Spannungsteiler für Beschleunigungsmesser

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daniatic

Guest
Hallo liebes Forum, schön dass man sich hier so schnell anmelden und loslegen kann.

Also ich muss einen Beschleunigungsmesser bauen. Der funktioniert folgendermaßen:

Eine Masse hängt an einer Feder, je nach dem wie stark ich nun das System beschleunige, verändert die Masse ihre Position.

Diesen Positionsunterschied möchte ich mit einem Spannungsteiler messen. Meine Überlegung war einen Widerstand (einen geeigneten Draht) zu nehmen. Auf der einen Seite lasse ich die Spannung rein und auf der anderen Seite ist der geerdet. Ein Kontakt der an der Masse fest ist, berührt den Widerstand und misst die rauskommende Spannung. Je nachdem wie stark die Beschleunigung ist, verändert dieser Kontakt seine Position auf dem Widerstand. Dadurch verändert sich die gemessene Spannung. Die Formel dazu:

Vout = Vin * (1 - x/l)

x = Position vom Kontakt auf dem Widerstand
l = Länge des Widerstandes

Nach meinen Berechnungen zu Folge ist es unabhängig vom Widerstandswert des Widerstandes, wenn dieser Wert gleichmäßig über die Länge verteilt ist. Jedoch: Ich nehme einen normalen Draht der gut leitet, die eine Seite verbinde ich mit einer Spannungsquelle, die andere Seite erde ich. Nun messe ich die Spannung auf dem Draht an Unterschiedlichen Positionen, dann erhalte ich immer 0V Spannung. Eigentlich auch logisch weil er ja geerdet ist...

Noch ein paar allgemeine Daten zum System:

Vin = 5V

Der Widerstand darf nicht länger als 5cm sein.

Meine Fragen nun:
Kann das überhaupt funktionieren?
Wie hoch muss der Widerstand pro Meter sein damit das funktioniert?
Welche Drähte kommen dafür in Frage?

Da ich auch sehr geringe Beschleunigungen messen muss, sind die Positionsunterschiede sehr klein. Mein Chip hat 16Bit der von 0-5V misst. Deswegen gehe ich davon aus, dass er einen Unterschied von 0.6mV noch messen kann. Bei meinem Widerstand von 5cm Länge bedeutet das eine Verschiebung von 6E-4m.
Ist es möglich das zu realisieren?

Im Voraus schon mal vielen Dank für Hilfe. Sorry für soviel Text. Bei Unklarheiten einfach nachfragen.

Gruß Daniel
 
Hallo,

willkommen im Forum.

Ich nehme einen normalen Draht der gut leitet, die eine Seite verbinde ich mit einer Spannungsquelle, die andere Seite erde ich. Nun messe ich die Spannung auf dem Draht an Unterschiedlichen Positionen, dann erhalte ich immer 0V Spannung

Ich denke mit einem " normalen" Kupferdraht wird das nichts. Auf die kurze Länge wird kein nennenswerter Spannungsfall zustande kommen. Da wirst du schon Widerstandsdraht nehmen müssen , z.B Konstantan. Selbst dann ist fraglich ob bei einer maximalen Länge von 5 cm Widerstand ein so großer Widerstand vorliegt das Spannung abfällt. Wenn du den Widerstandsdraht verlängerst in dem du ihn zur Spule wickelst , kann es beim Abtasten "Widerstandssprüngen" geben denn es wird ja immer nur ein bestimmter Bereich der " Windung" abgetastet. Insgesamt sehe ich eher mechanische Probleme.....


Mein Chip hat 16Bit der von 0-5V misst. Deswegen gehe ich davon aus, dass er einen Unterschied von 0.6mV

5000mv/65.536 = 0,076 mv
 
Mein Professor meinte das ich die letzten 3Bits nicht benutzen kann und deswegen 0.6mV Differenzen brauche. Damit das dann auch noch auf 1% genau ist noch 100 mal messen--> 6mV

Wenn du den Widerstandsdraht verlängerst in dem du ihn zur Spule wickelst
Tritt dann keine Induktionsspannung auf?
gruß daniel
 
Tritt dann keine Induktionsspannung auf?

Nein , weil

1. du ja keine tausende von Windungen auf die 5cm wicklen wirst

2.nur Spannung induziert wird wenn sich das Magnetfeld ändert, tut es aber bei Gleichspannung nicht.Höchstens beim Schalten der Stromversorgung.
 
Gibt es so einen aufgewickelten Draht fertig zu kaufen? Selber das aufzuwickeln dürfte sehr ungenau werden.
 
Bau dir eine art Widerstandsmessbrücke, da kannst du kleinste Widerstandsänderungen nachweisen.Und als (Vor)-Verstärker einen Operations-IC eingesetzt.

Grüsse Thomas
 
Bau dir eine art Widerstandsmessbrücke

Was ändert das an seinem Problem ?
Der veränderliche Widerstand in dieser Meßbrücke müßte auch mechanisch zu seiner Anwendung passen, da ist wohl sein größeres Problem...
 
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Thema: Spannungsteiler für Beschleunigungsmesser
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