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

4.1 Dynamische Messung - Durchführung der Messung 44
4. Dynamische Messung
4.1. Durchführung der Messung
Ziel der dynamischen Messung war es nicht, noch einmal die komplette Platte mit
Impulsen zu vermessen, sondern eine Sammlung von verschiedenen Kraft-Zeit-
Verläufen für die Auswertung zu sammeln. Für die Messung wurde das gleiche
Raster der zweiten statischen Messung verwendet. Anstatt des Kraftmessers
wurde ein Hubmagnet auf der Messschiene befestigt, der über einen Verstärker
mit einem externen Netzteil mit dem Computer verbunden ist. An dem Magneten
ist ein weiterer Kraftsensor angebracht, der direkt die vom Magneten auf die
Platte aufgebrachte Kraft misst. Der Messablauf konnte vereinfacht werden, da
die einzelnen Messungen nun komplett vom Computer aus steuerbar sind. Zu
Beginn einer Messung wird zunächst über einen Schieberegler die Spannung des
Magneten eingestellt. Bei Betätigung des Buttons für die Messung wird für 1,5s
im Messverstärker „hold“ deaktiviert, um den Offset der Sensoren
herunterzuregeln, und anschließend wieder für die Messung zu aktivieren. Nach
0,5s, dieses Zeitintervall wird bei der Auswertung für den Ruhewert genutzt, wird
für 2s die eingestellte Spannung an dem Magneten angelegt. Dieser Vorgang wird
an jedem Punkt für vier verschiedene Kräfte bzw. Spannungen wiederholt. Um
bei allen Messpunkten Impulse gleicher Stärke zu erhalten, muss der Hubmagnet
immer im gleichen Abstand von der Platte angebracht werden. Dazu wurde bei
diesem Versuch vor einer Messung ein Plastiklineal so zwischen Platte und
Sensor angebracht, dass am Kraftsensor des Hubmagneten gerade keine Kraft
anlag.
4.2. Auswertung und Ergebnisse der Messung
Der Unterschied zwischen dynamischer und statischer Messung, besteht darin,
dass hier keine konstante Kraft gemessen wird, von der bei der Auswertung
einfach ein Mittelwert über dem Messintervall genommen werden kann, sondern
ein ständig variierender Kraftverlauf. Deshalb kam es bei der Auswertung vor
allem darauf an, eine Möglichkeit, aus diesem Kraftverlauf wieder eine konstante
Kraft auszulesen, zu finden und die Stärke des Impulses zu bestimmen. Dazu
wurde anfangs das Muster eines dynamischen Zeit-Kraft-Verlaufs analysiert, um
daraus Kriterien für eine automatische Auswertung zu entwickeln.