierung,<br />
Service, Updates usw. ganz<br />
zu schweigen! Wussten Sie<br />
eigentlich, dass man die<br />
gesamte CAESAR-Produktpalette<br />
auch mieten kann?<br />
Insbesondere natürlich die<br />
Systeme, die richtiges Geld<br />
kosten – also z.B. Messräder,<br />
Messlenkräder, QIC-INS<br />
Navigationssysteme, MOPS,<br />
<strong>QUASAR</strong>. Aber auch PCs und<br />
Software. Und weil Man-<br />
Power und vor <strong>alle</strong>m Know-<br />
How oft noch knapper sind<br />
als Geld, können Sie unsere<br />
erfahrenen Applikationsspezialisten<br />
gleich dazu<br />
anheuern. Einen Haken hat<br />
die Sache <strong>alle</strong>rdings: Sie<br />
müssen das lieb gewonnene<br />
Equipment irgendwann wieder<br />
zurückgeben – und unser<br />
Personal natürlich auch...<br />
In diesem Sinne: viel Spaß<br />
beim Lesen wünscht<br />
Ihr CAESAR-Team<br />
[Ein ganz harter Hund]<br />
<strong>Einer</strong> <strong>für</strong> <strong>alle</strong> <strong>Fälle</strong><br />
Er schaut nicht nur verdammt gut<br />
aus: Der <strong>QUASAR</strong> ist auch das Vielkanal-Messsystem<br />
<strong>für</strong> die ganz<br />
harten Einsatzfälle. Und noch dazu<br />
ein echtes Kommunikationstalent.<br />
Also edel, hilfreich und einfach<br />
gut. Wie er z.B. Schiffen dabei hilft,<br />
immer oben zu schwimmen, lesen<br />
Sie … ab Seite 4!<br />
[CAN-Zwerge]<br />
<strong>Manche</strong> mögen‘s <strong>heiß</strong><br />
Da muss man schon genau hinschauen.<br />
Und vor <strong>alle</strong>m gut auf sie<br />
aufpassen! Die neuesten QIC-Signalaufbereitungsmodule<br />
<strong>für</strong> den<br />
CAN-Bus sind nämlich so extrem<br />
klein, dass sie schon mal verloren<br />
gehen können. Und sie lieben es<br />
<strong>heiß</strong> – bis 120°C! Mehr über die<br />
CAN-Zwerge und die ganze QIC-<br />
Familie … ab Seite 8!<br />
[Luftakrobaten]<br />
<strong>Jetzt</strong> <strong>geht</strong> s <strong>rund</strong><br />
Freiflüge auf dem rotierenden<br />
Propeller – das ist nur eines der<br />
vielen Abenteuer, die unsere<br />
Telemetriesysteme zu bestehen<br />
haben. Und dabei bleiben sie nicht<br />
nur schwindelfrei, sondern sind<br />
auch immer ansprechbar. Was sie<br />
sonst noch <strong>alle</strong>s erleben und wie<br />
ihnen neueste WLAN- und GSM-<br />
Technologie dabei hilft, erfahren<br />
Sie … ab Seite 16!<br />
<strong>QUASAR</strong> CAN-Messtechnik NVH-Analyse MOPS Telemetrie<br />
CAESAR News 7, 2004
2004<br />
2005<br />
2<br />
CAESAR Messekalender<br />
MeasComp 2004<br />
Aachener Kolloquium<br />
Fahrzeug- und<br />
Motorentechnik<br />
TestingExpo USA 2004<br />
AKIDA: Aachener Kolloquium<br />
<strong>für</strong> Instandhaltung, Diagnose<br />
und Anlagenüberwachung<br />
MESSTEC Masters 2005<br />
Sensor + Test 2005<br />
TestingExpo Europe 2005<br />
Impressum<br />
Herausgeber:<br />
CAESAR Datensysteme GmbH<br />
Keltenring 16<br />
82041 Oberhaching<br />
Tel.: 089 - 613 049 - 0<br />
Fax: 089 - 613 049 - 97<br />
info@caesar-datensysteme.de<br />
www.caesar-datensysteme.net<br />
Redaktion:<br />
Joachim Hachmeister, Starnberg<br />
Satz & Layout:<br />
KLARtext Thomas Reuter, Gröbenzell<br />
www.klartext-satzbau.de<br />
Grafi k:<br />
Atelier Matthias Töpfer, Ebersberg<br />
www.ateliertoepfer.de<br />
28.09.-<br />
30.09. Wiesbaden<br />
04.10.-<br />
06.10.<br />
27.10.-<br />
29.10.<br />
09.11.-<br />
10.11.<br />
01.03.-<br />
02.03.<br />
10.05.-<br />
12.05.<br />
31.05.-<br />
02.06.<br />
Aachen<br />
Novi, USA<br />
Aachen<br />
Stuttgart<br />
Nürnberg<br />
Stuttgart<br />
[<strong>Jetzt</strong> schauen Sie sich das mal an!]<br />
■ <strong>QUASAR</strong><br />
Vielkanal-Messsystem <strong>QUASAR</strong>. . . . . . . . . . . . . . . . 4<br />
Applikation: Messen am Schiffsmodell . . . . . . . . . 5<br />
Module und Spezifikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6,7<br />
■ MOPS<br />
MOPS als mehrkanaliger NVH-Analysator . . . . . . 12<br />
MOPS als intelligenter Transientenrecorder . . . . . 15<br />
www.caesar-datensysteme.net info@caesar-datensysteme.de CAESAR Messtechnik News 7 [2004]<br />
4<br />
12
■ CAN-Messtechnik ■ NVH-Analyse<br />
Neue QIC-Module <strong>für</strong> CAN-Bus . . . . . . . . . . . . . . . . 8<br />
Applikation: Extrem-Einsatz am Polarkreis . . . . . 9<br />
QIC-Datalogger und QIC-WLAN . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
Applikation: Telemetrie in der Praxis. . . . . . . . . . 16<br />
Applikation: WLAN-Telemetrie, Mobilfunk . . . . . 18<br />
Mess[lenk]räder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20<br />
MOPS als mehrkanaliger NVH-Analysator . . . . . . 12<br />
Modalanalyse simuliert Strukturmodifikation . . . 14<br />
Humanschwingungen und Schallanalyse . . . . . . . 15<br />
■ Telemetrie ■ Integrierte Lösungen<br />
Inhaltsverzeichnis<br />
8 12<br />
16 21<br />
HighSpeed-MegaSampler von LTT . . . . . . . . . . . . 11<br />
Applikation: Fahrroboter beim TÜV . . . . . . . . . . . 21<br />
MOBES hört die Bremsen quietschen . . . . . . . . . . 22<br />
Applikation: Airbus-Prüfstand . . . . . . . . . . . . . . . 23<br />
CAESAR Datensysteme GmbH Telefon 089 – 61 30 49 - 0 Keltenring 16 D-82041 Oberhaching 3
<strong>QUASAR</strong><br />
4<br />
<strong>QUASAR</strong> [<strong>Einer</strong> <strong>für</strong> die ganz harten <strong>Fälle</strong>]<br />
D<br />
er <strong>QUASAR</strong> wird als<br />
modulares Messdatenerfassungssystem<br />
sowohl mobil als auch stationär<br />
eingesetzt. Beispielsweise „stand-<br />
alone“ als mobiler Messdaten-<br />
Rekorder mit PC-Card-Speicher<br />
oder auch Festplatte mit bis zu 20<br />
GByte Speichertiefe, was Mess-<br />
zeiten von wenigen Sekunden bis<br />
vielen Stunden ermöglicht. Oder<br />
aber online mit einem oder mehre-<br />
ren Rechnern vernetzt im Bereich<br />
der Prüfstands- und Automatisie-<br />
rungstechnik.<br />
Ein erweiterter Betriebstemperaturbereich<br />
von –40 bis + 85 °C und eine Erschütterungsfestigkeit<br />
bis 15 g machen das Gerät<br />
auch <strong>für</strong> härteste Einsatzfälle wie z.B. im<br />
landwirtschaftlichen oder militärischen<br />
Bereich oder bei der Klimaerprobung<br />
geeignet. Dank der erweiterten Netzwerkfähigkeiten<br />
können dabei das Messsystem<br />
und die Analysestation über beliebige Distanzen<br />
hinweg kommunizieren – sowohl<br />
im weltweiten Maßstab über das Internet<br />
als auch lokal im Rahmen von Intranet-<br />
Strukturen, z.B. zwischen Prüfstand und<br />
Leitwarte. Für den drahtlosen Datentransfer<br />
über kürzere Distanzen wird dabei<br />
jetzt auch eine Funkübertragung nach<br />
WLAN-Standard angeboten.<br />
Das auf dem VME-Bus-Standard basierende<br />
System verfügt über Eingangsmodule<br />
<strong>für</strong> Strom-, Spannungs-, Temperatur-<br />
und DMS-Brücken-Signale sowie über ein<br />
Zähler- bzw. Frequenzmodul und lässt<br />
sich auf maximal 160 Kanäle mit einer<br />
Summenabtastrate von über 400 kSamples<br />
pro Sekunde je G<strong>rund</strong>gerät aufrüsten. Alle<br />
Messkarten bieten differentielle Eingänge,<br />
galvanische Trennung und frei einstellbare<br />
Filter pro Kanal. Über ein neues CAN-<br />
Bus-Interface können jetzt zusätzlich auch<br />
die dezentralen Signalaufbereitungsmodule<br />
der QIC-Serie angeschlossen werden.<br />
Sämtliche Umrechnungen, Linearisierungen<br />
und Anpassungen werden in Echtzeit<br />
durchgeführt. So stehen die Messdaten<br />
sofort als physikalische Einheiten zur Verfügung<br />
und lassen sich online via Ethernet<br />
unter Windows anzeigen und weiter<br />
verarbeiten.<br />
Mit der neuesten Version 2.0 der Bedienoberfläche<br />
Q-Builder bietet der <strong>QUASAR</strong><br />
jetzt eine erheblich erweiterte Fernmess-<br />
und Ferndiagnose-Funktionalität. Schon<br />
bei der Konfiguration des Systems wird<br />
der Anwender optimal unterstützt, da<br />
auf hilfreiche Dokumentation – wie z.B.<br />
Datenblätter, Blockschaltbilder, Steckerbelegungen<br />
– sowohl lokal als auch online<br />
via Internet zugegriffen werden kann.<br />
Umgekehrt besteht im Support-Fall über<br />
das Web die Möglichkeit der Ferndiagnose,<br />
wobei durch direkten Zugriff auf<br />
den internen Fehlerspeicher Störfälle wie<br />
Sensorbruch, Grenzwertüberschreitung<br />
oder Alarmfunktionen erkannt werden.<br />
Im System integrierte zyklische Selbsttests<br />
erleichtern darüber hinaus die Fernwartung.<br />
Mit Hilfe des <strong>QUASAR</strong>-Browsers<br />
lassen sich die lokal gespeicherten Messdaten<br />
und Konfigurationsparameter zu einer<br />
beliebigen autorisierten Internet-Adresse<br />
transferieren. ■<br />
www.caesar-datensysteme.net info@caesar-datensysteme.de CAESAR Messtechnik News 7 [2004]
[Wellenbad] Schiffsmodell mit 400 DMS-Kanälen<br />
MARIN beschäftigt sich schon seit 1932<br />
mit der Entwicklung und Optimierung<br />
von Schiffen, Offshore-Konstruktionen<br />
(z.B. Ölplattformen) und deren Komponenten.<br />
Schwerpunktmäßig werden dabei<br />
die Auswirkungen von Wind, Wellengang<br />
und Turbulenzen auf die Struktur des<br />
Schiffskörpers bzw. der Plattform untersucht.<br />
Das weltweit renommierte Institut<br />
verfügt über jahrzehntelange Erfahrung<br />
in der Erforschung der relevanten hydrodynamischen<br />
Prozesse und betreibt eine<br />
ausgedehnte Anlage mit mehreren Bassins<br />
unterschiedlichster Dimensionen <strong>für</strong> die<br />
wirklichkeitsnahe Simulation sämtlicher<br />
Umweltbedingungen. So waren die Niederländer<br />
z.B. auch in die Entwicklung des<br />
mittlerweile in Dienst gestellten, größten<br />
Passagierschiffs der Welt – der QUEEN<br />
MARY 2 – mit eingebunden (siehe Bild).<br />
Ein Spezialgebiet ist die Messung von<br />
Druckverteilungen an rotierenden Schiffsschrauben<br />
in speziellen Unterdrucktunnels<br />
um das sogenannte Kavitationsverhalten<br />
zu analysieren (unter „Kavitation“<br />
versteht man eine unerwünschte, weil<br />
unter Umständen materialschädigende<br />
Blasenbildung auf G<strong>rund</strong> ungünstiger<br />
Strömungsverhältnisse am Propeller).<br />
Die vielfältigen Messaufgaben bei MARIN<br />
stellen hohe Anforderungen an die einzusetzende<br />
Signalaufbereitung und Messdatenerfassung.<br />
Neben der großen Anzahl<br />
par<strong>alle</strong>l abzutastender Sensoren, z.B.<br />
mehr als 400 Dehnmessstreifen an einem<br />
Modell, sind hier vor <strong>alle</strong>m eine hohe<br />
geforderte Abtastrate von bis zu 40 kHz<br />
pro Kanal <strong>für</strong> Hochfrequenzmessungen<br />
und die Anpassung an spezielle Sensorik,<br />
wie z.B. einen Wellenhöhen-Geber,<br />
zu nennen. Mit dem letztlich<br />
ausgewählten <strong>QUASAR</strong> wurde<br />
nicht nur ein digitales Vielkanal-Messsystem<br />
gefunden, das<br />
viele Forderungen bereits als<br />
Standard erfüllen konnte, sondern<br />
mit CAESAR gleichzeitig<br />
ein erfahrener Partner, der willens und<br />
in der Lage war die notwendigen Erweiterungen<br />
von Hardware und Software<br />
durchzuführen.<br />
Für die vielfältigen Anwendungen bei<br />
MARIN wurde zusätzlich die Möglichkeit<br />
geschaffen mehrere <strong>QUASAR</strong>-G<strong>rund</strong>geräte<br />
im Par<strong>alle</strong>lbetrieb zu synchronisieren.<br />
Damit werden nun bis zu 476 DMS-<br />
Kanäle gleichzeitig erfasst. Jede Messung<br />
erhält dabei über ein Zeit-Referenz-Sig-<br />
x MARIN-Versuchsbecken<br />
D<br />
avon träumt doch das berühmte<br />
„Kind im Manne“ (oder in der<br />
Frau): High-Tech-Schiffsmodelle<br />
in gigantischen Bassins von bis zu 250<br />
Metern Länge, 40 Metern Breite und über 10<br />
Metern Tiefe auszuprobieren – mit richtigem<br />
Wind, Wellen und <strong>alle</strong>m was dazu gehört! Was<br />
sich nach einem Traumjob <strong>für</strong> Badewannen-<br />
Kapitäne anhört, ist <strong>für</strong> die Ingenieure des<br />
„Maritime Research Institute Netherlands“<br />
(kurz: MARIN) in Wageningen bei Arnheim<br />
wissenschaftlicher Alltag und entpuppt sich<br />
bei näherem Hinsehen als höchst anspruchsvolle<br />
Messaufgabe.<br />
nal einen absoluten Zeitstempel. Für die<br />
Untersuchungen an Schiffsschrauben ist<br />
es darüber hinaus erforderlich taktsynchron<br />
zur Drehzahl abzutasten, damit jede<br />
Messung winkelgenau zugeordnet werden<br />
kann. Auch Auflösung und Genauigkeit<br />
der hochempfindlichen DMS-Eingangsverstärker<br />
wurden weiter verbessert. Sie<br />
bieten nun – auch beim kleinsten Messbereich<br />
von +/- 1 mV – 16 Bit Auflösung<br />
und einen Rauschabstand von mindestens<br />
–86 dB (Gleichtaktunterdrückung –85<br />
dB).<br />
Um rationelles Arbeiten auch bei großen<br />
Kanalzahlen zu ermöglichen wurde außerdem<br />
ein spezielles, intelligentes Abgleichverfahren<br />
implementiert: Im „schnellen“<br />
Modus – z.B. im Einrichtbetrieb oder bei<br />
Probemessungen – erfolgt der Abgleich<br />
mit etwas verringerter, im „langsamen“<br />
Modus mit voller Genauigkeit. ■<br />
CAESAR Datensysteme GmbH Telefon 089 – 61 30 49 - 0 Keltenring 16 D-82041 Oberhaching 5<br />
Alle Bilder: MARIN, Wageningen, NL<br />
<strong>QUASAR</strong>
<strong>QUASAR</strong><br />
6<br />
[Worauf Sie sich verlassen können]<br />
1<br />
DMS - II - 4<br />
2<br />
TH - 8<br />
4-kanaliger DMS-Brückenverstärker<br />
> Programmierbare Messbereiche:<br />
±0,5 mV … ±33 V<br />
> Galvanisch getrennte<br />
Differenzeingänge<br />
> Geeignet <strong>für</strong> Voll- und Halbbrücken<br />
in 4- und 6-Leiter-Technik<br />
> Brückenspeisespannung<br />
3 … 10 V, geregelt u. rückgemessen<br />
> Schaltbare Brückenbruch- u.<br />
Brückenkurzschluss-Überwachung<br />
> Brückenwiderstände: min. 75Ω<br />
(bei 3V) bis max. 5 kΩ (bei 10V)<br />
> 16 Bit Auflösung<br />
> Max. Abtastrate: 40 kHz<br />
> Genauigkeit: < 0,05 %<br />
> Analoges Festfilter:<br />
9 kHz, 5-pol. Bessel<br />
> Programmierbare Digitalfilter:<br />
in Stufen von 16 Hz bis 6666 Hz<br />
8-kanaliger Verstärker <strong>für</strong> Thermoelemente Typ K<br />
> Messbereich: -60°C ...+1200°C<br />
(Kundenspez. Anpassung möglich)<br />
> Galvanische Trennung<br />
> Digitale Linearisierung<br />
> Sensorbruchüberwachung<br />
> Grenzwertüberwachung<br />
> Kaltstellenkompensation<br />
> 16 Bit Auflösung<br />
> Max. Abtastrate: 100 Hz<br />
> Genauigkeit: < 0,2% vom<br />
Bereichsendwert bzw. < 0,35 K<br />
> Analoges Festfilter: 33 Hz<br />
> Programmierbare Digitalfilter:<br />
1, 3, 10, 30 Hz<br />
www.caesar-datensysteme.net info@caesar-datensysteme.de CAESAR Messtechnik News 7 [2004]<br />
3<br />
PT - 8<br />
4<br />
UI - 8<br />
8-kanaliger Verstärker <strong>für</strong><br />
Widerstandsthermometer PT100 und PT1000<br />
> Messbereich:<br />
-100°C ...+900°C je nach Sensor<br />
(Kundenspez. Anpassung möglich)<br />
> Galvanische Trennung<br />
> Digitale Linearisierung<br />
> Sensorbruchüberwachung<br />
> Grenzwertüberwachung<br />
> 16 Bit Auflösung<br />
> Max. Abtastrate: 100 Hz<br />
> Genauigkeit:<br />
< 0,2% vom Bereichsendwert<br />
> Analoges Festfilter: 33 Hz<br />
> Programmierbare Digitalfilter:<br />
1, 3, 10, 30 Hz<br />
8-kanaliger Messverstärker <strong>für</strong> Spannung/Strom<br />
> 8-kanaliger Messverstärker<br />
<strong>für</strong> Spannung/Strom<br />
> Programmierbare Messbereiche:<br />
± 40 mV ... ± 33 V, ± 20 mA, 4...20 mA<br />
> Galvanische Trennung<br />
> Sensorbruchüberwachung<br />
> Grenzwertüberwachung<br />
> 16 Bit Auflösung<br />
> Max. Abtastrate: 100 Hz<br />
> Genauigkeit:<br />
< 0,05% vom Bereichsendwert<br />
> Analoges Festfilter: 33 Hz<br />
> Programmierbare Digitalfilter:<br />
1, 3, 10, 30 Hz
5<br />
UNI - 8<br />
6<br />
DI - 16<br />
8-kanaliger Universalverstärker <strong>für</strong><br />
Spannung/Strom/Thermo/PT100<br />
> Programmierbare Messbereiche<br />
(kundenspez. Anpassung möglich):<br />
Spannung: ± 40 mV ... ± 33 V<br />
Strom: ± 20 mA, 4...20mA<br />
Thermo Typ K: -60°C ... 1200°C<br />
PT100: -100°C ... 900°C<br />
je nach Sensor<br />
> Galvanische Trennung<br />
> Sensorbruchüberwachung<br />
> Grenzwertüberwachung<br />
> Kaltstellenkompensation<br />
> 16 Bit Auflösung<br />
> Max. Abtastrate: 100 Hz<br />
> Genauigkeit:<br />
U/I < 0,05%;<br />
Temp. < 0,2 % vom Bereichsendwert<br />
> Analoges Festfilter: 33 Hz<br />
> Programmierbare Digitalfilter:<br />
1, 3, 10, 30 Hz<br />
16-kanalige Digitaleingangskarte<br />
> Kanalweise programmierbare<br />
Schaltschwelle im Bereich ± 25 V<br />
(256 Stufen)<br />
> Paarweise galvanische Trennung der<br />
Eingangskanäle<br />
> Eingangswiderstand: ca. 220 kΩ<br />
> Überspannungsschutz bis ± 100 V<br />
> Schaltzeit: 10 µsec<br />
<strong>QUASAR</strong>-Module: Spezifikationen<br />
CAESAR Datensysteme GmbH Telefon 089 – 61 30 49 - 0 Keltenring 16 D-82041 Oberhaching 7<br />
7<br />
FRQ - 4<br />
8<br />
AO - 8<br />
9<br />
CAN - II - 200<br />
4-kanalige Zähler-/Frequenzmesskarte<br />
> Je Kanal:<br />
Eingänge <strong>für</strong> Drehgeber mit<br />
Doppelimpulsreihe<br />
2 Differenzeingänge<br />
Drehrichtungserkennung<br />
Nullimpulserfassung<br />
> Messbereiche:<br />
Zähler: 32 Bit<br />
Frequenz: 1 Hz ... 1MHz<br />
Perioden-/Impulsdauer:<br />
1 sec ... 1 µsec<br />
Inkrementalsignale: >1 Mio.<br />
> Kanalweise galvanische Trennung<br />
> 32 Bit Auflösung<br />
> Max. Abtastrate: 10 kHz<br />
> Optionale Geberspeisung:<br />
5 V oder 12 V<br />
8-kanalige Analogausgangskarte<br />
> Max. Ausgangspannung: ± 10 V<br />
> Max. Ausgangsstrom: ± 10 mA<br />
> Galvanische Trennung je Kanal<br />
> 14 Bit Auflösung<br />
> 1 D/A-Wandler je Kanal,<br />
max. Wandler rate: 50 µsec<br />
> Analoges Tiefpassfilter im Ausgang:<br />
5 kHz (Bessel, 8. Ordnung)<br />
> Synchroner oder<br />
asynchroner Update <strong>alle</strong>r Kanäle<br />
> Ausgangsspannung nach Reset: 0 V<br />
> Trennspannung: max. 100 VDC<br />
200-kanalige CAN-Bus Ein-/Ausgabekarte<br />
> 2 unabhängige CAN-Busse<br />
> SJA 1000 CAN-Controller<br />
> CAN 2.0a und 2.0b<br />
> <strong>alle</strong> CAN-Bitraten bis 1MBit/s<br />
> Eigener Prozessor <strong>für</strong><br />
Daten-Vorverarbeitung<br />
> Physical Layer austauschbar<br />
(z.B. galvanische Trennung<br />
nach ISO 11898)<br />
<strong>QUASAR</strong>
CAN - Messtechnik<br />
8<br />
Neue QIC-Module <strong>für</strong> den CAN-Bus [Noch kleiner, noch feiner]<br />
M<br />
it den brandneuen Modulen<br />
QIC Sensor-AP und QIC<br />
Thermo-8 HT präsentieren<br />
sich die derzeit wohl kleinsten Signalauf-<br />
bereitungsmodule <strong>für</strong> den CAN-Bus auf<br />
dem Markt. Beide neuen Module zeichnen<br />
sich zudem durch einen nochmals erheblich<br />
erweiterten Betriebstemperaturbereich von<br />
–40°C bis zu +120°C aus.<br />
Das extrem miniaturisierte QIC Sensor-AP<br />
mit den Abmessungen 55x20x20 mm ist<br />
ein intelligentes CAN-Bus-Interface nicht<br />
nur <strong>für</strong> aktive und passive Drucksensoren,<br />
sondern auch <strong>für</strong> Volumenstromgeber (z.B.<br />
Natec, KEM) und <strong>alle</strong> potentiometrischen<br />
Sensoren. Das Einkanalmodul speichert<br />
die sensorspezifischen Konfigurations- und<br />
Kalibrierdaten lokal und macht damit eine<br />
zentrale Sensorverwaltung überflüssig.<br />
Mit dem QIC Thermo-8 steht jetzt ein<br />
neues 8-kanaliges Modul <strong>für</strong> Thermoele-<br />
x QIC Sensor-AP mit<br />
Volumenstromgeber<br />
mente vom Typ K (Messbereich: -50 °C<br />
bis +1200 °C) bereit, das die Baugröße des<br />
bisherigen Moduls mehr als halbiert! Auch<br />
die Palette der QIC-Module in Standard-<br />
Bauform wurde erheblich erweitert: So<br />
sind jetzt auch DMS-Module mit vier bzw.<br />
acht Kanälen, Analog-Module mit Low-<br />
Voltage-Eingangsbereichen (± 25mV bis ±<br />
1000mV), speziell angepasste Module <strong>für</strong><br />
LEM-Spannungswandler (mit integrierter<br />
± 15V Versorgung), sowie ein Analogausgabe-Modul<br />
verfügbar.<br />
Die QIC Signalaufbereitungsmodule sind<br />
die dezentrale Lösung <strong>für</strong> kleine, mittlere<br />
und auch umfangreiche Aufgaben in der<br />
Fahrzeugmesstechnik. An die Stelle einer<br />
aufwendigen Verkabelung tritt dabei die<br />
einfache Vernetzung über den CAN-Bus.<br />
Ein einziges Kabel genügt <strong>für</strong> Datentransfer<br />
und Versorgung! Die Module aus der<br />
Schmiede der CAETEC Messtechnik (das<br />
sind die CAN-Spezialisten innerhalb der<br />
CAESAR Measurement Group) sind speziell<br />
<strong>für</strong> den Fahrzeugeinsatz auch unter<br />
extremen Bedingungen – beispielsweise im<br />
Motorraum – ausgelegt. Hier<strong>für</strong> sorgen die<br />
robuste und absolut wasserdichte Bauweise,<br />
ein erweiterter Betriebstemperaturbereich,<br />
sowie ein Versorgungsspannungsbereich<br />
von 7 bis 60 Volt DC. Durch die geringe<br />
Stromaufnahme (typisch
[Schneesicher] Extremer Einsatz<br />
Gewöhnliche Touristen lockt ja eher<br />
das Phänomen Mitternachtssonne<br />
zur Sommersonnenwende in nördlichste<br />
Breiten. Die Versuchsingenieure<br />
der europäischen Kfz-Hersteller<br />
zieht es dagegen regelmäßig zur<br />
Winterzeit an den Polarkreis. Trotz<br />
Treibhausklima in Mitteleuropa bleibt<br />
der Wintertest natürlich ein wichtiger<br />
Bestandteil der Fahrzeugerprobung.<br />
Eine gute Gelegenheit also <strong>für</strong> unser<br />
QIC-Team, die Kälte- und Wasserfestigkeit<br />
der QIC-Module in der harten<br />
Realität der schwedischen Tundra<br />
bei Temperaturen weit unter dem<br />
Gefrierpunkt zu testen. Gleichzeitig<br />
eine ausgezeichnete Möglichkeit, der<br />
versammelten Zunft der automobilen<br />
Tester einmal das QIC-Konzept<br />
<strong>für</strong> die dezentrale CAN-Messtechnik<br />
in Praxis zu demonstrieren. Beide<br />
„Tests“ verliefen äußerst erfolgreich,<br />
wobei das QIC-System vor <strong>alle</strong>m<br />
durch seine schnelle und fl exible<br />
Konfi gurierbarkeit beeindruckte. Ein<br />
Vorteil, der nicht nur bei „klammen<br />
Fingern“ ins Gewicht fällt... ■<br />
CAESAR Datensysteme GmbH Telefon 089 – 61 30 49 - 0 Keltenring 16 D-82041 Oberhaching 9<br />
CAN - Messtechnik
CAN - Messtechnik<br />
10<br />
QIC-Datalogger: Messdaten lokal speichern und verarbeiten<br />
D<br />
ie Datalogger der<br />
QIC-Log-Familie sind<br />
die ideale Ergänzung<br />
zur dezentralen Messdatenerfassung<br />
über QIC-Signalaufbereitungsmodule<br />
und CAN-Bus. Ganz<br />
neu dabei: Die Datenübertragung<br />
kann jetzt auch drahtlos via WLAN<br />
erfolgen!<br />
Mit dem QIC-miniLog stellt sich ein<br />
äußerst variables CAN-Modul vor: Dieses<br />
kann zum einen als Brücke zwischen maximal<br />
zwei CAN-Bussen und einer USB-<br />
Schnittstelle fungieren. Dadurch wird ein<br />
eigenes CAN-Card-Interface im PC <strong>für</strong> die<br />
Konfiguration der QIC-Module und die<br />
Datenübertragung überflüssig. Alternativ<br />
lässt sich der QIC-miniLog durch simples<br />
Einstecken von SD-Memory-Cards zu<br />
einem smarten Datalogger <strong>für</strong> die getriggerte<br />
Aufzeichnung<br />
von Messdaten mit<br />
bis zu 1 GigaByte<br />
Speichertiefe aufrüsten.<br />
Eine besonders komfortable Lösung stellt<br />
die Vernetzung der QIC-Module mit dem<br />
intelligenten Datalogger-System QICviewLog<br />
dar. Dieses <strong>für</strong> den mobilen<br />
Einsatz konzipierte Messsystem erfasst,<br />
überwacht und speichert sowohl Daten<br />
vom CAN-Bus als auch analoge Messsignale<br />
– und das auch im Mischbetrieb! Es<br />
verfügt über Steckplätze <strong>für</strong> PC-Cards mit<br />
bis zu 16 analogen Eingängen und 2 (optional<br />
4) simultanen CAN-Datenströmen.<br />
Der speziell entwickelte PDA-Unterbau<br />
beherbergt darüber hinaus den CAN-Bus-<br />
Transceiver und die Stromversorgung.<br />
Die optimal an das Betriebssystem Win-<br />
dows-CE angepasste Software zeigt die<br />
Daten online auf dem TFT-Display an<br />
und legt sie gleichzeitig auf steckbaren<br />
Speichermodulen (max. 2 GigaByte) ab.<br />
Das Erfassungsprogramm PLab gestattet<br />
die Formulierung von ausgefeilten Triggerbedingungen,<br />
Online-Berechnungen<br />
und Klassierungen. Mit der Quicklook-<br />
Software PView können die Daten noch<br />
im Fahrzeug gesichtet und einer ersten<br />
Auswertung unterzogen werden. Alternativ<br />
lassen sich die Daten per Funk an einen<br />
Basis-PC übertragen, <strong>für</strong> den eine umfangreiche<br />
Analysesoftware-Palette zur Verfügung<br />
steht. Mit der neuen Parametriersoftware<br />
XCP-Config kann die Konfiguration<br />
der QIC-Module jetzt erstmals komplett<br />
auf dem PDA erfolgen. Ein Download<br />
„vorgefertigter“ .dbc-Files vom Notebook<br />
oder PC ist also nicht mehr nötig.<br />
Der QIC Car-PC mit ebenfalls 4 CAN-<br />
Kanälen läuft unter Windows XP bzw.<br />
Windows 2000. Mit einem Betriebstemperaturbereich<br />
von –40°C bis +85°C<br />
und einem Versorgungsspannungsbereich<br />
von 5 bis 36 VDC ist er speziell <strong>für</strong> den<br />
Langzeitbetrieb im Fahrzeug ausgelegt.<br />
Er kommt – wenn es denn sein muss<br />
– gut ohne Display und Tastatur aus und<br />
kann drahtlos via WLAN konfiguriert<br />
werden.<br />
Besonders pfiffig: Der Car-PC verbraucht<br />
im Stand-by-Modus äußerst wenig Strom.<br />
Erst zum Start der Messung wird er über<br />
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[Logger dir einen …]<br />
den CAN-Bus „aufgeweckt“ und versetzt<br />
sich dann selbständig in Messbereitschaft.<br />
Typische Einsatzgebiete des Car-PC sind<br />
umfangreiche Messaufgaben im Fahrzeug<br />
(z.B. über 200 Kanäle) mit integrierter<br />
Online-Signalanalyse, Überwachung und<br />
Alarmierung.<br />
Neu: CAN-Daten drahtlos<br />
übertragen<br />
Das CAN-WLAN-Modul überträgt<br />
CAN-Telegramme von einem oder zwei<br />
CAN-Bussen drahtlos über WLAN bzw.<br />
Bluetooth oder umgekehrt. Auch bei maximaler<br />
Auslastung beider CAN-Busse werden<br />
<strong>alle</strong> Telegramme ohne Datenverlust<br />
übertragen. Bei einer vorübergehenden<br />
Störung oder Unterbrechung der WLAN-<br />
Verbindung werden die Daten automatisch<br />
gepuffert und das Senden wiederholt.<br />
Bis zu 32 MByte RAM stehen hier<strong>für</strong> zur<br />
Verfügung. Da <strong>alle</strong> CAN-Telegramme mit<br />
einem Zeitstempel versehen werden, kann<br />
auch die zeitliche Zuordnung dabei nicht<br />
verloren gehen.<br />
Die WLAN-Verbindung kann zu einem<br />
Access-Point oder auch direkt zu einem<br />
anderen WLAN-Teilnehmer erfolgen, z.B.<br />
zu einem Notebook, PDA oder einem<br />
weiteren CAN-WLAN-Modul. Das CAN-<br />
WLAN-Modul eignet sich daher hervorragend<br />
als drahtlose Schnittstelle zwischen<br />
einem Netzwerk aus QIC-Modulen und<br />
einer mobilen Empfangs- und Auswertestation<br />
wie dem QIC-viewLog oder dem<br />
Car-PC. ■<br />
Megasampler jetzt auch mit Signalaufbereitung<br />
Der LTT SensorCorder ist ein mobiles<br />
Messsystem mit 8 bzw.16 galvanisch<br />
getrennten DMS-, ICP- oder Volt-Eingängen,<br />
die sich individuell, d.h. je nach<br />
angeschlossenem Sensor, per Software einstellen<br />
lassen und mit einer Auflösung von<br />
16 Bit gemessen werden. Die maximale<br />
Abtastrate beträgt dabei 500 kHz, die<br />
Signalbandbreite 50 kHz pro Kanal! Viertel-,<br />
Halb- und Vollbrückenanschluss mit<br />
automatischem Brückenabgleich, analoge<br />
und digitale Eingangsfilter, interne Shunt-<br />
Kalibrierung, sowie AC/DC-Kopplung<br />
<strong>rund</strong>en das System ab.<br />
Der SensorCorder wurde speziell <strong>für</strong> sehr<br />
schnelle Lang- und Kurzzeitmessungen<br />
entwickelt. Der interne Speicher ist von<br />
4 MegaSample auf 16 MegaSample pro<br />
Kanal ausbaubar. Außerdem kann er optional<br />
mit einer internen Festplatte (40 GB)<br />
bestückt werden, was einen Einsatz als PCunabhängiger<br />
Datenrecorder ermöglicht.<br />
Das System kommuniziert via Ethernet,<br />
WLAN, SCSI, USB oder FireWire mit<br />
einem PC. Über eine DLL lassen sich<br />
beliebige eigene Software-Applikationen<br />
(z.B. µ-GRAPH) anbinden.<br />
Der SensorCorder kann individuell an Ihre<br />
messtechnischen Anforderungen angepasst<br />
werden. Es gibt ihn in zwei Varianten:<br />
als kompakte Tischversion mit 8 oder 16<br />
Kanälen oder – als SilverEdition – in der<br />
Rack-Version kaskadierbar bis zu 4096<br />
Kanälen. ■<br />
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High Speed Recorder
NVH-Analyse<br />
12<br />
[Erstaunliches Multitalent]<br />
D<br />
ie Bedeutung der Schall- und<br />
Schwingungsanalyse im Rahmen<br />
der Entwicklung und Validierung<br />
neuer Maschinen und Fahrzeuge hat – nicht<br />
zuletzt durch die Verschärfung der gesetzli-<br />
chen Vorschriften in den Bereichen Umwelt-<br />
und Arbeitsschutz – weiter zugenommen.<br />
Gleichzeitig besteht bei der Durchführung<br />
der hier<strong>für</strong> notwendigen, umfangreichen<br />
Untersuchungen ein deutlicher Zwang zur<br />
Rationalisierung, was konkret bedeutet, dass<br />
eine möglichst große Zahl von Eingangska-<br />
nälen gleichzeitig und mit einer ausreichend<br />
hohen Abtastrate erfasst und analysiert wer-<br />
den muss.<br />
Zur Lösung derartig<br />
anspruchsvoller Aufgaben<br />
im NVH-Bereich (= Noise,<br />
Vibration, Harshness) sind<br />
CAESARs „Multitalent“<br />
MOPS und das Softwarepaket<br />
µ-REMUS eine interessante<br />
Symbiose eingegangen.<br />
Der MOPS hat sich bereits<br />
in einer Vielzahl von mobilen<br />
und stationären Anwendungen<br />
bewährt und präsentiert<br />
sich heute als ein modulares,<br />
universelles Vielkanal-Messsystem<br />
<strong>für</strong> analoge und digitale<br />
Sensorsignale <strong>alle</strong>r Art,<br />
das jahrelange Erfahrung in<br />
Entwicklung und Anwendung<br />
mit neuester Technologie<br />
verbindet.<br />
Ein neuer Software-Treiber<br />
ermöglicht nun den direkten<br />
Transfer der mit dem MOPS<br />
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Der MOPS jetzt auch als mehrkanaliger NVH-Analysator<br />
erfassten Messdaten in die NVH-Analyseprogramme.<br />
Dies unterstützen<br />
aktuell schon die µ-REMUS Module<br />
<strong>für</strong> Signalanalyse, Ordnungsanalyse,<br />
Modal- und Betriebsschwingformanalyse,<br />
Humanschwingungen, Wuchten<br />
und Schallleistungsmessung. Die<br />
Anbindung der Module <strong>für</strong> Schallintensitäts-<br />
und Vorbeifahrtmessungen,<br />
sowie <strong>für</strong> Maschinendiagnose ist<br />
in Vorbereitung.<br />
Der MOPS ermöglicht dabei nicht nur<br />
die par<strong>alle</strong>le Online-Analyse einer Vielzahl<br />
von Kanälen, sondern gleichzeitig<br />
auch noch die synchrone Erfassung<br />
anderer Messgrößen, wie z.B. Temperaturen,<br />
Drücke, Wege, Winkel etc.<br />
Sämtliche gemessenen und analysierten<br />
Daten können dabei auch im MDF-<br />
Format gespeichert werden und stehen<br />
damit <strong>für</strong> weitere Auswertungen mit<br />
der Auswertesoftware µ-GRAPH zur<br />
Verfügung. ■<br />
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NVH-Analyse
NVH-Analyse<br />
14<br />
Modalanalyse jetzt mit Strukturmodifikation [Simulant]<br />
Zunächst wird eine Empfindlichkeitsanalyse<br />
durchgeführt.<br />
Sie liefert als Ergebnis <strong>für</strong> <strong>alle</strong><br />
Eigenvektoren eine „Hitliste“<br />
der Strukturstellen mit der<br />
größten Empfindlichkeit <strong>für</strong><br />
eine Massen-, Steifigkeits-<br />
und/oder Dämpfungsänderung.<br />
Zusätzlich kann <strong>für</strong><br />
jeden einzelnen Eigenvektor<br />
die komplette Analyse ausgegeben<br />
werden.<br />
Dann folgt die eigentliche<br />
Strukturmodifikation. Nach<br />
Auswahl geeigneter Änderungsstellen<br />
(Messpunkten)<br />
und Änderungsgrößen (Zusatzmassen,<br />
-steifigkeiten, -dämpfungen) werden die<br />
Eigenfrequenzen neu berechnet. Dabei<br />
wird davon ausgegangen, dass die von der<br />
Modalanalyse schon bekannten Eigenvektoren<br />
trotz der Modifikationen erhalten<br />
bleiben.<br />
Das erste Ergebnis ist eine Tabelle mit<br />
den alten und neuen Eigenwerten. Durch<br />
einen Vergleich der Eigenfrequenzen und<br />
der Dämpfung kann darin erkannt werden,<br />
ob die simulierte Strukturmodifikation<br />
hinreichend war oder nicht. Als weiteres<br />
Ergebnis wird <strong>für</strong> jeden Messpunkt die<br />
neu berechnete Übertragungsfunktion<br />
(grüne Kurve) des modifizierten Systems<br />
zusammen mit der gemessenen Übertra-<br />
y µ-REMUS Modalanalyse: Eigenschwingungen am Beispiel einer Platte<br />
I<br />
m Verlauf einer Modalanalyse<br />
stellt sich oft die Frage, wie eine<br />
Struktur ohne großen Aufwand<br />
gezielt so verändert werden kann, dass<br />
sie das gewünschte dynamische Schwin-<br />
gungsverhalten zeigt. µ-REMUS bietet<br />
jetzt im Modul Modalanalyse eine elegante<br />
Möglichkeit, um solch eine Strukturmo-<br />
difikation ohne mechanischen Eingriff<br />
zu simulieren.<br />
gungsfunktion (blaue Kurve) und der Fitkurve<br />
(rote Kurve) der ursprünglichen<br />
Struktur dargestellt (siehe Bilder). Anhand<br />
der Grafik lässt sich die Auswirkung der<br />
aktuellen Modifikation beurteilen.<br />
Neben Empfindlichkeitsanalyse und<br />
Strukturmodifikation beinhaltet das<br />
neue Modalanalyse-Modul wie bisher die<br />
Betriebsschwingformanalyse im Zeit- und<br />
im Frequenzbereich. Darüber hinaus gibt<br />
es jetzt auch eine Betriebsschwingformanalyse<br />
auf Basis einer Ordnungsanalyse,<br />
die Auswertung von Hochlaufmessungen<br />
mit Drehzahlkanal, sowie eine ONLINE-<br />
Animation der Struktur schon während<br />
der laufenden Messung („mechanisches<br />
Oszilloskop“). ■<br />
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[Blauhelmeinsatz] Humanschwingungs- und Schallanalyse<br />
D<br />
ie EU-weite Harmonisierung<br />
bringt es mit sich: Neue, verschärfte<br />
Vorschriften <strong>für</strong> die<br />
zulässigen Belastungen durch mechanische<br />
Schwingungen – sogenannte<br />
Humanschwingungen – am Arbeitsplatz<br />
zwingen Hersteller von Maschinen und<br />
Fahrzeugen dazu die Konformität ihrer<br />
Produkte anhand genau definierter Messabläufe<br />
nachzuweisen.<br />
µ-REMUS bietet ein spezielles Modul <strong>für</strong><br />
die Analyse und Beurteilung von Humanschwingungen,<br />
das sich genau an den neuesten<br />
Vorschriften orientiert. Aktuell sind<br />
Messungen und Auswertungen <strong>für</strong> das<br />
Hand-Arm-System, <strong>für</strong> den Ganzkörper<br />
(sitzend, stehend), <strong>für</strong> Referenz-Beschleunigungen<br />
und Schalldruckpegel (Messung<br />
am Helm) implementiert.<br />
Auch die Reduktion betriebsbedingter<br />
Sch<strong>alle</strong>missionen ist heute ein wichtiger<br />
Bestandteil der Entwicklung von Maschinen,<br />
Anlagen und Fahrzeugen. µ-REMUS<br />
verfügt auch hier<strong>für</strong> mit speziellen Modulen<br />
<strong>für</strong> die Schallleistungs- und Schallintensitätsanalyse,Innengeräuschmessungen,<br />
sowie Vorbeifahrtmessungen nach<br />
ISO 362 über die geeigneten Werkzeuge.<br />
Letzteres ermöglicht dabei nicht nur reale<br />
Messungen auf der Teststrecke, sondern<br />
auch die Simulation einer Vorbeifahrt auf<br />
dem Rollenprüfstand. ■<br />
[Superhirn] Intelligenter Transientenrecorder<br />
Zugegeben, es hat lange gedauert,<br />
richtig lange! Aber da<strong>für</strong> ist mit dem<br />
neuen TMM-Modul auch ein besonders<br />
intelligenter und vielfältig einsetzbarer<br />
MOPS-Einschub entstanden. Er<br />
fungiert nicht nur als Transientenspeicher<br />
(ausgelegt bis max. 512 MB) <strong>für</strong><br />
schnelle getriggerte Messungen auch<br />
unter härtesten Einsatzbedingungen,<br />
sondern kann darüber hinaus auch<br />
komplexe Messabläufe selbstständig<br />
ausführen – und das „stand-alone“,<br />
d.h. ohne Online-Verbindung zum<br />
PC. So sind frei wählbare Pre- und<br />
Posttriggerzeiten, Triggerverzögerungen,<br />
Messreihen mit unterschiedlichen<br />
Triggerbedingungen, Kettenmessungen<br />
uvm. möglich. Als Triggerquelle<br />
können sowohl <strong>alle</strong> internen MOPS-<br />
Kanäle als auch ein externer Triggereingang<br />
dienen. Die Bediensoftware<br />
WinMOPS sorgt wie üblich da<strong>für</strong>, dass<br />
das <strong>alle</strong>s komfortabel einzustellen ist.<br />
Und <strong>für</strong> die ganz Trickreichen gibt es<br />
auch noch eine Programmierschnittstelle.<br />
Die im MOPS gespeicherten<br />
Daten bleiben natürlich auch beim<br />
Ausschalten erhalten. Beim Auslesen<br />
und Übertragen auf den PC werden sie<br />
gleich im MDF-Format abgelegt und<br />
stehen damit <strong>für</strong> weitere Auswertungen<br />
u.a. in µ-GRAPH zur Verfügung. ■<br />
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MOPS
Telemetrie<br />
16<br />
[Für <strong>alle</strong> Lebenslagen]<br />
E<br />
xtreme Miniaturisierung, flexibelste Adaptionsmöglichkeiten und eine störsichere, berührungslose<br />
Datenübertragung auch unter härtesten Umweltbedingungen sind die herausragenden Merkmale der<br />
Telemetriesysteme aus der CAESAR-Gruppe. Unsere Applikationsspezialisten verfügen über jahrzehntelange<br />
Erfahrung in der elektronischen und mechanischen Anpassung an die unterschiedlichsten Einsatzfälle.<br />
Gutes Versteck<br />
Der klassische Weg <strong>für</strong> die Drehmomentmessung<br />
an Kfz-Abtriebswellen ist die Applikation von Dehnmessstreifen<br />
und Signalaufbereitung außen auf der<br />
Welle mit induktiver Signalübertragung. Das Problem<br />
dabei: In Folge der betriebsbedingten Beweglichkeit<br />
der Gelenkwelle während der Fahrt variiert der Luftspalt<br />
zwischen Welle und Empfangskopf stark, was<br />
zu erheblichen Störungen bis hin zum Totalausfall<br />
führen kann. Die innovative Lösung: Sensorik und<br />
Mini-Telemetrie werden in die Steckwelle zwischen<br />
Differenzial und Abtriebswelle integriert. Der ringförmige<br />
„Empfangskopf“ befi ndet sich direkt auf dem<br />
Differenzialgehäuse, was eine stabile Versorgung<br />
und Übertragung gewährleistet. ■<br />
High-Tech-Heizung<br />
Drehmoment-<br />
Telemetrie<br />
Empfangsring<br />
am Stator<br />
AIXTRON in Aachen ist einer der weltweit führenden Hersteller von Produktionsanlagen <strong>für</strong> Halbleitermaterialien (sogenannten<br />
Wafern). Zur Überwachung und Regelung einer optimalen Temperaturverteilung wird jeder Planetenreaktor<br />
mit einer speziell adaptierten Telemetrie vom Typ T8 ausgerüstet. Diese misst beim Heizen der langsam rotierenden<br />
Wafer die Temperaturen an 8 Stellen (Messbereich bis 1200 °C, Genauigkeit
Garantiert schwindelfrei<br />
Das modulare Telemetriesystem E32 ist auch <strong>für</strong> härteste Einsatzfälle<br />
– wie z.B. Lastuntersuchungen an Flugzeugpropellern im<br />
Betrieb – geeignet. Das wasserdichte, bis 6000 Meter fl ugtaugliche<br />
System ermöglicht die Erfassung, Aufbereitung und Übertragung<br />
von 8, 16 oder 32 par<strong>alle</strong>len DMS-Signalen vom Rotor. Besonders<br />
komfortabel: Die Auswahl des Messbereichs, der automatische<br />
Nullabgleich und die interne Shunt-Kalibrierung lassen sich via<br />
RS232 per Software fernsteuern. Die aufbereiteten und mit 12 Bit<br />
Aufl ösung digitalisierten Signale werden mittels einer speziellen<br />
HF-Funkstrecke berührungslos – und damit verschleißfrei – zur<br />
Empfangseinheit übertragen und von dort über ein spezielles<br />
Interface weiter zum PC. Dort steht dann CAESARs komplette<br />
Software-Bibliothek <strong>für</strong> die Auswertung zur Verfügung – z.B.<br />
<strong>für</strong> eine Signaturanalyse mit µ-REMUS. ■<br />
Schwebendes Verfahren<br />
Der Sky Train verbindet die Terminals des Düsseldorfer Flughafens. Die<br />
Laufräder der Schwebebahn sind sehr hohen Belastungen ausgesetzt. Um<br />
eine Analyse der tatsächlichen Betriebslasten zu ermöglichen, will man die<br />
einwirkenden Kräfte während der Fahrt bestimmen. Jedes Laufrad wird<br />
hier<strong>für</strong> mit sechs DMS bestückt. Die Signale werden mit dem dezentralen<br />
Telemetriesystem MT32 aufbereitet und vom rotierenden Rad im digitalen<br />
PCM-Format per Funk zur Empfangsstation übertragen. Die Übertragung<br />
erfolgt von vier Rädern gleichzeitig auf jeweils unterschiedlichen Frequenzen<br />
im ISM-Band, die Übertragungsrate beträgt 4 x 40 kbit/sec. ■<br />
Telemetrie in der Praxis<br />
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Telemetrie
Telemetrie<br />
18<br />
[Doppelt gefunkt ist sicherer]<br />
D<br />
ie drahtlose Datenübertragung<br />
nach WLAN-Standard etabliert<br />
sich auch in der Messtechnik.<br />
Mobilfunk-Standards wie GSM und GPRS<br />
werden eingesetzt, um selbst im bewegten<br />
Fahrzeug Systemeinstellungen und Versuchs-<br />
ablauf fernzusteuern. Darüber hinaus ermög-<br />
lichen schnelle Datenleitungen wie ISDN<br />
und DSL heute auch den Transfer größerer<br />
Datenmengen in endlicher Zeit – selbst von<br />
Kontinent zu Kontinent. Der folgende Bei-<br />
trag gibt einen Überblick über den aktuellen<br />
Stand der Technik, den Sie heute schon kaufen<br />
können.<br />
Bei konventionellen Funk-Telemetriesystemen<br />
kann aufg<strong>rund</strong> der physikalischen<br />
Gesetzmäßigkeiten das Auftreten von<br />
Interferenzen mit den damit verbundenen<br />
Störungen niemals zu 100% verhindert<br />
werden. Derartige Störungen stellen den<br />
Messtechniker oft vor ernsthafte Probleme.<br />
Will man aufgetretene Übertragungsfehler<br />
korrigieren können, muss das Telemetriesystem<br />
bidirektional und somit zwangsläufig<br />
im Asynchron-Modus arbeiten. Hierbei<br />
kommen so genannte Transceiver (Transmitter<br />
+ Receiver = Sender + Empfänger)<br />
zum Einsatz, die kontinuierlich kleinere<br />
Datenpakete senden und empfangsseitig<br />
auf Korrektheit überprüfen. Bei Übertragungsproblemen<br />
werden diese solange<br />
erneut angefordert, bis sie fehlerfrei ihr<br />
Ziel erreicht haben.<br />
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��������������<br />
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Ein Problem ist dabei die simultane<br />
Erfassung der Daten von<br />
unterschiedlichen Messstellen,<br />
da die Verzögerungszeiten der<br />
Funkstrecke nicht mehr vernachlässigbar<br />
sind und in Folge<br />
von möglichen Übertragungswiederholungen<br />
zeitlich variieren<br />
können. Da sich aber die<br />
Messstation direkt nach dem<br />
Zuschalten an das Funknetz<br />
mit der Hauptstation mikrosekundengenau<br />
synchronisiert,<br />
verfügen <strong>alle</strong> Mess- und Erfassungsstellen<br />
über eine gemeinsame<br />
hochpräzise Zeitbasis.<br />
Der gesamte Vorgang läuft in<br />
Bruchteilen von Sekunden ab<br />
und wird vom Anwender praktisch<br />
gar nicht wahrgenommen.<br />
Im Übertragungsmodus werden<br />
die einzelnen Messdaten<br />
im Moment der Erfassung mit<br />
einem exakten Zeitstempel markiert, auf<br />
dessen Basis diese empfangsseitig eindeutig<br />
einander zugeordnet werden können.<br />
Ein weiteres Problem bei asynchronen<br />
Übertragungen sind die kontinuierlich<br />
anf<strong>alle</strong>nden Daten, die in der Regel von<br />
einem oder mehreren Analog-Digital-<br />
Wandlern am Ende der Messkette stammen.<br />
Ein sogenanntes Handshaking, bei<br />
dem die Datenquelle auf die Bestätigung<br />
der Abholung der Daten warten kann, ist<br />
nicht möglich und macht <strong>für</strong> ein asynchron<br />
arbeitendes System die Implementierung<br />
eines FIFO-Zwischenspeichers<br />
erforderlich. Auf der Erfassungsseite liest<br />
der Controller den FIFO-Speicher aus<br />
und übergibt die Daten an den Transceiver,<br />
der diese fehlersicher zum Transcei-<br />
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ver auf der Empfangsseite überträgt. Für<br />
die Weiterverarbeitung der Daten stehen<br />
nun mehrere Optionen offen. Sie können<br />
über einen weiteren FIFO-Speicher<br />
kontinuierlich ausgegeben werden, wobei<br />
eine Torsteuerung da<strong>für</strong> sorgt, dass dies<br />
mit einer definierten Verzögerung nach<br />
der Erfassung erfolgt. Bei den häufigsten<br />
Anwendungen wird der sendeseitig eingehende<br />
serielle oder par<strong>alle</strong>le Datenstrom<br />
einfach auf die Empfangseite kopiert,<br />
z. B. <strong>für</strong> kontinuierlich arbeitende Digital-Analog-Wandler.<br />
Aber auch die direkte<br />
Ausgabe auf eine Ethernet-, USB- oder<br />
RS232-Schnittstelle zur Kopplung an den<br />
PC ist möglich.<br />
Neben der Fehlersicherheit eröffnet die<br />
neue Technologie noch zahlreiche weitere<br />
Optionen. Durch die Zwischenspeicherung<br />
der Daten müssen Erfassung,<br />
Übertragung und Verarbeitung nicht mehr<br />
zwangsläufig mit der gleichen Geschwindigkeit<br />
erfolgen. Beispiele hier<strong>für</strong> sind<br />
Langzeitmessungen, bei denen die Daten<br />
über einen bestimmten Zeitraum gesammelt<br />
und einmalig als Datenpaket übertragen<br />
werden. Batteriebetriebene Systeme<br />
sind dadurch in der Lage, längere Zeit in<br />
einem stromsparenden Stand-by-Modus<br />
zu arbeiten, bei dem die Telemetrie nur<br />
kurzzeitig aktiviert wird. Die bidirektionale<br />
Verbindung ermöglicht aber auch das<br />
Übertragen von Informationen von der<br />
Datenverarbeitungs- zur Datenerfassungsseite,<br />
z. B. zur ferngesteuerten Parametrierung<br />
von Kanälen bezüglich Verstärkung,<br />
Bandbreite oder Abtastrate.<br />
Applikation: WLAN-Telemetrie<br />
<strong>für</strong> ACC-Messungen<br />
Bei ACC-Messungen („Adaptive Cruise<br />
Control“) besteht die Aufgabe, Positionen<br />
und Geschwindigkeiten von zwei<br />
Fahrzeugen zu erfassen und per Telemetrie<br />
zeitgleich und simultan in eines der<br />
beiden Fahrzeuge (Host) zu übertragen,<br />
dort darzustellen und auf einem PC zu<br />
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speichern. Hierzu wird jedes Fahrzeug<br />
mit einem auf GPS-Basis funktionierenden<br />
QIC-Speed Geschwindigkeits-Sensor<br />
mit CAN-Interface, sowie mit einem<br />
WLAN-Telemetriesystem mit LAN- bzw.<br />
USB-Anschluß zum PC ausgestattet. Die<br />
Messdaten beider Fahrzeuge (Geschwin-<br />
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digkeit, Position und Abstand) werden mit<br />
Hilfe der Software µ-LAB online erfasst,<br />
berechnet, visualisiert und gespeichert.<br />
Applikation: WLAN-Telemetrie<br />
auf der Teststrecke<br />
Die schematische Darstellung oben zeigt<br />
ein typisches Testgelände, bestehend aus<br />
einer äußeren Hochgeschwindigkeitsteststrecke<br />
und einem etwas kleineren inneren<br />
Parcours. Auf dem Gelände befinden<br />
sich verschiedene Fahrzeuge, mit unterschiedlichen<br />
Messaufgaben und jeweils<br />
einer lokalen Messdatenerfassung. Ein<br />
Funktelemetriesystem soll es ermöglichen,<br />
die Messungen in der Messstation online<br />
mitzuverfolgen, die Daten zentral zu speichern<br />
und ggf. Parameter wie Messbereich<br />
oder Signalverstärkung ferngesteuert zu<br />
ändern. Auf dem Dach der Messstation<br />
wird ein WLAN-Transceiver mit einer<br />
stationären Rundstrahlantenne installiert.<br />
Auch die Fahrzeuge sind jeweils mit einem<br />
WLAN-Tranceiver und einer mobilen<br />
Rundstrahlantenne ausgestattet.<br />
Das Erfassungsgebiet <strong>für</strong> die maximale<br />
Datenübertragungsrate ist als blauer Kreis<br />
mit einem typischen Radius von 500m<br />
WLAN, GSM, GPS: Neue Wege in der Telemetrie-Messtechnik<br />
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������������������<br />
�����������������<br />
eingezeichnet. Voraussetzung hier<strong>für</strong> ist<br />
eine Sichtverbindung zwischen den Antennen,<br />
die Reichweite ist abhängig von den<br />
Witterungsbedingungen. Da die innere<br />
Teststrecke vollständig abgedeckt ist, kann<br />
auf den Messcomputer in Fahrzeug 1<br />
permanent zugegriffen werden, während<br />
dies <strong>für</strong> die Fahrzeuge<br />
2 und 3 nur innerhalb<br />
des Erfassungsbereiches<br />
der äußeren Teststrecke<br />
(Position von Fahrzeug 2)<br />
möglich ist. Da jedoch die<br />
Datenrate der Funktelemetrie<br />
mit 4 Mbit/s in<br />
der Regel um ein Mehrfaches<br />
höher als die der<br />
Datenerfassung ist, können<br />
innerhalb dieser Zeit<br />
Parameter geändert, die<br />
Messungen online mitverfolgt<br />
und <strong>alle</strong> Daten der<br />
zuletzt gefahrenen Runde<br />
übertragen werden. Entfernt<br />
sich ein Fahrzeug<br />
aus dem Erfassungsbereich<br />
der Telemetrie, schaltet das System<br />
automatisch auf eine niedrigere Datenrate,<br />
wodurch nochmals eine Reichweitenerhöhung<br />
erzielt wird.<br />
����������<br />
Applikation: Weltweiter<br />
Flottenversuch mit Mobilfunk-<br />
und Internet-Unterstützung<br />
Bei Flottenversuchen werden üblicherweise<br />
eine Reihe von Prototypen zur Erprobung<br />
neuer Technologien unter Normalbedingungen<br />
getestet. Die Fahrzeuge befinden<br />
sich im Extremfall im weltweiten Einsatz.<br />
Die Messsysteme sind oft so installiert, dass<br />
die Fahrer nicht einmal von deren Existenz<br />
wissen. Eine Bedienung durch den Fahrer<br />
scheidet von vorneherein aus.<br />
Das Messsystem soll beim Öffnen der<br />
Fahrertür automatisch starten und nach<br />
Ausschalten der Zündung automatisch<br />
abschalten. Die Messdaten werden im<br />
Fahrzeug von einem mobilen PC erfasst<br />
und gespeichert. Über eine Mobilfunkverbindung<br />
(GSM oder GPRS) kann der<br />
Messingenieur jederzeit von der Zentrale<br />
aus mit jedem Messfahrzeug kommunizieren<br />
und dem Fahrer „über die Schulter<br />
schauen“, d.h. auf seinem PC-Bildschirm<br />
das sehen, was er sonst eigentlich im Fahrzeug<br />
online dargestellt bekommt – also<br />
z.B. Signalverläufe, Min-/Max-Werte,<br />
Klassierungen. Möglich sind auch Offline-Übertragungen<br />
von Messdaten oder<br />
Analyseergebnissen.<br />
Ein Problem dabei: Da aus Kostengründen<br />
möglichst handelsübliche PCs (z.B.<br />
Notebooks) eingesetzt werden, lässt<br />
sich nie ganz ausschließen, dass der PC<br />
„abstürzt“. Deswegen wird in das System<br />
eine so genannte „BlueBox“ integriert,<br />
die per Watchdog-Signal feststellt, wenn<br />
der PC sich „aufhängt“. In diesem Fall<br />
verbindet sich die BlueBox selbstständig<br />
mit der Zentrale und sendet eine SMS<br />
mit einem Statuscode. Von dort wird der<br />
Fahrzeugrechner ferngesteuert gebootet<br />
und in seinen normalen Betriebsmodus<br />
versetzt. Die BlueBox kann zusätzlich ein<br />
GPS-Signal auswerten und bestimmte<br />
Aktionen selbstständig ausführen. So<br />
kann sie eine Meldung absetzen, wenn<br />
das Fahrzeug ein vorgegebenes Terrain<br />
verlässt („Misuse“) oder umgekehrt, wenn<br />
es in die Nähe eines Service-Stützpunktes<br />
kommt. In diesem Fall lässt sich dann z.B.<br />
via WLAN eine Verbindung zu einem dort<br />
befindlichen Host-Rechner aufbauen und<br />
die Messdaten der letzten Reise können<br />
übertragen werden. ■<br />
CAESAR Datensysteme GmbH Telefon 089 – 61 30 49 - 0 Keltenring 16 D-82041 Oberhaching 19<br />
Telemetrie
Telemetrie<br />
20<br />
Messlenkräder [Für kleine und große Laster]<br />
Telemetrie-Messlenkräder<br />
mit induktiver Versorgung<br />
Die neueste Generation der CAETEL-<br />
Messlenkräder bietet nun eine kontinuierliche<br />
induktive Stromversorgung. Der<br />
bisher notwendige, im Lenkrad integrierte<br />
Akku entfällt damit. Bereits im Einsatz<br />
befindliche Systeme können bei Bedarf<br />
nachgerüstet werden. Im Fahrversuch<br />
ersetzt das Messlenkrad mit eingebauter<br />
Elektronik einfach das Serienlenkrad. Spezielle<br />
Adapterhülsen, die <strong>für</strong> <strong>alle</strong> gängigen<br />
Fahrzeugtypen erhältlich sind, ermöglichen<br />
eine schnelle und spielfreie Montage.<br />
Aktive Stabilitätsprogramme (EPS) werden<br />
dabei unterstützt.<br />
Die Messlenkräder erfassen die Messgrößen<br />
Lenkmoment, Lenkwinkel und<br />
Winkelgeschwindigkeit. Das Nennmoment<br />
liegt bei 80 Nm, optional ist eine<br />
Version bis 200 Nm verfügbar. Zusätzlich<br />
wird jeweils ein zweiter Messbereich von<br />
10 Nm mit entsprechend höherer Auflösung<br />
angeboten. Der Lenkwinkel wird mit<br />
einer Auflösung von 10000 Strichen pro<br />
Umdrehung inkremental erfasst, die Lenkwinkel-Geschwindigkeit<br />
daraus abgeleitet.<br />
Optional werden die linearen Beschleunigungen<br />
(z.B. Vibrationen) am Ende<br />
der Lenksäule in <strong>alle</strong>n drei Achsen und<br />
die Lenkwinkelbeschleunigung gemessen.<br />
Über die Multifunktionstastatur des Lenkrads<br />
lassen sich verschiedene Funktionen<br />
wie z.B. ein automatischer Nullabgleich<br />
der Messkanäle oder eine Shunt-Kalibrierung<br />
oder neuerdings auch applikationsspezifische<br />
Schaltbefehle auslösen. Die<br />
Datenübertragung erfolgt berührungslos<br />
– und damit reibungsfrei – über eine HF-<br />
Nahfeld telemetrie. ■<br />
Messräder – jetzt auch <strong>für</strong> „Brummis“<br />
Durch die Zusammenarbeit mit dem<br />
US-Hersteller RS Technologies bietet<br />
CAESAR jetzt eine komplette Familie<br />
von 6-Komponenten-Messrädern <strong>für</strong> <strong>alle</strong><br />
Fahrzeuggrößen – vom kleinsten PKW bis<br />
zum schwersten LKW. Die neuen LKW-<br />
Messkörper eignen sich gleichermaßen<br />
<strong>für</strong> Vorder- und Hinterachse und können<br />
auch an Zwillingsrädern eingesetzt werden.<br />
Besonders interessant in Zeiten schmaler<br />
Budgets: Die Messräder und Erfassungssysteme<br />
werden nicht nur zum Kauf, sondern<br />
auch auf Miet-Basis angeboten!<br />
Die Montage, Ausrichtung und Parametrierung<br />
dieser Messräder ist äußerst komfortabel<br />
und einfach. Bei entsprechend<br />
vorgefertigten Adapterflanschen dauert<br />
die Rüstzeit pro Rad kaum länger als ein<br />
normaler Radwechsel. Die Radmuttern<br />
bleiben immer frei zugänglich, was eine<br />
schnelle Änderung der Fahrzeug-Konfiguration<br />
erleichtert. Für die Datenübertragung<br />
vom rotierenden Rad zum<br />
stationären Messsystem stehen sowohl<br />
Schleifring- als auch berührungslose Tele-<br />
metriesysteme zur Verfügung. Die Elektronik<br />
ist in einem flachen, ringförmigen<br />
Gehäuse untergebracht, das zusammen<br />
mit dem Messkörper die mechanische<br />
Verbindung zwischen Radnabe und Felge<br />
bildet. Alle Signale werden innerhalb des<br />
rotierenden Teils des Systems verstärkt<br />
und digitalisiert, um eine möglichst fehlerfreie<br />
Übertragung zu gewährleisten. Als<br />
besonderes Highlight sind die Telemetrie-<br />
Messräder <strong>für</strong> überflutete Wegstrecken bei<br />
völligem Eintauchen des Rades ausgelegt.<br />
■<br />
www.caesar-datensysteme.net info@caesar-datensysteme.de CAESAR Messtechnik News 7 [2004]
[Mehr als nur Plaketten] CAESAR liefert Fahrroboter <strong>für</strong> TÜV Automotive<br />
Durch den Einsatz von Fahrrobotern ist<br />
TÜV Automotive bereits heute in der<br />
Lage, die extrem gestiegenen Anforderungen<br />
aus den neuesten Regelwerken zu<br />
erfüllen. Ein typisches Beispiel hier<strong>für</strong>: Das<br />
modifizierte „Rollover Resistance Rating“<br />
der NHTSA (National Highway Traffic<br />
Safety Administration) <strong>für</strong> den US-Markt.<br />
Insbesondere bei dynamischen Fahrtests<br />
wie dem sogenannten „NHTSA-Fishhook“<br />
(siehe Grafik) werden hohe Lenkgeschwindigkeiten<br />
und ereignisabhängige<br />
Gegenmaßnahmen in engen Toleranzen<br />
gefordert, die nicht mehr vom menschlichen<br />
Fahrer erreichbar sind. Diese Tests<br />
dienen der gezielten Destabilisierung<br />
des Fahrzeugs und sollen standardisierte<br />
Vergleiche von verschiedenen Fahrzeugtypen<br />
ermöglichen, die sich dann in den<br />
Rankings der NHTSA niederschlagen.<br />
Diese Vergleichstests von Fahrzeugen und<br />
Sub-Systemen erhalten jetzt eine exakte<br />
Reproduzierbarkeit, die ohne Fahrroboter<br />
nicht denkbar wäre.<br />
Als Resultat einer intensiven Marktrecherche<br />
hat sich TÜV Automotive<br />
<strong>für</strong> die Fahrroboter von Anthony Best<br />
Dynamics Ltd. (ABD) entschieden, die<br />
CAESAR exklusiv im deutschsprachigen<br />
Raum anbietet. Wichtige Auswahlkriterien<br />
<strong>für</strong> die Testingenieure waren<br />
dabei eine schnelle Applizierbarkeit und<br />
kurze Rüstzeiten, da das System <strong>für</strong> einen<br />
mobilen weltweiten Einsatz vorgesehen<br />
ist. Der Lenkroboter von ABD lässt sich<br />
in kürzester Zeit ohne Spezialwerkzeuge<br />
installieren und ermöglicht dann die auto-<br />
matisierte Steuerung des Fahrzeugs, um die<br />
Charakteristik des Lenksystems und/oder<br />
das Fahrzeugverhalten auf der Teststrecke<br />
exakt und reproduzierbar zu bestimmen.<br />
Der „menschliche“ Fahrer bringt das Fahrzeug<br />
zunächst auf die gewünschte Position<br />
und Geschwindigkeit <strong>für</strong> den Testbeginn<br />
und aktiviert dann den Lenkroboter.<br />
Diverse Sicherheitsfunktionen erlauben<br />
die manuelle Korrektur auch während der<br />
automatisierten Fahrmanöver, nach deren<br />
Ende der Fahrer wieder die volle Kontrolle<br />
über das Fahrzeug übernimmt.<br />
Die intuitiv bedienbare Software erlaubt<br />
eine Vielzahl verschiedener Lenkvorgaben<br />
<strong>für</strong> eine schnelle und flexible Versuchsdurchführung.<br />
Vorkonfigurierte Testprofile<br />
(z.B. Step, Puls/Dreieck, Sinusoide)<br />
erleichtern die schnelle Betriebsbereitschaft.<br />
Aber auch komplette Fahrmanöver<br />
wie Einparken oder das missbräuchliche<br />
Einlenken gegen die Bordsteinkante sind<br />
abrufbar. Durch die Kombination von<br />
Standard-Testprofilen lassen sich beliebige<br />
kundenspezifische Lenkmanöver konfigurieren.<br />
Die ABD-Fahrroboter der neuesten Generation<br />
unterstützen den Synchronbetrieb<br />
von Lenk-, Brems- und Beschleunigungs-<br />
Robotern. Dadurch lassen sich z.B. präzise<br />
Bremsmanöver in Kurvenfahrten realisieren.<br />
Im sogenannten „Closed-Loop“<br />
Modus ermöglicht die Integration des<br />
Fahrroboters mit einem hochgenauen<br />
Navigationssystem ein exaktes autonomes<br />
Path-Following. ■<br />
D<br />
ie TÜV Automotive GmbH, ein<br />
Unternehmen der TÜV SÜD Gruppe,<br />
bietet der Fahrzeug- und Zulieferindustrie<br />
<strong>für</strong> <strong>alle</strong> Phasen im Produkt-Lebenszyklus<br />
umfangreiche Dienstleistungen in den Bereichen<br />
Testing, Engineering, Consulting, Training und<br />
Homologation an. Im Fachgebiet Fahrdynamik<br />
zählen dazu z.B. Untersuchungen zur Kippstabilität<br />
sowie die Ermittlung signifikanter Kennwerte<br />
<strong>für</strong> die Entwicklung von Drive-by-Wire- bzw.<br />
Steer-by-Wire-Systemen.<br />
y Beim sogenannten „Fishhook“-Test wird<br />
das Stabilitätsverhalten des Fahrzeugs bei<br />
extremen Lenkbewegungen untersucht.<br />
CAESAR Datensysteme GmbH Telefon 089 – 61 30 49 - 0 Keltenring 16 D-82041 Oberhaching 21<br />
Alle Bilder dieser Seite: TÜV Automotive GmbH<br />
Integrierte Lösungen
Integrierte Lösungen<br />
22<br />
Bremsgeräuschmessung [Silence is golden]<br />
Q<br />
uietschende Bremsen sind<br />
zunächst einmal lästig.<br />
Darüber hinaus liefern<br />
aber Bremsgeräusche dem<br />
Experten wertvolle Erkenntnisse über den<br />
Zustand und das Verhalten des gesamten<br />
Bremssystems. Bremsgeräuschmessungen<br />
sind deshalb ein wichtiger Bestandteil der<br />
Entwicklung und Erprobung. Die objektive<br />
Beurteilung der Bremsgeräusche erfordert<br />
indes einiges an Erfahrung und erfolgte<br />
daher in der Vergangenheit zumeist mehr<br />
oder weniger „manuell“. Auf Initiative und<br />
mit Unterstützung der zuständigen Entwicklungsabteilungen<br />
bei BMW und VW<br />
ist nun mit MOBES erstmals ein System <strong>für</strong><br />
die automatisierte Erfassung und Auswertung<br />
von Bremsgeräuschen im Fahrversuch<br />
realisiert worden.<br />
MOBES integriert die komplette Messdatenerfassung<br />
und die erforderliche<br />
PC-Hardware in einem speziell <strong>für</strong> die<br />
Einsatzbedingungen im mobilen Bremsversuch<br />
konzipierten Gehäuse. Das System<br />
beinhaltet maximal 8 Vorverstärker mit<br />
ICP-Versorgung und integriertem 10poligen<br />
Tiefpassfilter <strong>für</strong> den Anschluss<br />
von Mikrofonen und Beschleunigungsaufnehmern.<br />
Damit lassen sich <strong>alle</strong> vier<br />
Räder par<strong>alle</strong>l überwachen. Daneben stehen<br />
8 Thermo-Eingänge (Typ K) z.B. <strong>für</strong><br />
die Temperaturüberwachung von Bremsscheibe<br />
und –flüssigkeit, sowie weitere<br />
8 analoge und 16 digitale Eingänge <strong>für</strong><br />
die Erfassung von Fahrzeugzuständen zur<br />
MOBES - Mobiles Bremsgeräusch-Erfassungssystem<br />
Verfügung. Zusätzlich können<br />
über zwei CAN-Bus-Schnittstellen<br />
weitere Daten par<strong>alle</strong>l<br />
erfasst werden.<br />
MOBES bietet eine flexible<br />
menügeführte Bedienung, die<br />
auch vom Laien ausgeführt<br />
werden kann. Für die komfortable Konfiguration<br />
und schnelle Auswertung im<br />
Fahrzeug gibt es ein Bedienteil mit Touchscreen,<br />
auf dem <strong>alle</strong> relevanten Geräusch-<br />
und Fahrdaten automatisch in Echtzeit<br />
angezeigt werden. Das System verfügt<br />
über drei vorkonfektionierte Messmodi.<br />
Im Messmodus 1 (Funktionsdauerlauf)<br />
wird pro Bremsung jeweils das lauteste<br />
Geräusch <strong>für</strong> die statistische Auswertung<br />
detektiert, gleichzeitig werden aber auch<br />
<strong>alle</strong> anderen aufgetretenen Geräusche und<br />
die Fahrzustände (z.B. vorwärts, rückwärts,<br />
Kurve) abgespeichert. Im Messmodus<br />
2 (Geräuschsuche) werden mit<br />
Betätigung der Bremse <strong>alle</strong> aufgetretenen<br />
Geräusche registriert. Der<br />
dritte, stets zuschaltbare Messmodus<br />
erlaubt schließlich eine manuell<br />
getriggerte Erfassung und liefert<br />
verlustfrei komprimierte Daten <strong>für</strong><br />
verfeinerte Analysen.<br />
Fahrtunterbrechungen mit Fortsetzung<br />
der Messung sind jederzeit<br />
möglich. Beim Ausschalten der<br />
Zündung erfolgt eine automatische, definierte<br />
Systemabschaltung. Die Software<br />
kontrolliert <strong>alle</strong> relevanten Zustände, wie<br />
Systemtemperatur, Speicherplatz, Stromversorgung,<br />
Zündung ein/aus und reagiert<br />
selbsttätig entsprechend. Damit ist das<br />
System insbesondere <strong>für</strong> den Einsatz in<br />
Dauerlauf- und Flottenversuchen geeignet.<br />
Die gespeicherten Daten können z.B. auf<br />
einem Laptop einer weitergehenden Analyse<br />
unterzogen werden. Hier<strong>für</strong> steht eine<br />
umfangreiche Auswertesoftware bereit, in<br />
die u.a. auch spezielle von BMW und VW<br />
entwickelte und lizensierte Algorithmen<br />
zur Geräuscherkennung implementiert<br />
wurden. Sämtliche Daten und Ergebnisse<br />
werden schließlich in einer konfigurierbaren<br />
Datenbank gespeichert und stehen so<br />
jederzeit <strong>für</strong> flexible systematische Nachauswertungen<br />
zur Verfügung. ■<br />
www.caesar-datensysteme.net info@caesar-datensysteme.de CAESAR Messtechnik News 7 [2004]
Alle Bilder: Liebherr-Aerospace GmbH, Lindenberg<br />
[Wer wird denn gleich in die Luft gehen] Airbus auf dem Prüfstand<br />
Inzwischen ist das Unternehmen zu<br />
einer Firmengruppe mit mehr als 21.000<br />
Beschäftigten in über 90 Gesellschaften<br />
auf <strong>alle</strong>n Kontinenten angewachsen.<br />
Dazu zählt auch die Liebherr-Aerospace<br />
Lindenberg GmbH, einer der führenden<br />
europäischen Hersteller von Flugzeugausrüstungen.<br />
Das Lieferprogramm umfasst<br />
Betätigungssysteme / Flugsteuerungen,<br />
Hydrauliksysteme, Fahrwerke sowie Luftsysteme.<br />
Eingesetzt werden diese Komponenten<br />
in Business Jets, Zubringerflugzeugen,<br />
Großraumflugzeugen, Hubschraubern<br />
und militärischen Flugzeugen.<br />
So ist Liebherr-Aerospace auch in die<br />
Entwicklung und Produktion des neuen<br />
Großraumjets Airbus A380 u.a. als Systemlieferant<br />
<strong>für</strong> die Sekundär-Flugsteuerungen<br />
mit eingebunden. Dazu zählen<br />
z.B. die Antriebe der Landeklappen,<br />
sowie der sogenannten Luftbremsen und<br />
Spoiler. Landeklappen<br />
erhöhen den Auftrieb eines<br />
Flugzeuges, um <strong>für</strong> die richtigen<br />
Geschwindigkeiten bei Start und Landung<br />
zu sorgen. Aufgabe der Luftbremsen<br />
und Spoiler ist die Reduzierung des<br />
Auftriebs und die Erhöhung des Luftwiderstands<br />
im Anflug und auf dem Boden<br />
während der Bremsphase.<br />
Zum Nachweis der Funktionalität und der<br />
Dauerlauffestigkeit (Endurance) wird das<br />
gesamte Hydrauliksystem <strong>für</strong> Landeklappen<br />
und Vorflügel auf einem System-Prüfstand<br />
im Maßstab 1:1 erprobt. Hier lassen<br />
sich reale Funktionsabläufe und Betriebslasten<br />
simulieren. Für die Prüfstandssteuerung<br />
und Messdatenerfassung haben sich<br />
im gesamten Liebherr-Konzern schon seit<br />
langem Hard- und Software-Systeme aus<br />
dem Hause CAESAR bewährt. Im konkreten<br />
Fall wird <strong>für</strong> die mehrkanalige Sollwert-<br />
H<br />
ans Liebherr gründete das Familienunternehmen<br />
Liebherr im Jahr<br />
1949. Der große Erfolg des ersten<br />
mobilen, leicht montierbaren und preisgüns-<br />
tigen Turmdrehkrans bildete das Fundament<br />
des Unternehmens. Heute zählt Liebherr nicht<br />
nur zu den größten Baumaschinenherstellern<br />
der Welt, sondern ist auch auf vielen anderen<br />
Gebieten als Anbieter technisch anspruchs-<br />
voller Produkte und Dienstleistungen anerkannt.<br />
< Hydrauliksystem-<br />
Prüfstand bei Liebherr-<br />
Aerospace<br />
vorgabe<br />
ein MOPS<br />
eingesetzt. Die<br />
par<strong>alle</strong>le Messdatenerfassung<br />
erfolgt im<br />
Mischbetrieb: zum einen ebenfalls über<br />
den MOPS und zusätzlich noch über ein<br />
CAN-Bus-System. Für die Parametrierung,<br />
Ablaufsteuerung und Überwachung<br />
wurde das komplette, applikationsspezifische<br />
Prüfprogramm auf Basis von Test-<br />
Control und µ-LAB von den Anwendern<br />
selbst erstellt. Dies ermöglicht den Liebherr-Versuchsingenieuren<br />
eine maximale<br />
Flexibilität <strong>für</strong> den Betrieb und die Wartung<br />
des gesamten Systems. ■<br />
CAESAR Datensysteme GmbH Telefon 089 – 61 30 49 - 0 Keltenring 16 D-82041 Oberhaching 23<br />
Integrierte Lösungen
24<br />
[Schöne neue webSite] CAESAR IST .NETT!<br />
CAESAR Datensysteme GmbH<br />
Keltenring 16<br />
D- 82041 Oberhaching<br />
Telefon: +49 - (0) 89 - 613 049 - 0<br />
Telefax: +49 - (0) 89 - 613 049 - 97<br />
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