|
|||||||||||||||||||
|
Meten met een accelerometer
Inhoud
|
||||||||||||||||||
|   | -1 g | 0 g | +1 g |
| X-as | 1.330 V | 1.499 V | 1.651 V |
| Y-as | 1.368 V | 1.530 V | 1.688 V |
De gevoeligheid van een as kan nu berekend worden met:
gevoeligheid = (V+1 g - V-1 g) / 2 |
Dit resulteert in de volgende gevoeligheden: X-as = 160.5 mV/g en Y-as = 160 mV/g
Omrekenen van de gemeten waardenWanneer het signaal van de Dubbelassige Accelerometer direct weergegeven wordt, zal de oscilloscoop spanningen in Volt weergeven, geen versnellingen in g's of m/sē. Om de gemeten versnellingen in g of m/sē weer te geven, moeten de gemeten waarden eerst omgerekend worden.
Voor het omrekenen van de gemeten waarden wordt voor ieder kanaal van de Dubbelassige Accelerometer een Versterking/Offset I/O gebruikt. Maak deze aan door met de rechter muisknop op I/O's in het objectscherm te klikken en Versterking/Offset te kiezen.
Omdat alle handelingen voor beide kanalen gelijk zijn, wordt in dit voorbeeld alleen het instellen van de X-as, Ch1, aangegeven.
Instellen van de versterkingZoals eerder bepaald, heeft de sensor in ons voorbeeld een X-as-gevoeligheid van 160.5 mV/g. Om de meetwaarden rechtstreeks in g's weer te geven, moeten deze vermenigvuldigd worden met 1 / 0.1605 = 6.230. Klik met de rechter muisknop op de X-as Versterking/Offset I/O en kies Versterking -> Zelf instellen.... Het is niet nodig de gewenste waarde uit te rekenen, de Versterking/Offset I/O kan dit zelf, dus vul eenvoudig "1 / 0.1605", "1/160.5m" of "1/160m5" in.
Instellen van de offsetKlik, om de offset van de Dubbelassige Accelerometer te compenseren, met de rechter muisknop op de X-as Versterking/Offset I/O en kies Ingangs-Offset -> Zelf instellen.... Vul dan de gemeten offsetwaarde in, vermenigvuldigd met -1. In dit voorbeeld is de offset van de X-as 1.499 Volt, dus moet er een waarde van -1.499 ingevuld worden.
Instellen van de meeteenheidOmdat versnelling in g aangegeven kan worden, moet de meeteenheid ook in g ingesteld worden. Klik met de rechter muisknop op X-as Versterking/Offset I/O en kies Stel eenheid in... en vul "g" in.
Instellen van de naamOm herkenning van de verschillende signalen te vereenvoudigen, is het mogelijk een eigen naam (alias) aan een I/O te geven. Klik met de rechter muisknop op X-as Versterking/Offset I/O en kies Stel alias in... en vul "X-as" in.
Verbinden van de I/ODe X-as Versterking/Offset I/O is nu klaar voor gebruik. Sleep ingang Ch1 van het instrument op de Versterking/Offset I/O en sleep daarna de Versterking/Offset I/O in de grafiek. De nieuwe grafiek toont de versnelling langs 1 as, direct in g. Het overeenkomstige kanaal kan nu uit de grafiek verwijderd worden. Kijk, voor meer informatie, bij "Objecten maken en onderling verbinden".
Instellen van het uitgangsbereikOm het zichtbare bereik van de omgerekende versnellingsgegevens aan te passen moet met de rechter muisknop op Versterking/Offset I/O geklikt worden en Stel uitgangsbereik in... gekozen worden. Stel het bereik in op bijvoorbeeld +4 .. -4.
Meten in m/sēDe software is nu zodanig ingesteld dat gemeten versnellingen in g weergegeven worden. Om de gemeten versnellingen in m/sē weer te geven, moeten een paar wijzigingen in de instellingen van de Versterking/Offset I/O gemaakt worden.
De versterking moet aangepast worden. Er vanuit gaande dat 1 g overeenkomt met 9.81 m/sē, moet de versterking op "9.81 * (1 / 0.1605)" gezet worden, in het bovenstaande voorbeeld. De meeteenheid moet veranderd worden van "g" naar "m/sē" en het uitgangsbereik moet ook aangepast worden naar bijvoorbeeld +30 .. -30.
Klaar om te metenDe TiePie engineering Multi Channel software is nu klaar om zowel de hellingen als de versnellingen die de Accelerometer ondervindt te meten.
De onderstaande meting is gemaakt met een Dubbelassige Accelerometer schuivend over een horizontaal oppervlak en dan tegen een obstakel aan botsend.
De meting en de instellingen zijn opgeslagen in een Multi Channel software setfile: acceleration measurement.TPS. Deze setfile kan zowel met de volledige versie als de demoversie van de Multi Channel software geopend worden.
Meten van snelheidWanneer de versnelling van een instrument en ook de beginsnelheid van een object bekend zijn, is het eenvoudig de snelheid van het object te bepalen met behulp van een versnellingsopnemer. Het enige dat gedaan moet worden is de versnelling in m/sē te meten en dit te integreren om de snelheid in m/s te krijgen. De Multi Channel software heeft een Integratie I/O die gebruikt kan worden voor deze taak.
Maak een Intgratie I/O door met de rechter muisknop op I/O's in het objectscherm te klikken en Integratie te selecteren. De alias van de integrator kan op bijvoorbeeld "X-snelheid" gezet worden en de eenheid op "m/s". Sleep dan de X-as Versterking/Offset I/O op de Integratie I/O en sleep de Integratie I/O in de grafiek.
De grafiek geeft nu de snelheid van het object weer, in m/s.
Meten van verplaatsingWanneer de snelheid van een object bekend is, kan de verplaatsing van dat object eenvoudig bepaald worden door de snelheid van het object te integreren.
Maak nog een Integratie I/O, noem hem "X-positie" en zet de eenheid op "m". Sleep de X-snelheid Integratie I/O op de op de X-positie Integratie I/O en sleep de X-positie I/O in de grafiek.
De grafiek toont nu de relatieve positie, of verplaatsing, van het object, in m. De volgende afbeelding toont een meting met een Dubbelassige Accelerometer, die ongeveer 10 cm verschoven werd over een tafel.