Messsystem für flächige dynamische Druckkraftmessung

Cesys bietet ab sofort ein universelles Messystem für flächige Druckkraftmessung an / Das System besteht aus einer Messbox CEBO-MSA64, der Mess-Software CEBOMSALab und einer Programmiererschnittstelle (API)
(PresseBox) (Herzogenaurach, ) Die Firma CESYS Gesellschaft für angewandte Mikroelektronik entwickelt seit mehr als 27 Jahren erfolgreich innovative Elektroniklösungen und seit 15 Jahren Messsysteme für die ortsaufgelöste Erfassung von Druckkräften.

Die Kombination kostengünstiger im eigenen Haus entwickelter Erfassungshardware mit Standardsensoren und OEM-Sensorfeldern erlaubt neben dem Einsatz in Forschung und Entwicklung auch attraktive Massenanwendungen.

Einsatzgebiete für dynamische 2D Kraft-Messungen finden sich beispielsweise in biomechanischen Mess- und Analysesystemen, in der Qualitätskontrolle bei der Herstellung verpresster Schichten oder bei der Messung ergonomischer Eigenschaften von Sitzen, Handgriffen oder Sportgeräten.

Das Messsystem weist einen Matrixaufbau aus Zeilen und Spalten auf. Es können manuell verdrahtete Einzelsensoren oder OEM-Messmatten angeschlossen werden. Zum Einsatz kommen resistive - auch potentiometrisch genannte - Sensoren mit Widerstandswerten zwischen 1 kOhm und 10MOhm. Typischerweise handelt es sich dabei um Druckkraftsensoren. Stattdessen sind aber auch lichtabhängige Widerstände (LDR) oder temperaturabhängige Widerstände (NTC, PTC) benutzbar. Auch der gemischte Betrieb mit unterschiedlichen Sensoren ist möglich um beispielsweise die Kraft und die Temperatur in den Messpunkten gemeinsam dynamisch zu erfassen.

Die Messbox CEBO-MSA64 wurde zur Verwendung mit Flexiforce® Sensoren des Herstellers Tekscan® optimiert. Es können aber auch viele andere resistive Sensoren angeschlossen werden.

Das Messprinzip der CEBO-MSA64 beruht auf der sequentiellen Abtastung aller aktivierten Sensoren. Die Auflösung beträgt 12 Bit. Der Messbereich ist einstellbar um die Messauflösung auch mit unterschiedlichen Sensortypen stets voll nutzen zu können. Die Messwerte jedes einzelnen Sensors können durch Mehrpunktkalibrierung linearisiert werden.

Es können bis zu 12.800 Messungen pro Sekunde ausgeführt werden. Ein Feld mit 64 Sensoren wird bei der maximaler Messrate 200 Mal pro Sekunde komplett abgetastet. Sind weniger Sensoren angeschlossen ist die Messrate entsprechend höher.

Zusammen mit den aktivierten Sensoren können vier Analogeingänge abgetastet werden. Sie haben einen Bereich von 0 bis 3 Volt und dienen dazu zusätzliche Messwerte zeitsynchron zu erfassen. Das ermöglicht die Analyse komplexer Szenarien wie die Erfassung des zeitlichen 2D-Druckverlaufs zusammen mit Stellgrößen aus einer Steuerung oder zusätzlichen Parametern wie der Umgebungstemperatur. Um den Anschluß eines PT100/1000 Temperatursensors an die Analogeingänge zu vereinfachen besitzt das CEBO-MSA64 einen programmierbaren Konstantstromausgang.

Der Start einer Datenaufzeichnung kann auf drei verschiedene Arten erfolgen. Sofort ohne besondere Bedingungen, bei Überschreiten eines einstellbaren Druck-Schwellwertes oder durch ein externes Signal am Triggereingang.

Die Signalisierung von Betriebszuständen und Messergebnissen oder die Automatisierung von Messabläufen wird durch 4 digitale Ausgänge möglich. Ein 5 Volt Festspannungsausgang erlaubt es der Messbox an angeschlossene Verbraucher (z.B. Meßwandler oder Vorverstärker) bis zu 100mA Strom zu liefern.

Die Stromversorgung erfolgt über die USB-Schnittstelle. Ein externes Netzteil ist nicht notwendig, kann bei Anwendungen die ohne USB Verbindung arbeiten sollen (beispielsweise mit kundenspezifischer Firmware) aber verwendet werden.

Die gemessenen Daten strömen in Echtzeit über die full-speed USB 2.0 Schnittstelle an den Hostrechner. Dort werden sie entweder von der zugehörigen Mess-Software CEBOMSALab entgegen genommen oder durch die API an eigene Programme weitergereicht.

Die Mess-Software CEBOMSALab stellt die ankommenden Daten in Echtzeit als Säulendiagramm, Linienschreiber oder 2D-Feldanzeige dar. Zur späteren Auswertung mit Analysesoftware wie beispielsweise Tabellenkalkulationssoftware oder Mathlab (beides nicht im Lieferumfang) können die erfassten Daten in einer kommaseparierten Textdatei abgelegt werden.

Bei Verwendung von Einzelsensoren läßt sich die Geometrie des Aufbaus optimal an die Messaufgabe anpassen. Dadurch können Druckverteilungen mit angepasster Ortsauflösung oder auf großen Flächen erfasst werden.

Zum Testen des Mess-Systems ist ein EVAL-Kit erhältlich. Es enthält neben 4 Flexscan® Einzelsensoren und der CEBO-MSA64 Messbox mit CEBOMSALab Software alle benötigten Kabel um sofort loslegen zu können.

Link zum Produkt

Kontakt

CESYS GmbH
Gustav-Hertz-Str. 4
D-91074 Herzogenaurach
Manfred Kraus
CESYS GmbH
Geschäftsführung
E-Mail:

Bilder

Social Media