Tipps zur Kraftmessung in Verbindung mit Datenerfassungssystemen

23. Oktober 2023

Ein Datenerfassungssystem (DAQ) besteht aus Hardware- und Softwarekomponenten zur Erfassung, Verarbeitung und Analyse von Daten aus verschiedenen Quellen und zur Konvertierung der Daten in ein digitales Format für die weitere Analyse und Speicherung. Aufgrund der wachsenden Anforderungen an eine schnellere Datenerfassung erweitert Interface ständig seine Produktpalette an Datenerfassungssystemen, die mit unseren Wägezellen, Drehmomentaufnehmern und Mehrachsensensoren verwendet werden können. Diese Systeme sind für die umfassende Erfassung und Analyse von Kraft- und Drehmomentmessdaten konzipiert.

Wollen Sie mehr Daten mit einfacher Integration und hoher Genauigkeit? In Zusammenarbeit mit unserem Team von Anwendungsingenieuren können wir Ihnen dabei helfen, das beste Datenerfassungssystem mit Ihren spezifischen Messwertaufnehmern zu kombinieren. In Anbetracht der Optionen bietet unser Expertenteam diese fünf wesentlichen Ratschläge.

Datenerfassungssysteme – Tipps für Test und Messung

Wählen Sie das richtige Datenerfassungssystem

Die Wahl eines Datenerfassungssystems, das mit Ihren spezifischen Kraftmessgeräten und Anwendungsanforderungen kompatibel ist, ist entscheidend. Berücksichtigen Sie Faktoren wie Sensortyp, Messbereich, Genauigkeit, Auflösung, Abtastrate (unter Berücksichtigung Ihrer Anforderungen an die Überabtastung) und Anschlussmöglichkeiten. Darüber hinaus können die Größe und die Formfaktoren für eine Anwendung entscheidend sein.

Richtige Sensorinstallation und -kalibrierung

Eine ordnungsgemäße Sensorinstallation und -kalibrierung ist entscheidend für genaue Kraftmessungen. Beachten Sie die Richtlinien für die Sensorinstallation, einschließlich der korrekten Montage, Ausrichtung und Verdrahtung. Stellen Sie sicher, dass die Wägezelle nach festgelegten Verfahren und Standards kalibriert wird und dass die Kalibrierung regelmäßig überprüft wird, um die Messgenauigkeit zu erhalten. Eine ordnungsgemäße Sensorinstallation und -kalibrierung trägt dazu bei, potenzielle Quellen für Messfehler zu beseitigen.

Signalkonditionierung und Filterung

Signalkonditionierungs- und Filtertechniken sind für die Optimierung der Qualität der erfassten Kraftdaten unerlässlich. Die Signalaufbereitung umfasst die Verstärkung, den Nullabgleich, die Filterung und die Linearisierung des Sensorausgangssignals. Filtertechniken, wie Anti-Aliasing-Filter, IIR oder FIR, können helfen, Rauschen und unerwünschte Signale zu reduzieren, um genaue und zuverlässige Kraftmessungen zu gewährleisten.

Datenvalidierung und -analyse

Implementieren Sie Datenvalidierungstechniken, wie z. B. Bereichsprüfung, Ausreißererkennung und Datenintegritätsprüfungen, um potenzielle Datenfehler oder Anomalien zu identifizieren und zu korrigieren. Analysieren Sie die erfassten Daten mit geeigneten statistischen und Datenanalysetechniken, um aussagekräftige Erkenntnisse zu gewinnen und fundierte Entscheidungen auf der Grundlage der Kraftmessdaten zu treffen. Achten Sie darauf, ein Kraftmessgerät auszuwählen, das hochpräzise ist und eine hohe Qualität aufweist.

Systemwartung und Kalibrierung

Eine regelmäßige Systemwartung, einschließlich Sensorkalibrierung und Systemvalidierung, ist entscheidend für zuverlässige und genaue Kraftmessungen. Befolgen Sie die Empfehlungen von Interface für die Systemwartung, einschließlich der Sensorreinigung, Inspektion und Kalibrierungsintervalle. Die regelmäßige Kalibrierung und Validierung des Datenerfassungssystems und der Kraftmessgeräte trägt dazu bei, dass das System genau und zuverlässig bleibt.

Weitere Informationen zu den Datenerfassungslösungen von Interface finden Sie im Webinar Unlocking the Power of DAQ.

Beliebte Schnittstelle Datenerfassungsgeräte

BX8 Datenerfassungsserie

BX8-AS Datenerfassungssystem der BlueDAQ-Serie mit Industrie-Gehäuse

BX8-HD15 Datenerfassungssystem der BlueDAQ-Serie für diskrete Sensoren mit Laborgehäuse

BX8-HD44 Datenerfassungssystem der BlueDAQ-Serie für mehrachsige Sensoren mit Laborgehäuse

Merkmale und Vorteile

  • 8-Kanal synchronisierte Abtastung + ZWEI Encoder/Impuls-Kanäle
  • Dehnungsmessstreifen-, mV/V-, ±10VDC- und PT1000-Temperatureingänge
  • Interne Berechnung der Achslastwerte für 6-Achsen-Sensoren
  • Aktive Skalierung der Analogausgänge entsprechend der internen Berechnung
  • ±5V-, ±10V-, 4-20mA- und 0-20mA-Ausgänge
  • 48K Abtastungen/Sek/Kanal, 24-bit interne Auflösung
  • USB-Verbindung zum PC, einschließlich Grafik- und Protokollierungssoftware
  • Erregungserkennung
  • Dehnungsmessstreifen Voll-, 1/2- und 1/4-Brücke, einschließlich Brückenabschluss
  • TEDS-kompatibel, ZERO-Taste für gleichzeitige 8-Kanal-Tarierung, 16 digitale E/A
  • Galvanische Isolierung: Analogeingang, Analogausgang, digitale E/A, USB
  • EtherCAT- und CANbus/CANopen-Optionen
  • Gehäuse-Optionen

BSC4 Digitales DAQ-Modell

BSC4D Mehrkanalige digitale PC-Schnittstelle und Datenerfassungsgerät

Merkmale und Vorteile

  • USB-Ausgänge
  • Vier unabhängige Kanäle
  • Zur Verwendung mit 3-Achsen-Wägezellen der Modellreihe 3AXX
  • Es kann mit bis zu vier beliebigen Standard-Wägezellen (mit mV/V-Ausgang) verwendet werden
  • mV/V, +/-5V, +/-10V, PT1000
  • Dehnungsmessstreifen Viertel-/Halb- und Vollbrücken
  • 120, 350 & 1000 Ohm Brückenabschluss
  • Grenzfrequenz 450 Hz
  • Acht digitale Eingänge/Ausgänge

Anwendungsfälle für Datenerfassungssysteme in der Prüf- und Messtechnik

Kraftrückmeldung in der Roboterchirurgie mit DAQ-System

Ein biomechanisches Medizinunternehmen möchte die Kraft, das Drehmoment und das taktile Feedback seines Roboterarms für invasive Operationen testen. Der Roboterarm spiegelt die Bewegungen des Chirurgen während der Operation wider, und alle haptischen Kraftrückmeldungen müssen gemessen werden, um die Sicherheit bei invasiven Eingriffen zu gewährleisten. Mehrere Produkte von Interface zur Kraft- und Drehmomentmessung wurden in diesem Roboterarm eingesetzt, darunter die ConvexBT-Kraftmesszelle mit Lastknopf, die SMTM-Mikro-Kraftmesszelle vom S-Typ und der MRTP-Miniatur-Reaktionsdrehmomentaufnehmer mit Überlastungsschutz in Flanschform. Die Kraftergebnisse werden gesammelt, wenn sie an den 8-Kanal-Datenerfassungs- und -Verstärker BX8 angeschlossen sind, und angezeigt, wenn er an den Laptop angeschlossen ist.

Material-Zugprüfung mit Datenerfassungsgeräten

Ein Kunde möchte einen Zugkrafttest an verschiedenen Proben und Materialien bis zum Versagen durchführen. Zu den Materialien gehören Kunststoff, Stahl oder Gewebe. Der Kunde möchte die Zugfestigkeit, die Streckgrenze und die Streckspannung messen. Die Standard-Präzisions-LowProfile™-Kraftmessdose 1200 von Interface wird in den Prüfrahmen des Kunden eingebaut. Der Zugversuch wird durchgeführt, und die von der Wägezelle und dem Dehnungsaufnehmer erfassten Kraftergebnisse werden synchronisiert. Diese Ergebnisse können mit der mitgelieferten Software auf einem PC angezeigt werden.

Sammeln von Planetenproben

In dem Maße, wie sich die Weltraumforschung weiterentwickelt, werden immer mehr Robotersysteme entwickelt, um Proben von Objekten und Materialien auf Planetenoberflächen zu sammeln. Roboterarme mit Probenahmewerkzeugen müssen zum Schöpfen, Bohren und Sammeln von Proben getestet werden. Die 6-Achsen-Kraftmessdose Modell 6A40 von Interface kann zwischen dem Flansch und dem Probenentnahmewerkzeug installiert werden. Bei Anschluss an die Datenerfassung BX8-HD44 kann der Kunde Kraft- und Drehmomentmessungen erhalten, wenn er die BlueDAQ-Software an sein Steuerungssystem anschließt. Die 6A40-6 Achsen-Kraftmessdose von Interface kann alle Kräfte und Drehmomente messen (Fx, Fʏ, Fz, Mx, Mʏ, Mz.) Die BXB-HD44 Datenerfassung kann Messungen protokollieren, anzeigen und grafisch darstellen und gleichzeitig skalierte analoge Ausgangssignale für diese Achsen an das Robotersteuerungssystem des Kunden senden.