Sensors and Actuators - Fachbereich Physik der Universität ...

Schwingende Körper
Auch mit Hilfe (meist resonant) schwingender Körper kann eine Kraftmessung erfolgen,
wenn die zu messende Kraft einen Einfluss auf die Resonanzfrequenz des Körpers hat, wie
es z.B. bei Saite und Membran oder bei Balken und Platte unter Normalkraft-Vorspannung
der Fall ist. Die Kraft kann dann aus der Verschiebung der Resonanzfrequenz ermittelt
werden. Bei dem dargestellten System wird der Strom in der Magnetspule so geregelt, dass
sich der Messkörper stets an einer festen Stelle befindet, so dass die Wirkung äußerer
Kräfte anhand der Veränderung des Spulenstroms bestimmt werden kann.
(Elektrodynamische Kraftkompensation).
Servo-Beschleunigungssensoren
Servo-Beschleunigungsaufnehmer enthalten ein Feder-Masse-System, dem die Federkraft -
und Dämpfungskraft elektrisch von einem elektronischen Verstärkersystem zugeführt wird
(a) Tauchspule und Magnetsystem oder
(b) elektrostatisch.
Der Aufnehmer wird damit Teil eines elektronischen Regelkreises. Servo-
Beschleunigungsaufnehmer besitzen eine außerordentlich hohe Messgenauigkeit und
können daher nach doppelter Integration des Messwertes auch als Wegaufnehmer
verwendet werden.
Beispiele:
Technische Daten:
Für Aufgaben der FDI (Failure Detection and Isolation) steht mit iMAR's
ACC-FSNR ein hochgenauer Servo-Beschleunigungsaufnehmer mit
integrierter und speziell für die Flugmeßtechnik entwickelter
Signalverarbeitung zu Verfügung. Quelle: http://www.imarnavigation.de/datenbl/accfsnrd.htm
Messbereich: ± 2 g oder ± 12 g (intern maximal ± 30 g)
Wiederholbarkeit: < 1 mg
Temperaturkoeffizient: < 70 µg/K, < 200 ppm /K
Auflösung / Linearität /
Hysterese:
Kreuzkopplung: < 2 mrad
< 10 µg / < 50 µg/g / < 1 mg
Grenzfrequenz: 40 Hz mit 12 dB/Oktave resp. 40 dB/Dekade
Datenausgabe an SigOut: analog ± 5 V
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