Analyse von Kraftsensor-Messwerten mit MATLAB zur Orts ... - Brichzin

3.1 Statische Messung - Durchführung der Messung 14
vermessen, wird die Messaufzeichnung beendet, abgespeichert und für die nächste
Reihe wieder neu gestartet. Dies soll zu große Messdateien verhindern und bei
Defekten im System den Schaden begrenzen.
Während der Messung werden kontinuierlich die sechs Sensorspannungen und der
Ort (x- und y-Koordinate) mit DIAdem ® aufgezeichnet. Um aus dieser
Datenmenge wieder die Zeitpunkte der Messungen und Ruhepunkte zu finden,
werden zusätzlich die Kanäle „Ruhe vor“, „Messung“ und „Ruhe nach“
aufgezeichnet. Mittels eines Buttons auf der Messoberfläche für jeden dieser
Kanäle werden dort bei Betätigung Ausschläge mit der Amplitude eins und der
Dauer einer Sekunde aufgezeichnet und dadurch der Zeitpunkt der Messung für
die kommende Auswertung der Daten markiert.
Der Zeitaufwand für diese Messung betrug ca. vier Stunden. Den größten Anteil
daran hatte das Aufbringen des Gewichts auf die Messpunkte, da der am
Kraftmesser abgelesene Wert, bedingt durch die zu geringe Steifigkeit des
Messgestells in den oberen Bereichen, ständig variiert und mehrmals
nachkorrigiert werden muss, bis der Wert insofern konstant ist, dass er sich in der
Zeit bis zur Betätigung des „Mess“-Buttons nicht zu stark verändert. Angestrebt
wurde eine Genauigkeit von +/- 10g, jedoch stieg diese an manchen Punkten auf
+/- 20g. Schwierigkeiten bereitete auch die hohe Sensibilität des Messsystems,
das schon bei kleinen Bewegungen auf dem Fußboden sichtbare Veränderungen
der Werte zeigte, weshalb es während des Messens einer Last nicht möglich war,
seinen Standpunkt zu verändern.
Nach Auswertung dieser Messung (siehe Kapitel 3.2) war der nächste Schritt eine
Messung mit den Kräften 500g, 1000g, 2500g und 4000g pro Messpunkt, um das
Verhalten der Sensoren bei verschiedenen Kräften zu untersuchen. Auch wurde
ein Raster gewählt, dessen Ränder näher an den Plattenrändern liegen: die Punkte
haben horizontal einen Abstand von 9, das Raster geht von 7 bis 79, und vertikal
einen Abstand von 14, mit einem Raster von 184 bis 2. Dies ergibt eine Anzahl
von 126 Messpunkten, mit den verschiedenen Kräften sind es insgesamt 504
Messungen.
Mittlerweile wurden die beiden Messverstärker durch einen solchen mit einer
automatischen Korrektur des Offsets der Sensoren ersetzt. Über einen
Eingangskanal kann vom Computer aus im Verstärker zwischen den Zuständen
„hold off“, der Verstärker regelt mit einer Regelspannung den Offset ständig auf
Null herunter, und „hold on“, die Regelspannung wird gehalten und die