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Labor Messtechnik

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1. Bild 8 Schaltungen von 2 Teilbr cken zum Aufbau einer DMS Messbr cke Es k nnen sowohl die Messgr sse Biegung als auch die Messgr ssen Zug bzw Druck aufgenommen werden Erl uterung siehe Text Anschaulich bedeutet das dass die Anschlusspunkte der beiden Teilbr cken gem Bild 9 verbunden werden m ssen 1 Biegung Anschlusspunkt 1 Teilbr cke 1 mit Anschlusspunkt I Teilbr cke 2 Anschlusspunkt 5 Teilbr cke 1 mit Anschlusspunkt 5 Teilbr cke 2 2 Zug Druck Anschlusspunkt 1 Teilbr cke 1 mit Anschlusspunkt 5 Teilbr cke 2 Anschlusspunkt 5 Teilbr cke 1 mit Anschlusspunkt 1 Teilbr cke 2 Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 10 FGA Labor Messtechnik a ee Hannover zum Datenlogger zu den DMS zu den DMS Anschlusspunkte Anschlusspunkte Anschlusspunkte Anschlusspunkte Teilbr cke 1 Teilbr cke 2 Teilbr cke 1 Teilbr cke 2 Messung der Biegung Messung von Zug Druck Bild 9 Schaltung der DMS zur Messung von Zug Druck bzw Biegung Um eine m glichst fehlerfreie und elektrisch konstante Verbindung der Kabel mit der Platine zu gew hrleisten sollten die Anschl sse eigentlich gel tet sein Um im Rahmen des Messtechniklabors jedoch eine gr ere Flexibilit t zu erhalten wurden die Anschl sse gesteckt Schon geringe Widerstands nderung der Verbindung besitzen einen gro en Einflu auf die Messgenauigkeit so dass die gew hlte Verbindungstechnik im Sinne der Minimierun
2. Hannover II 4 6 Kr fte an der ungefederte Gabel Folgende Schnittgr en k nnen ermittelt werden e Normalkraft DMS B3 B4 e Biegung in der Rahmenebene DMS BI B2 e Biegung quer zur Fahrtrichtung DMS B3 B4 Fahrradgabeln werden im Fahrbetrieb in erster Linie durch Biegung beansprucht Bei starren Gabeln ist ein h ufig zu beobachtender Schaden das Verbiegen der Gabel in oder entgegen der Fahrtrichtung Das gr te Biegemoment entsteht unterhalb der Gabelkrone Auf der rechten Gabelseite oberhalb der Bremssockel sind die DMS appliziert worden Um die Normalkraft zu ermitteln ist es m glich an dieser Messstelle einfach ein DMS Paar auf Zug und Druckmessung zu schalten siehe II 4 Bilder 8 und 9 Daf r eignen sich die DMS B3 und B4 f r die seitliche Krafter mittlung da die geringere Dehnung der Gabel in dieser Achse zu erwarten ist Bild 30 Ungefederte Gabel mit DMS Die DIN 79100 Teil 2 sieht eine statische und dynamische Pr fung der Vorderradgabel vor Bei der statische Pr fung wird die Gabel im umgedrehten Zustand mit einem Vorderrad und einer Kraft von 650 N die am Reifen eingeleitet wird belastet Die dynamische Pr fung erfolgt im senkrechten Zustand und die Kraft von 250 N 480 N wird waagerecht in die Achsaufnahme eingeleitet F r Mountainbikes im Gel ndeeinsatz sind die Belastun gen in der horizontalen Richtung bei 600 N bis 725 N zu erwarten Der betragsm ig gro e negative Wert
3. 100 Bild 36 Bildschirmfenster des Parametrier und Daten bertragungsprogramms TEMES links Baumstruktur der Parameter Erl uterungen siehe Text oben rechts Pfad des aktuellen Knotens in der Baumstruktur hier AIS Federweg rechts Formular des aktuellen Knotens hier analoger Eingangskanal Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 38 FGA Labor Messtechnik Fachhochschule Hannover Parametrierung der Eingabekan le Die Eingangskan le des Datenloggers m ssen parametriert und damit die Messketten kalibriert werden Dies geschieht mit der Funktion Hardware Kalibrieren Sollte die Kalibrierung aus irgendwelchen Gr nden nicht m glich sein so k nnen die folgenden empfohlenen Parameterwerte zur Programmierung des Datenloggers DL16 benutzt werden 1 Wegmessung mit potentiometrischem Wegsensor am analogen Eingangskanel A2 Federweg Messgr sse Messsignal 1 Wert 2 Wert Einheit 0 5 12 V Messbereich bis 95 mm 2 Geschwindigkeitsmessung mit digitalem Eingangskanal DI1 Kanal DI1 Geschwindigkeit Messgr sse v Messsignal f 1 Wert 2 Wert Einheit 0 10 0 245 1 1 min Messbereich bis 60 km h 3 Trittfrequenzmessung mit digitalem Eingangskanal DI2 Kanal DI2 Trittfrequenz Messgr sse N Messsignal f 1 Wert 2 Wert Einheit 0 1 1 min 0 DD 1 min Me
4. FGA Labor Messtechnik E T Hannover Bedienungsanleitung Messfahrrad Prof Dr G Haussmann Dipl Ing W Then Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 1 FGA Labor Messtechnik Eu ee apa a Hannover Inhaltsverzeichnis I Das Messfahrrad Seite 3 I 1 Einleitung Seite 3 I 2 Technische Daten des Mountainbikes Seite 3 1 3 Mechanischer Aufbau Seite 4 1 4 bersicht ber die Messtechnik Seite 5 II Elektrischer Aufbau Seite 7 II 1 Stromversorgung Seite 7 II 2 Ladeger t f r Pb NC Akkumulatoren Seite 7 11 3 Baugruppe Platine 1 Seite 8 11 4 Baugruppe Platine 2 Seite 9 III Sensorik Seite 12 I 1 Messung Federweg Seite 12 II 2 Messung der Geschwindigkeit und Trittfrequenz Seite 13 II 3 Messung der Horizontal und Vertikalbeschleunigung Seite 16 III 4 Messung der Biegekr fte und Torsionsmomente mit DMS Seite 19 II 4 1 Dehnungsmessstreifen DMS Seite 19 III 4 2 Messverst rker AE 101 Seite 20 III 4 3 Kr fte am Lenker Seite 22 III 4 4 Kr fte und Momente am Lenkervorbau Seite 25 III 4 5 Kr fte und Biegungen an der Sattelst tze Seite 27 III 4 6 Kr fte an der ungefederten Gabel Seite 29 III 4 7 Kr fte am Rahmen Seite 30 IV Datenaufzeichnung und speicherung Seite 32 IV 1 Beschreibung Datenlogger DL16C V2 2 Seite 32 IV 2 Pinbelegung DL16 Seite 35 V Daten bertragungssoftware TEMES Seite 36 V 1 Allgemeines Seite 36 V 2 Funktions bersicht Seite 37 V 2 1 Datei Men Seite 37 V 2 2 Hardware
5. Messgr sse Messsignal Messgr sse Messsignal 1 Wert 0 293 0 2 68 2 Wert 250 2 3 66 250 2 3 81 Einheit N V N V Messbereich bis bis 1000 N 1000 N Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 41 FGA Labor Messtechnik Fachhochschule Hannover 8 Kraftmessung an der ungefederten Gabel mit den analogen Kan len AI7 und AI8 Tabelle Kalibriertabelle f r die Messbr cken an der ungefederten Gabel in Fahrtrichtung quer zur Fahrtrichtung in kg in N in V a es ea 22 85 ea an a oss o i 25 o i Kanal AI7 8 in Fahrtrichtung Kraft l ngs quer zur Fahrtrichtung Kraft quer Messgr sse Messsignal Messgr sse Messsignal 1 Wert 2 Wert Einheit 0 250 2 N 2 50 2 V 0 2 63 250 2 1 42 N V Messbereich bis bis 1000 N 1000 N V 4 On Line Messwertdarstellung und Kalibrierung Die aktuellen vom DL16 bernommenen Messwerte k nnen mit der Funktion gt Hardware gt Ger t kalibrieren auf dem Bildschirm online dargestellt werden Um ein starkes Springen der Messwerte zu unterdr cken ist es sinnvoll im Parameterbaum bei den allgemeinen Parametern die Abtastrate auf niedrige Werte fs lt 10 Hz zu setzen Die Kalibrierung des Sensors kann mit dieser Funktion werden Dabei kann e die Empfindlichkeit des Sensors mit einer Zweipunkt Kalibrierung auf einen aktuellen Wert gesetzt we
6. 255 1202 1313 4 255 12502 375 Kr fte vertikal Kr fte horizontal Kanal AI7 8 Kraft vert Kraft hor Messgr sse Messsignal Messgr sse Messsignal 1 Wert 2 Wert Einheit 0 250 2 N 2 1 31 V 0 250 2 N 2389 3 75 V Messbereich bis 1000 N bis 1000 N Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 40 FGA Labor Messtechnik ENE J Hannover 6 Kraftmessung am Lenkervorbau mit den analogen Eingangskan len AI7 und AI Tabelle Kalibriertabelle zur Kalibrierung der Messbr cke am Lenkervorbau Torsion Biegung Gewicht Kraft Spannung U Nr Gewicht N Spannung EER EN in Pe in V EEN TEN EEN U in V BRETTEN O 2B ss fs as Io Ps E 3 255 2502 175 3 506 494 3 76 Torsion Biegung Kanal AI7 8 Torsionsmoment Biegungskraft Messgr sse Messsignal Messgr sse Messsignal 1 Wert 0 2 81 0 2 63 2 Wert 67 54 1 75 496 4 3 76 Einheit Nm V N V Messbereich bis bis 250 Nm 1000 N 7 Kraftmessung an der Sattelst tze mit den analogen Eingangskan len AI7 und AI8 Tabelle Kalibriertabelle zur Kalibrierung der Messbr cken an der Sattelst tze in Fahrtrichtung in Fahrtrichtung Ge e e in kg in N in V in kg in EF U in ETE E A a E Ea Eee Re 3 255 202 306 I 3 285 22 as in Fahrtrichtung quer zur Fahrtrichtung Kanal AI7 8 Kraft l ngs Kraft quer
7. Halterung ist f r alle Marzocchi Z Gabeln bis zu einem Federweg von 100 mm geeignet Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 12 FGA Labor Messtechnik EEI E a Hannover Tabelle 3a Anschl sse des potentiometrischen Wegsensors am DL16 Anschl sse DL 16 Anschl sse Sensor do av EEE oo oo 2 oroma oan geb ES m AN Eingang 2 wei E E e an Kalibrierung Die Kalibrierung eines potentiometrischen Wegaufnehmers ist relativ einfach Bei ausge fahrener Hubstange ist die Messspannung gleich null Bei eingefahrener Hubstange ist sie gleich der Versorgungsspannung Wie oben bereits erw hnt muss der Datenlogger so pro grammiert werden dass der Nullpunkt im linearen Bereich liegt 5 bis 95 mm Tabelle 3b Kalibrierwerte des potentiometrischen Wegsensors Federweg Messgr sse Messsignal 1 Wert 0 2 Wert 5 12 Einheit V Messbereich bis 95 mm HI 2 Messung der Geschwindigkeit und Trittfrequenz Zur Messung von Geschwindigkeit und Trittfrequenz finden induktive N herungsschalter Verwendung Im Vergleich zu mechanischen Schaltern weisen sie einige Vorteile auf Sie funktionieren e ber hrungslos e verschlei frei e weisen hohe Schaltfrequenzen und eine hohe Schaltgenauigkeit auf und e sind gesch tzt gegen Vibrationen Staub und Feuchtigkeit Induktive N hrungsschalter arbeiten meist nach dem Induktionsprinzip und basieren auf dem Effekt der
8. j lt a a a DL16 Bild 4 Fahrradbox mit Datenlogger siehe Kapitel IV Messverst rker siehe Abschnitt III 4 2 und Platine2 siehe Abschnitt II 4 Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 6 FGA Labor Messtechnik RE Hannover II Elektrischer Aufbau II 1 Stromversorgung Der Strombedarf der an den Akku angeschlossenen Ger te ist in Tabelle 2 zusammengestellt Tabelle 2 Strombedarf der elektrischen Komponenten des Messfahrrads BE ek amang becar bereich spannung bedarf 5 _ DMSMessverst rkr 15 26V 8V 125 mA A E E Induktiver Aufnehmer E 10 30 V 18 V o mA EU BEE o Um eine Betriebsdauer von 8 Stunden zu gew hrleisten wird ein Akku mit einer Leistung von 3 Ah ben tigt Die Stromversorgung besteht aus drei 6 V 3 4 Ah Bleiakkus die in Reihe miteinander geschaltet sind Bei einem Strombedarf von 380 mA betr gt die Betriebsdauer des Systems etwa 9 Stunden Das vorhandene Ladeger t wird im n chsten Abschnitt beschrieben II 2 Ladeger t f r Pb NC Akkumulatoren Das Ladeger t wurde speziell f r den Laborversuch Messfahrrad in der Elektronikwerkstatt des FGA entwickelt Es kann mit den vorhandenen Einstellelementen universell eingesetzt werden Die Frontansicht des Ladeger ts ist in Bild 5 dargestellt Umschaltung der Betriebsart Einstellung Strom a Lade Entladestrom FGA O Laden Autom Anzeige Entladen 0 05 BES 0 15 0 50 Ladesc
9. r einen DMS mit 120 Q Eigenwiderstand zum Aufbau einer halben Messbr cke zur Verf gung Jeweils zwei solche Teilbr cken m ssen zu einer funktionsf higen Messbr cke mit 2 DMS zusammengeschaltet werden Schaltung b erm glicht gemeinsam mit einer Teilbr cke nach a den Aufbau einer DMS Viertelbr cke mit festen 120 Q Erg nzungswiderst nden Schaltung c erg nzt die beiden am Lenkervorbau applizierten Torsions DMS zu einer DMS Halbbr cke mit zwei 350Q Torsions DMS und zwei festen Erg nzungswiderst nden Durch Verbindung von 2 Teilbr cken nach Schaltung a aus Bild 7b k nnen an Lenker Lenkervorbau Sattelst tze Rahmen und Gabel sowohl die Biegung als auch die Messgr ssen Zug bzw Druck aufgenommen werden Der Normalfall ist die Messung der Biegung zur Ermittlung der eingeleiteten Kr fte Bild 8 zeigt die komplette Schaltung der DMS und der Erg nzungswiderst nde der Platine 2 zum Aufbau von kompletten Mess br cken zur Messung sowohl der Biegung Bild 8 links als auch von Zug Druck rechts Verbindungen der DMS mit den Erg nzungswiderst nden Platine 2 Nullabgleich Nullabgleich Erg nzungs Widerst nde 5 N Lenker Zug Druck
10. 20 Position der DMS am Lenker Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 22 FGA Labor Messtechnik RE Hannover Einen sinnvollen Bereich f r die Lenkerkalibrierung findet man in den Pr fvorschriften der DIN 79100 Teil 2 und der Dissertation von Eric Gross Die DIN 79100 Teil 2 sieht ein statisches Pr fgewicht von 600 N im Abstand von 50 mm vom Lenkerende vor Bei der dynamischen Pr fung liegt die Belastung bei 330 N bei 300 000 Lastwechseln Die zu erwarteten Belastungen am Lenker liegen bei Gel ndefahrten e in horizontaler Richtung bei 280 350 N und e in vertikaler Richtung bei 480 450 N Die Hauptrichtungen der resultierenden Kr fte liegen bei Gel ndefahrten im Durchschnitt siehe Bild 21 e beim Ziehen am Lenker in einem Winkel von 50 zur Ausrichtung des Lenkers und N e beim Abst tzen auf dem Lenker in einem Winkel von 245 Belastungsrichtung 270 Belastungsrichtung Extremwerte wie z B bei Spr ngen mit im Fahrbetrieb bei Spr ngen Landung auf dem Vorderrad f hren allerdings zu Kr ften von 500 900 N in horizontaler Bild 21 Kraftrichtungen am Lenker Richtung und von 850 660 N in vertikaler Richtung so dass die daraus resultierende Kraft deutlich ber 1000 N betr gt Die Kraftrichtung ist hierbei 225 1 Um in einem sinnvollen Messbereich zu kalibrieren sollten die maximalen Gewichtskr fte jeweils 250 N betragen Hierf r stehen zwei Eisengewichte
11. Ladeschlusspannung ca 2 45V Zelle Entladeschlussspannung ca 1 85V Zelle gt NC Ladeschlusspannung ca 1 45V Zelle Entladeschlusspannung ca 0 9V Zelle 11 3 Baugruppe Platine 1 Eine bersicht ber die Anschl sse der Platine 1 findet man in Bild 6 1 Ground Z hler nicht ben tigt O N 3 Beschleunigungssensoren 4 Datenlogger QQ OO 5 Induktive Sensoren 6 Messverst rker 7 An AusiLaden 8 Ladebuchse 9 Verbindung zum Akku Bild 6 bersicht ber die Anschl sse der Platine 1 O o oo oo al 0 40 o 0 el a eA e N E m B e Ground Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 8 FGA Labor Messtechnik Fachhochschule Hannover Die Platine 1 enth lt Schaltungen f r die Stromversorgung und die induktiven N herungsschalter und befindet sich in der zweiten Ebene Um einem m glichen Platinenbruch auf Grund von externen Ersch tterungen vorzubeugen wurde sie an einem Winkelblech vertikal angebracht Ausserdem lassen sich so die Kabel einfacher auf dem Boden verlegen 11 4 Baugruppe Platine 2 Eine bersicht ber die Anschl sse der Platine 2 findet man in Bild 7a Sattelst Gabel Gabel N1 N2 BS1 BS2B1 B2 DMS DMSIDMS DMS DMS DMS oooacocdoo aooodooodooodooodooodood eJ EO CO u ULULU HU OU u ul bb 000 000 000 00000 00000 00000 00000 123 123 123 12345 12345 12345 Een ee 000bo00 a DMS DMIDMS DMSIDMS DMSDMS DMSI
12. Transfer des Parametersatzes vom PC zum DL16 Dieser Parametersatz mu entweder aktuell erstellt worden sein oder durch ffnen einer tms Datei geladen worden sein gt Hardware gt Ger t programmieren e Messwerte in Echtzeit darstellen Die aktuellen Werte k nnen in Echtzeit auf dem PC als Zahlenangaben dargestellt werden gt Hardware gt Kalibrieren e Messung durchf hren Das Messfahrrad und der DL16 ist vom PC zu trennen und die Messung durchf hren START am DL16 dr cken gt Messung starten STOP am DL16 dr cken gt Messen beenden e Messung zum PC transferieren Hardware gt Messung auslesen Die Messwerte werden zum PC bertragen und dort zwischengespeichert Sie k nnen zusammen mit dem Messparametersatz in einer Datei mit der Extension tms abgespeichert werden gt Datei gt Speichern Wird eine bereits vorhandene Datei berschrieben so mu die ge ffnete TMS Datei geschlossen und wieder neu ge ffnet werden Die Datei tms enth lt die aktuelle Messung mit zugeh rigem Parametersatz Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 50 FGA Labor Messtechnik ENE J Hannover e Messung f r Weiterverarbeitung auf dem PC exportieren Zur Weiterverarbeitung in LabVIEW oder Excel m ssen die Messwerte ASCII codiert bergeben werden und in einer ASCII asc abgespeichert Die Datei kann dann aus LabVIEW oder Excel heraus ge ffnet und die Messwerte k nnen eingelesen und ausgewertet analysi
13. Verlag 1992 H Stetter Messtechnik an Maschinen und Anlagen Stuttgart B G Teubner 1992 DL 16 Warnecke Kistler Betriebsanleitung Winterthur Beschreibung des Programms TEMES Montageanleitung und Beschreibung HBM Messverst rker AE 101 Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 47 FGA Labor Messtechnik RE Hannover VII Anhang VII 1 Ausbau der Federgabel Um die ungefederte Gabel gegen eine Federgabel auszuwechseln sind folgende Werkzeuge notwendig e zwei Gabelschl ssel SW 36 wenn nur ein Schl ssel vorhanden ist zus tzlich eine Rohrzange benutzen e cin Hammer e ein Dorn e Inbusschl ssel 5 mm und 6 mm Arbeitsschritte 1 Bremskabel an Bremse und Bremsgriff aush ngen 2 Vorbau l sen und herausziehen Bild Al zu Punkt 3 die Konterung am Steuersatz wird gel st 3 Die Konterung am Steuersatz l sen 4 Vorderrad herrausnehmen Bild A2 zu Punkt 5 die Kopfmutter wird abgedreht Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 48 FGA Labor Messtechnik Fachhochschule Hannover RN 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Kopfmutter abdrehen Obere Kugelringe entnehmen Gabel nach unten herausziehen Untere Kugelringe entnehmen d rfen nicht vertauscht werden Bild 43 zu Punkt 9 der Gabelkonus wird herausgetrieben Gabelkonus heruntertreiben Gabelkonus auf andere Gabel treiben mu absolut ger
14. Verst rkungen von jeweils k 10 000 mV 13 65 mV 732 bis k 10 000 mV 19 4 mV 515 Der genaue Wert des Nennmessbereichs bzw des Verst rkungsfaktors ist in den obengenannten Grenzen mit dem verstellbaren Potentiometer P22 einzustellen Kalibriersignal 0 2 mV V Die reale Verst rkung kann auch durch ein additives Kalibriersignal 0 2 mV V Schalter S25 auf CAL bestimmt werden In diesem Fall wird die nderung der Messspannung durch nderung der Messgr e durch die zus tzliche additive Kalibrierspannung ersetzt Es muss allerdings auf andere Weise ermittelt werden bei welcher nderung der physikalischen Messgr e die Messbr cke eine um 0 2 mV pro IV Versorgungsspannung erh hte Br ckenspannung liefert Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 21 FGA Labor Messtechnik RE Hannover Berechnungsbeispiel f r ein additives Kalibriersignal von 0 2 mV V AUa e Die Eingangsspannung am Verst rker erh ht sich durch ein additives Kalibriersignal um AU 0 2 2 57 0 5mV yV Die Verst rkung ist definiert als k Durch das Kalibriersignal stellt sich am Ausgang die Spannung U o ein Damit erh lt man eine Erh hung der Ausgangsspannung um AUa Ua 0 2 Ua Man misst zum Beispiel am Ausgang folgende Spannungen e ohne Kalibriersignal U 2 35 V e mit Kalibriersignal U 0 2 2 54 V 2 54V 2 Damit erh lt man bei diesem Beispiel die Verst rkung k gt i 380 Nach erfolgter
15. ist auf Spr nge zur ckzuf hren da bei der Landung die Gabel Fahrt aufgrund des Lenkwinkels 71 nach vorne gedr ckt wird Die seitlichen Kr fte entstehen beim Anfahren im Wiegetritt und betragen bis zu 250 N Im Gel nge mit stark wechselnden Radlasten k nnen nach Spr ngen oder beim starken Anbremsen in einer Kurve mit Bodenunebenheiten Kr fte bis zu 600 N auftreten 1 richtung Bild 31 Position der DMS an der ungefederten Gabel Kalibrierung Das Kalibrieren der Messstellen erfolgt indem die Gabel in eine spezielle Vorichtung im Schraubstock eingespannt wird und die Krafteinleitung in der Achsaufnahme erfolgt Die Gewichte werden nur auf einer Seite eingeh ngt Das reduziert das maximale Gewicht um die H lfte da die gesamte Gabel mit mindestens 500 N kalibriert werden mu Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 29 FGA Labor Messtechnik Fachhochschule Hannover Bild 32 Kalibrierung der DMS Messbr cke an der ungefederten Gabel Eine Messung der Normalkr fte in der Gabel zur Ermittlung der Radaufstandskr fte l t sich nur schwer verwirklichen da die durch die Biegung erzeugten Dehnungen den DMS beeinflu t Tabelle 13 Kalibriertabelle f r die Messbr cken an der ungefederten Gabel in Fahrtrichtung quer zur Fahrtrichtung Fr ee in kg in N in V in kg in N in V BEE EEE EFT EEE EEE ET ss Isa 22 1 gt ss wa 2a SS 255 poa in 3
16. 205 ea ng III 4 7 Kr fte am Rahmen Der Rahmen ist das wichtigste Bauteil f r das Belastungen ermittelt werden k nnen Die auf den Rahmen wirkenden Lasten sind allerdings sehr komplex Da es nicht einfach ist den Komponenten eindeutig eine Last zuzuordnen sind nachfolgend die quantifizierbaren Lasten aufgez hlt uee A2 Blick von vorn Bild 33 Messung der Kr fte am Bild 34 Positionen der DMS Rahmen mit DMS am Rahmen Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 30 FGA Labor Messtechnik Eu ee apa a Hannover Als Krafteinleitungsstellen kommen lediglich in Betracht e das Steuerrohr e die Ausfallenden e das Sattelrohr und e das Tretlager W hrend die Kraftgr en f r das Steuerrohr und die Sattelst tze aufgrund der Messungen ermittelt werden k nnen gestaltet sich die Beschreibung der Lasten im Tretlager deutlich schwieriger Durch die Kurbelkr fte kommt es zu einer zusammengesetzten Belastung aus Momenten und Kr ften Diese st tzen sich teilweise ber den Rahmen und teilweise ber die Kette ab Die Reaktionskr fte des Fahrers aus den Kurbelkr ften wiederum beeinflussen die Lasten auf Lenker Vorbau und Sattel Eine direkte Ermittlung der Belastungen ist somit am Rahmen nicht m glich Vergleichs messungen z B f r Starr und Federgabel sind jedoch realisierbar 1 Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 31 FGA Labor Messtechnik RE Han
17. 4 yeay aayus Eo F para N 8 9 t s g 0 1 2 3 4 5 6 7 10 Beschleuniguni Drehzahl fFederweg Geschwindigkelftenker Kraft he Lenker Kraft ve Bild 38 Diagramm der Messung mit der TEMES Funktion gt Ansicht gt Diagramm Das Diagramm kann manuell skaliert interaktiv ausgewertet und gedruckt werden F r weitergehende Datenauswertungen m ssen die Messdaten mit der Funktion gt Datei gt Exportieren in eine ASCII Datei umgewandelt werden Der Dateityp muss dabei auf ASCI Datei mit der Erweiterung asc eingestellt werden Die ASCII codierten Messdaten k nnen dann entweder in LabVIEW eingelesen und mit geeigneten LabVIEW VIs analysiert oder mit dem Tabellenkalkulationsprogramm EXCEL grafisch dargestellt werden Datenanalyse mit dem Tabellenkalkulationsprogramm EXCEL Das Tabellenkalkulationsprogramm EXCEL kann ASCII codierte Messdaten als Tabelle einlesen und entsprechende Auswertungen ausf hren Insbesondere enth lt EXCEL komfortable M glichkeiten der grafischen Darstellung Bild 39 zeigt ein Beispiel f r eine mit EXCEL ausgewertete Messfahrt Datenanalyse mit LabVIEW Es steht ein LabVIEW VI fahrrad vi zur Verf gung VI Virtual Instrument das es erm glicht die Messdaten von 7 parallel aufgezeichneten Messkan len grafisch darzustellen Weitere Auswertem glichkeiten bestehen bisher noch nich
18. 8 Sechskantschrauben in die Speichen geklemmt Sie liefern ein eindeutiges Schaltsignal wenn sie sich am Sensor vorbeibewegen Es k nnen durch die Bild 11 Induktiver 36 Speichen pro Laufrad entweder ein drei oder neun N herungsschalter zur Fahnen an den Speichen befestigt werden Am Geschwindigkeitsmessung Messfahrrad sind drei Schrauben montiert Rechnung f r die maximal zu erwartende Messfrequenz als Abbildungsgr e maximale Geschwindigkeit v 60 km h 16 67 m s erfasste Frequenz f 16 67 m s 3 2 04 m 24 51 Hz Die maximale zu erwartende Frequenz betr gt 24 51 Hz Kalibrierung Die Kalibrierung der inkrementalen Geschwindigkeitsmessung ist relativ einfach Jede Fahne liefert einen Impuls man erh lt damit 3 Impulse pro Umdrehung Jeder Impuls entspricht damit einem Weg von Radumfang 3 Tabelle 4 Kalibrierwerte der inkrementalen Geschwindigkeitsmessung Kanal DII Geschwindigkeit Messgr sse v Messsignal f 1 Wert 0 0 2 Wert 10 245 1 Einheit km h 1 min Messbereich von bis 0 km h 60 km h Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 14 FGA Labor Messtechnik RE Hannover Trittfrequenzmessung Bei der Ermittlung der Kurbelumdrehung ist der Sensor oberhalb des Tretlagers auf der Kettenstrebe befestigt Das hat den Vorteil dass der N herungsschalter relativ gesch tzt vor eventuellen Besch digungen ist Allerdings befindet sich dort ei
19. Box des Messfahrrads Werte 10 Hz oder 6 kHz einstellbar Nennmessbereich Der Eingangskennwert des Verst rkers wird auch Nennmessbereich genannt der zu n chst mit dem eigentlichen physikalischen Messbereich wenig zu tun hat Der Nenn messbereich des Verst rkers wird mit dem Mehrfach Schiebeschalter S21 eingestellt Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 20 FGA Labor Messtechnik ENE J Hannover Dabei wird in Abh ngigkeit vom Eingangskennwert in mV V die Verst rkung so angepasst dass die Ausgangsspannung des Messverst rkers immer 10 V betr gt Tabelle 9 enth lt die mit dem Schalter S21 einstellbaren Nennmessbereiche und die damit verbundenen Verst rkungsfaktoren Tabelle 9 Am Schalter S21 einstellbare Nennmessbereiche Eingangskennwerte Verst rkung 8333 11765 6250 9090 4762 6666 3636 5128 2740 3846 2061 2941 1562 2222 1183 1695 896 1282 680 966 JST L2 390 554 Beispiel Mit den Einzelschaltern 6 und 7 von S21 wird ein Bereich des Nennmessbereichs von 5 46 mV V bis 7 76 mV V eingestellt Diese Werte m ssen noch mit der Versorgungs spannung Vz multipliziert werden Am Eingang des Verst rkers liegt damit maximal eine Spannung im Bereich von U 5 46 mV V 2 5 V 13 65 mV bis U 7 76 mV V 2 5 V 19 4 mV Durch den Verst rker werden beide maximal m glichen Eingangsspannungen in eine Ausgangsspannung von 10 V verst rkt Dies bedeutet
20. DMS DMSIDMS DMSIDMS DMIDMS DM 1 2 1 21 1 211 211 21 1 2 1 2 1 2 Sattelst Sattelst Vorbau Vorbau Lenker Lenker Unterr Unterr BS1 BSBE1 BE2VT1 VT2 V1 V2 L3 L4 LI L2 A3 A4 A1 A2 Anschlussleiste der DMS Abgleich widerst nde Erg nzungs widerst nde 120 Q bzw 350 Q Schaltung siehe Bild 7b Bild 7a Anschlussleiste bersicht ber die oor DMS Anschl sse der Platine 2 Die Platine 2 enth lt die notwendige externe Beschaltung f r die DMS Messbr cken f r DMS mit 120 Q und 350 Q Eigenwiderstand Es sind nummerierte Anschl sse f r die DMS sowie die Erg nzungs und trimmbare Abgleichwiderst nde vorhanden b Halbe Messbr cke Erg nzungswiderst nde Erg nzungswiderst nde f r eine DMS Viertelbr cke f r Torsions Halbbr cke 109 Trimm widerstand 1 4 5 Anschlusspunkte f r halbe Messbr cke a 2 3 Anschlusspunkte f r DMS 1 5 Anschlusspunkte f r 2 Halbbr cke a 4 Abgriff Bruckenspannung 1 4 5 Anschlusspunkte f r Torsion DMS Bild 7b Schaltungen zum Aufbau von DMS Messbr cken Erl uterung siehe Text Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 9 FGA Labor Messtechnik Eu ee apa a Hannover Die hinter den nummerierten Anschlussleisten steckenden Schaltungen a b und c sind in Bild 7b dargestellt Schaltung a stellt einen auf drei Einzelwiderst nde aufgeteilten trimmbaren 120 Q Gesamtwiderstand in Verbindung mit zwei Anschlusspunkten f
21. G te nderung eines Schwingkreises Sie erzeugen an ihrer aktiven Fl che ein hochfrequentes Wechselfeld Gelangen metallische Objekte in dieses Feld so entstehen im Metall Wirbelstr me die dem LC Schwingkreis des N herungschalters Energie entziehen Dadurch sinkt die Amplitude des Wechselfeldes und es wird ein Schaltsignal ausgel st Induktive Sensoren erkennen alle metallischen Objekte unabh ngig davon ob sie sich bewegen oder nicht Entscheidend f r die Ausl sung eines Schaltsignals ist ein ausreichend tiefes Eindringen des Objekts in das Feld des Sensors Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 13 FGA Labor Messtechnik a Hannover Die Feldst rke des hochfrequenten Wechselfeldes ist so ausgelegt dass im detektierten Gegenstand keine Messbare Erw rmung eintritt und auch keine magnetische Beeinflussung hervorgerufen wird Geschwindigkeitsmessung Bei Vorversuchen eingesetzte Reedkontakte eines handels blichen Fahrradtachometers zur Geschwindig keitsmessung mit einem Datenlogger f hrten aus verschiedenen Gr nden nicht zum Erfolg Daher wurde auf induktive Sensoren zur ckgegriffen Bei der Geschwindigkeitsermittlung ist der induktive N herungsschalter am Hinterrad des Fahrrades angebracht Dies bedeutet allerdings dass ein beim Bremsen blockierendes Hinterrad f lschlicherweise den Geschwindigkeitsmesswert 0 verursacht Als Signalgeber f r die N herungsschalter sind am Hinterrad M
22. Kalibrierung muss Schalter S25 von CAL auf MEAS gestellt werden HI 4 3 Kr fte am Lenker Folgende Schnittgr e kann ermittelt werden e Biegung aus eingeleiteter Kraft horizontal vertikal DMS L1 L2 L2 L4 Am Lenker wurden auf der rechten Lenkerseite zwei DMS Halbbr cken zur Messung der horizontalen und vertikalen Kr fte appliziert Die DMS sind dabei so geschaltet dass die Biegung des Lenkers durch Krafteinleitung eine Verstim mung der DMS Messbr cke ver ursacht Das einfachste Kalibrier verfahren f r die DMS Br cken am Lenker besteht darin auf jeder Seite Gewichte an die Bild 19 Lenker mit DMS Lenkerenden zu h ngen Dabei entsteht das gr te Biegemoment Beim Fahrradfahren er folgt die Krafteinleitung jedoch meist in Griffmitte und nicht an den Lenkerenden Am Messfahrrad ist zudem eine Gripshift Schaltung montiert Griffbreite 130 mm Nimmt man jetzt an dass die Kraft in der Mitte der Handfl che in den Lenker eingeleitet wird und die durchschnittliche Handbreite 80 bis 90 mm betr gt dann liegt der Punkt der Krafteinleitung 40 mm vom Griffende entfernt Die Krafteinleitung an der genauen Handposition erh ht die Genauigkeit der Kalibrierung Um eine Torsion des Vor baus zu vermeiden sollte auf beiden Lenkerh lften im Fahrt gleichen Abstand zur Einspannung die Kalibrierkraft richtung eingeleitet werden Das hat zus tzlich den Vorteil dass der Lenker mit Vorderrad nicht umschl gt Bild
23. Men Seite 37 V 2 3 Anzeige Men Seite 37 V 2 4 Fenster Men Seite 37 V 2 5 Hilfe Men Seite 37 V 3 Parametrierung des Datenlggers Seite 38 V 4 Online Messwertdarstellung und Kalibrierung Seite 43 V 5 Datentransfer zum PC und Abspeicherung Seite 44 V 6 Darstellung und Analyse der Messungen Seite 44 V 7 Beispiel f r den Ablauf einer Messung Seite 46 VII Literarurverzeichnis Seite 47 VII Anhang Seite 48 VII 1 Ausbau der Federgabel Seite 48 VII 2 Programmierung des Datenloggers DL16 Seite 50 Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 2 FGA Labor Messtechnik Eu ee apa a Hannover I Das Messfahrrad I 1 Einleitung Das f r diesen Projektlaborversuch beschaffte Fahrrad ist ein Mountainbike der Firma Focus Mit dem Messfahrrad sollen im Rahmen des Messtechnischen Labors dynamische Messungen unterschiedlicher Messgr ssen mit hoher Genauigkeit auch unter rauheren Bedingungen durchgef hrt werden Ziel der Entwicklung des Messfahrrads war es eine Behinderung des Fahrers bei den Messungen vollst ndig auszuschliessen und das Fahrradgewicht durch die Messausr stung nicht wesentlich zu ver ndern I 2 Technische Daten des Mountianbikes Hersteller Focus 96er Focus Black Hills Gewicht ca 12 kg Rahmenmaterial Tange MTB OS Cr Mo DB Sattelst tze Cr Mo Rahmengr e 42cm Sattel MTB Gabel Cr Mo Unicrown Schalthebel Grip Shift SRT 450 Lenkwinkel TI Schaltwerk Shimano STX Sitzwinkel 139 Umwe
24. ade aufsitzen Untere Kugelringe aufsetzen auf Lage achten und ggf nachfetten Gabel wieder einsetzen Obere Kugelringe aufsetzen Kopfmutter aufdrehen und leicht kontern Vorbau einschieben und erst dann endg ltig anziehen Vorderrad einbauen Bremskabel an Bremse und Bremsgriff einh ngen Bild 44 zu Punkt 18 Vorderbremse anziehen und das Fahrrad leicht vor und zur ckbewegen Zuviel Spiel l t sich am Spalt zwischen Gabelkonus und unterer Lagerschale leicht feststellen Kontermutter fest anziehen und Einstellung Kontrolle wiederholen Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 49 FGA Labor Messtechnik Eu ee apa a Hannover VIII 2 Programmierung des Datenloggers DL16 e Parametersatz f r DL16 erstellen bzw laden neuer Parametersatz Ger te Manager gt Alle Ports aktualisieren oder Ger t suchen DL16 an COM2 Hardware gt Ger temanager e Es erscheint ein Baum mit gt allen Analog Eing ngen gt allen Z hl Eing ngen gt Aufnahme mit Einstellungen speziell Abtastfrequenz schnell langsam e Konfigurieren der Messkan le Alle Eing nge k nnen als Messkan le festgelegt und konfiguriert werden e Speicherung des Parametersatzes Der gesamte Parametersatz und eine evtl vorhandene Messung wird in einer Datei mit der Extension tms gespeichert Dies kann vor oder nach der Messung geschehen e Datenlogger DL16 programmieren Der Datenlogger DL16 wird programmiert durch den
25. allelen Schnittstelle bei 2 MB pro Minute Anzeigen Die Anzeige des DL16 besteht aus einer Leuchtdiode und einer vierzeiligen LCD Anzeige Leuchtdiode Die Leuchtdiode zeigt den Betriebsstatus des Datenloggers an e Leuchtdiode ist aus Es liegt keine Versorgungsspannung an Deshalb werden lediglich die Daten erhalten aber keine neuen Messwerte aufgezeichnet e Gr nes Dauerlicht Es wird nicht aufgezeichnet der Aufnahmepuffer ist noch nicht voll Es kann gemessen werden e Rotes Dauerlicht Es wird aufgezeichnet der Aufnahmepuffer ist nicht noch voll Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 33 FGA Labor Messtechnik ENE J Hannover e Gr nes Blinklicht Es wird nicht aufgezeichnet Obwohl der Aufnahmepuffer bereits voll ist ist ein Aufzeichnen weiterhin m glich Ringpufferbetrieb e Rotes Blinklicht Obwohl der Aufnahmepuffer bereits voll belegt ist wird weiterhin aufgezeichnet Ringpufferbetrieb e Rotgr nes Wechsellicht Es ist kein Aufzeichnen mehr m glich weil der Aufnahmepuffer voll ist und sich der DL 16 nicht im Ringpufferbetrieb befindet e Schnelles rotgr nes Wechsellicht Der Aufnahmepuffer wurde durch gleichzeitiges Dr cken der Start und Stopptaste gel scht LCD Anzeige Die LCD Anzeige gibt Auskunft ber die momentanen Aufzeichnungseinstellungen Logger Auslastung und Kanalaussteuerungen Sie besteht aus drei Zeilen und 12 Spalten Die erste Zeile liefert Informationen ber d
26. au dann angezeigt wenn der entsprechende Kanal auch aufgezeichnet wird Das hat den Vorteil dass erkennbar ist welcher dieser Kan le aufgezeichnet wird Die Darstellung der Aussteuerung besteht aus einer Ziffer welche mit 10 multipliziert den ganzzahligen Prozentanteil der Aussteuerung angibt Wird f r einen Kanal der Zahlenwert 0 gemessen so erscheint anstelle der Ziffer 0 f r 0 das Unterstrichzeichen _ Entsprechend wird f r den gr tm glichen Zahlenwert 65535 das ASCII Zeiche angezeigt Der DL 16 verf gt ber zwei Anschl sse ber den PC Anschlu wird der Datenlogger mit dem Computer verbunden Dazu kann man entweder ein serielles oder ein paralleles Verbindungskabel benutzen Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 34 Fachhochschule FGA Labor Messtechnik Hannover IV 2 Pinbelegung des Datenloggers DL16 Anschlu Pin Bemerkung Kabel RS 1 2 Spol 1 TX1 2 Ground 3 RX 1 4 TX 2 5 RX 2 AN 1 2 5pol 1 Ug 1 V schwarz AN 3 4 2 Ground braun AN 5 6 3 AN Eingang 1 blau AN 7 8 4 AN Eingang 2 gr n 5 5 12 V Orange 6 16 V 4pol 1 Ug 7 20 V Gelb 2 Ground Braun 3 Reserviert f r can low 4 Reserviert f r can high ST SP 4pol 1 Ug 2 Ground 3 Start Eingang 4 Stopp Eingang FRQ 1 2 3 3pol 1 Ug 1 V Ri 200 Q 2 Ground Schwarz 3 Digitaleingang Ri 100 kQ gegen Braun 5 V 0 20 V TRIGGER 4pol 1 Ug 1 V Ri 220 Q 2 Start Trigger Ri 100 kQ gegen 5V Sc
27. beim Lenker liegen in einem Winkel von 90 zur Vorbauneigung Dieser Umstand erm glicht es von der Biegung des Vorbaus in guter N herung auf die eingeleiteten Kr fte des Lenkers zu schlie en Um den Vorbau in eine waagerechte Lage zu bringen ist es m glich das Hinterrad aufzubocken Die Kalibrierkr fte sind dann in der Lenkerklemmung einzuleiten Eine weitere M glichkeit ist es den Vorbau zu demontieren und in der Einspannvorrichtung im Schraubstock einzuspannen Die wichtigsten Daten der Kalibrierung Lenkerbreite 560 mm Maximaler Hebelarm 270 mm Kalibriergewicht 25 5 kg Maximales Moment 67 54 Nm Tabelle 11 Kalibriertabelle zur Kalibrierung der Messbr cke am Lenkervorbau Torsion Biegung Nr Gewicht Kraft Spannung U Nr Gewicht Kraft Spannung U in kg in N in V in kg in N in V er Er ee 2 85 834 246 2 255 2502 301 3 255 1252 175 3 506 a6a 3 76 Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 26 FGA Labor Messtechnik RE Hannover 111 4 5 Kr fte und Biegungen an der Sattelst tze Folgende Schnittgr en k nnen ermittelt werden e Normalkraft DMS N1 N2 e Biegung in der Rahmenebene L ngsbiegung DMS BEI BE e Biegung quer zur Fahrtrichtung Querbiegung DMS BS1 BS2 An der Sattelst tze sind die DMS die die Biegung des Sattelrohrs aufnehmen direkt oberhalb der Einspannung appliziert Dort ist das Biegemoment am gr t
28. btastfrequenz von 4 kHz abgetastet Ist eine kleinere Abtastfrequenz zwischen 2 KHz und 15 Hz eingestellt werden die mit 4 kHz anfallenden Abtastwerte gemittelt Die Mittelwertbildung erg nzt den Einsatz eines Anti Aliasing Tiefpassfilters Insgesamt darf eine Aufzeichnungsrate von 100 KByte s nicht berschritten werden Das bedeutet dass maximal 12 Kan le mit der gr t m glichen Abtastrate von 4 kHz 8 kByte s Abtastperiode 250 us aufgezeichnet werden k nnen Sollen mehr als 12 Kan le aufgezeichnet werden so stellte eine Abtastrate von 2 kHz pro Kanal die Obergrenze dar Ein berschreiten dieser Grenze kann dazu f hren dass der DL 16 nicht mehr alle Abtastwerte bernimmt Dieser Fehlerzustand wird mit einem Ausrufezeichen in der LCD Anzeige angezeigt Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 32 FGA Labor Messtechnik u a apa a Hannover Um die 16 Bit eines jeden Kanals voll auszunutzen werden die vom A D Wandler erzeugten 10 Bit Abtastwerte vor der Mittelwertbildung mit 64 multipliziert Rechts Shift um 6 Bin rstellen und somit in 16 Bit Datenworte umgewandelt Der Messbereich der Frequenzkan le liegt zwischen 0 1 Hz und 20 kHz Der Speicher des DL16 kann optional als Ringpuffer betrieben werden Diese Betriebsart bedeutet dass die ltesten Messwerte fortw hrend mit den neuesten Messwerten berschrieben werden Messungen aufzeichnen auslesen Nach dem Start der Messung werden die Eingangssi
29. denes geladen so erscheint auf dem Bildschirm das TEMES Programmierfenster siehe Bild 35 das in drei Bereiche unterteilt ist e die Parameter Baumstruktur e der Namen des aktuellen Knotens mit seinem Dateipfad und e das zugeh rige Formular W hlt man einen Knoten aus so erscheint rechts das jeweilige zum Parameter geh rige Formular Ein Pluszeichen im Knoten bedeutet dass der Knoten erweitert werden kann Im Formular k nnen neue Parameter eingetragen oder nderungen an vorhandenen Parametern durchgef hrt werden Wird ein neuer Knoten angeklickt so werden die nderungen in den Parametersatz bernommen Wurden ung ltige nderungen durchgef hrt roter Hintergrund des aktiven Feldes so kann kein neuer Knoten angeklickt werden fr TEMES Datei Hardware Ansicht Tools Fenster Hilfe C FH Me fahrrad Hess_TMS Aktuell tms Ger te m p 3 gt DLIEC V22 Ger te DL16C Y2 2 nalog Eingang Al2 Federweg Analog Eingang Parametrierung Kalibrierung Info All AIS Name Federweg Katalog Ald 15 Beschleunigung 1 M Zuordnung AI6 Beschleunigung 2 Phys Wert Phys Einheit 5 AIF Lenker Kraft hor siin hys Ein apannung l8 Lenker Kraft vert jo mm 3 5516430181404 y Digital E ingang Serieller Eingang 100 mm 8 6716430181404 Y CAN Verrechnung Anzeige rAmbeitsbeeich e y yA Aufnahme 0 Signalgruppen Messungen
30. e Verformung des Bauteils geschlossen werden kann Mess br ckenschaltungen erlauben die selektive Erfassung von Biege Normalkraft und Torsionsverformung TER eines Bauteils Aus dem Elastizit tsmodul E des Werkstoffs und den Querschnittsfl chen bzw Fl chenmomenten der Bauteile lassen sich die gemessenen Dehnungen zun chst die mechanische Spannung o und dann die Schnittgr ssen Normalkraft bzw Biegemoment berechnen Die Messung liefert neben den Belastungsgr ssen auch die Beanspruchungsgr ssen Bild 17 Dehnungsmessstreifen in der Ausf hrungsform eines Folien DMS Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 19 FGA Labor Messtechnik ER Hannover In der messtechnischen Praxis werden berwiegend DMS mit einem Widerstand von 120 Q eingesetzt Gegen ber DMS mit 350 Q ergeben sich allerdings einige Nachteile Zum einen ist bei gegebener Versorgungsspannung der Versorgungsstrom gr er was bei dem gegebenen Messsystem mit seinen Batterien die Messzeit verk rzt Zum anderen f hrt ein gr erer Strom zu einer st rkeren Erw rmung der DMS und damit zu einer m glichen Drift der Messwerte Die Messgenauigkeit verkleinert sich da Leitungs und Kontakt widerst nde das Messsignal st rker beeinflussen F r das Messfahrrad w rden zun chst f r Stahl geeignete DMS mit 120 Q beschafft Um nicht f r DMS die auf Aluminium appliziert wurden gesonderte Br ckenschaltungen mit 350 Q Erg nzungswide
31. eenden TEMES beenden V 2 2 Das Hardware Men Ger t Der Parametersatz wird ber die Schnittstelle zum Datenlogger geladen parametrieren und der DL16 programmiert Ger t Eingangssignale werden Online auf dem PC dargestellt und die Parameter kalibrieren im DL16 aktualisiert Messung Ein Messdatensatz wird vom DL16 zum PC transferiert auslesen Ger te Das Fenster des Ger te Managers wird ge ffnet Manager V 2 3 Das Anzeige Men Das Anzeige Men enth lt die beiden Funktionen Diagramm und Variablen V 2 4 Das Fenster Men Das Fenster Men enth lt die bei Windows blichen Funktionen berlappend Neben einander Symbole anordnen und Alle verkleinern V 2 5 Das Hilfe Men Das Hilfe Men enth lt die Funktionen TEMES im berblick Datenbl tter und Info Unter TEMES im berblick findet man alle wesentlichen Informationen zu Programm TEMES mit folgenden Punkten e Das allgemeine Konzept von TEMES e Fehlermeldungen e verf gbare Men s mit detaillierter Beschreibung der Formular und aller wichtiger Parameter Ein Ausdruck dieser gesamten Hilfe Informationen steht zur Verf gung und sollte im Fall von Problemen in Anspruch genommen werden Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 37 FGA Labor Messtechnik a Hannover V 3 Parametrierung des Datenloggers Wird ein TEMES Dokument neu erstellt oder ein bereits vorhan
32. eistens durch einseitige Krafteinwirkung erzeugt wird Um die zus tzliche Biegung aufnehmen zu k nnen sind DMS auf der Ober und Unterseite appliziert worden Bild 24 Vorbau mit Lenker Kalibrierung Die DMS Messbr cken am Vorbau werden am besten im eingebauten Zustand kalibriert Durch Anh ngen des Kalibriergewichtes auf einer Seite des Lenkers wird ein Torsionsmoment erzeugt Es ist darauf zu achten dass sich dabei das Vorderrad nicht verdreht Die entstehende Verbiegung des Vorbaus hat keinen Einfluss auf die Torsionsmesswerte da die Biege DMS genau auf der neutralen Faser appliziert wurden kr fte Seitliche Biegungen die durch Lenkbewegungen auftreten k nnen vernachl ssigt werden Die Norm DIN 79100 Teil 2 sieht eine statische VT1 Pr fung mit einer Kraft von 600 N mit einem VT2 Hebelarm von 250 mm vor Zus tzlich ist eine Torsions Sto pr fung und eine dynamische Pr fung mit einem momente Lastwechsel von 660 N und einer Zahl von 300 000 Lastspielen durchzuf hren Diese Kraft entspricht einem Moment von 165 Nm Die maximalen Momente im Wiegetritt liegen bei trainierten Fahrern Bild 25 DMS zur Messung der bei 120 Nm H here Momente werden auch bei Biegekr fte am Lenkervorbau Mountainbikes im schweren Gel nde nicht ermittelt 1 BEE VOR NOT Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 25 FGA Labor Messtechnik Eu ee apa a Hannover Die Richtung der resultierenden Kr fte
33. en und daraus folgt auch die h chste Dehnung an der Oberfl che F r die Normalkraftermittlung hingegen ist ein DMS Paar im oberen Bereich appliziert da dort eine geringere Dehnung aus der Biegung die Messung weniger beeinflusst Die zu erwartenden Maxima der dynamischen Belastungen im Fahrbetrieb liegen etwa um einen Faktor 3 bis 4 oberhalb der statischen Belastung Die nachfolgenden Werte k nnen als Maximalbelastungen angesehen werden 1 Bild 26 Sattelst tze mit DMS L ngs Fahrt Fahrt biegung richtung richtung BS1 BS2 Quer biegung Bild 27 Position der DMS am Sattelrohr ober Bild 28 Position der DMS am Sattelrohr halb der Einspannung zur Messung der Biege im oberen Bereich zur Messung der kr fte Normalkr fte Nmax 1700 N Ms 42Nm quer zur Fahrtrichtung Me 430 Nm in Fahrtrichtung Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 27 FGA Labor Messtechnik RE Hannover Die Norm DIN 79100 Teil 2 sieht eine dynamische Pr fung mit einer Kraft von 450 N 560 N in einem Abstand von 70 mm zur Satteleinspannung vor Bei dieser Sattelst tze w rde das ein Biegemoment von 93 Nm ergeben Die Zahl der Lastspiele betr gt dabei n 300 000 Kalibrierung Die Sattelst tze wird im Schraubstock in eine spezielle Vorichtung waagerecht ein gespannt An einer definierten Stelle werden die Kalibrier gewichte eingeh ngt Die Kraft mit dem dazugeh rigen Hebelarm ist bekannt und darau
34. ert werden gt Datei gt Exportieren e Weiterverarbeitung der Messwerte auf dem PC Die Messungen k nnen z B mit LabVIEW dargestellt und weiterverarbeitet werden gt LabVIEW ffnen gt VI Fahrrad vi ffnen gt VI starten alle programmierten Messkan le werden eingelesen und dargestellt e Weiter Algorithmen sowie ein Druckprogramm m ssen noch entwickelt werden Besonderheiten beim Arbeiten mit dem LapTop e Prinzip Die Schnittstelle COM1 mu beim Booten des LapTop dekativiert sein vor dem Start des Tellert Kommunikationsprogrammes TEMES mu COM1 jedoch durch den Ger te Manager von WIN95 aktiviert werden siehe unten sonst erh lt man keine Funktion e Annahme COM beim Booten inaktiv gt Booten gt Systemsteuerung gt System Ger temanager gt COMI gt Eigenschaften gt aktivieren e M gliches weiteres Problem beim Einsatz TEMES ffnen einer tms Datei gt DL16CV2 2 kann in Anschluss auf offline stehen Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 51
35. g des Messfehlers als nicht optimal einzuordnen ist Die Anschlu kabel der DMS sind auf der Unterseite der Platine angel tet Der Schirm dient als Zugsicherung und ist an der Oberseite mit einem Wei blech verbunden Es ist gen gend Kabell nge vorhanden um die Sattelst tze zu kalibrieren An der starren Gabel sind die Verbindungskabel mit einem neunpoligen Computerstecker ausger stet Vorgehensweise beim Anschlie en der DMS e Von den am Messfahrrad applizierten DMS sind je nach vorgegebener Messaufgabe die entsprechenden DMS mit dem gr nen oder gelben Kabel zu verbinden e Die roten Verbindungskabel m ssen je nach Messung Zug Druck oder Biegung nach Bild 9 angeschlossen werden e Die Br ckendiagonalspannung mu durch Abgleichen der Abgleichwiderst nde Bild 7a und Bild 7b auf den Wert 0 gestellt werden Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 11 FGA Labor Messtechnik RE Hannover IH Sensorik IIL1 Messung Federweg Zur Ermittlung des Federwegs an der Gabel wird ein linearer Wegsensor ben tigt Hierzu stehen mehrere unterschiedliche Verfahren zur Verf gung Induktive oder kapazitive Weg aufnehmer besitzen den Nachteil dass sie eine TF Versorgung und Verst rkung ben tigen Eine andere M glichkeit ist die Verwendung von potentiometrischen Wegaufnehmern Diese sind relativ unempfindlich preisg nstig einfach in der Handhabung und ben tigen lediglich eine Gleichspannungs Verso
36. gnale abgetastet und die Abtastwerte abgespeichert Die Messung starten kann man entweder gt mit der Starttaste oder gt mit signalabh ngigen Triggerbedingungen Es k nnen bis zu vier Triggerbedingungen festgelegt werden Dabei wird jeder Kanal der aufgenommen wird mit einem festen Schwellenwert verglichen Durch st ndigen Vergleich des Messsignals mit der festgelegten Triggerschwelle wird gespr ft ob die Messung automatisch gestartet werden soll Als Vergleichsoperatoren stehen lt und gt zur Verf gung Beendet wird die Messung entweder gt durch die Stopptaste gt eine Triggerbedingung oder gt die Tatsache dass der Speicher vollst ndig gef llt und kein Ringpufferbetrieb aktiviert ist Gleichzeitiges Dr cken der Start und Stopptaste l scht die komplette Messung Um ein versehentliches Stoppen der Messung oder ein versehentliches L schen der Daten zu vermeiden k nnen die Tasten per Software deaktiviert werden Technische Daten Versorgung Gleichspannung von 6 16 V der Stromverbrauch liegt bei etwa 65 mA Gr e Die DL16 Box hat die Ma e 106x70x23 mm Gewicht Die DL16 Box wiegt etwa 168 Gramm Programmieren und Auslesen des DL16 Der DL16 wird ber einen Windows PC mit dem Programm TEMES programmiert und ausgelesen siehe Kapitel V Zu diesem Zweck kann der Datenlogger entweder ber eine serielle oder ber eine parallele Schnittstelle mit dem Computer verbunden werden Die bertragungsrate liegt bei der par
37. hlu spannung 21 8V O einstellbar O 5 24 Umschaltung der Anzeige von Umschaltung der Ladeschlusspannung Einstellung Spannung Lade Entlade Spannun Bild 5 Frontansicht des Ladeger ts Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 7 FGA Labor Messtechnik RE Hannover Einstellelemente Umschaltung der Anzeige gt U Anzeige der Akkuspannung bei angeschlossenem Akku bzw der Ladeschlusspannung bei nicht angeschlossenem Akku gt I Anzeige des Lade bzw des Entladestromes Digitalanzeige f r Spannung bzw Stromst rke gt U XX X V I XXX A Umschaltung der Betriebsart des Ladeger ts gt Laden der Akku wird mit dem gew hltem Strom aufgeladen gt Entladen der Akku wird mit dem gew hltem Strom entladen Umschaltung der Ladeschlusspannung gt 21 8V _ Festwert f r die Ladung des Fahrradakku s gt einstellbar es k nnen Ladeschlusspannungen von 5V bis 24V eingestellt werden Die Ladeschlusspannung in der Stellung einstellbar kann mit dem Potentiometer eingestellt werden Einstellung Strom gt Der Lade Entladestrom kann mit dem Stufenschalter auf 0 05 0 15 0 6 0 75 A eingestellt werden Achtung Die folgenden Hinweise sind unbedingt zu beachten gt Die Polarit t des Akku s darf keinesfalls vertauscht werden gt Das Ladeger t arbeitet nicht automatisch d h die Lade bzw Entladezyklen m ssen berwacht werden gt Pb
38. hwarz Start bei lt 2 V 3 Stop Trigger Ri 100 kQ gegen 5V Braun Stop bei lt 2 V Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 35 FGA Labor Messtechnik Eu ee apa a Hannover V Daten bertragungssoftware TEMES V 1 Allgemeines Das Programm TEMES fasst alle Funktionen zusammen die man ben tigt um e den Datenlogger zu programmieren d h zu parametrieren e um Messwerte insbesondere zu Kalibrierzwecken on line zum PC zu bertragen und e um komplette Datens tze von Abtastwerten off line zum PC zu transferieren Eine TEMES Datei mit der Extension tms enth lt alle Parameter zur Programmierung des Datenloggers DL16 f r eine spezielle Messaufgabe den Dateinamen der Parameterdatei den Zeitpunkt der Programmierung sowie eventuell vorhandene Messwert Datens tze Da TEMES eine Vielzahl von Ger ten unterst tzt sind die Parameter in einer Baumstruktur organisiert und werden so auch vom Programm in der vom Windows Explorer bekannten Art angezeigt Ger teparameters tze k nnen in vier Gruppen unterteilt werden e allgemeine Parameter e Eing nge e Verrechnung e Ausg nge Allgemeine Parameter Diese Gruppe fasst allgemeine Ger teparameter wie z B die Abtastrate zusammen Eingangssignale Signale an Eing ngen werden im DL16 digitalisiert und f r die weitere Verarbeitung gespeichert Um ein Eingangssignal zu definieren muss der zugeh rigen Signalquelle z B einem analogen Eingang
39. ie Speichereinstellungen e Ringpuffer Befindet sich der Logger im Ringpufferbetrieb so erscheint der Buchstabe R andernfalls wird nichts angezeigt e Belegter Speicher Hier wird der Anteil des Aufnahmespeichers angezeigt welcher be reits Messwerte enth lt Wurden noch keine Werte aufgezeichnet werden hier 0 ange zeigt Ist der komplette Speicher mit Messwerten beschrieben so erscheinen hier 100 e Gr e des Aufnahmespeichers In der zweiten Zeile steht die CPU Auslastung die Abtastfrequenz und die maximale Aufnahmedauer e CPU Auslastung Hier steht die CPU Auslastung in Prozent Die CPU Auslastung soll w hrend der Messdatenerfassung 85 nicht berschreiten weil sonst die Gefahr von Datenverlust besteht In diesem Fall wird anstelle des Prozentzeichens permanent ein Ausrufezeichen angezeigt Unter Umst nden erscheint w hrend des Auslesens des Datenloggers das Ausrufezeichen auf dem Display Dieses Zeichen kann in diesem Fall ignoriert werden e Abtastfrequenz Hier wird die Abtastfrequenz in Hz angezeigt e Maximale Aufnahmedauer Hier wird die maximale Aufnahmedauer entweder in Sekunden s Minuten m oder Stunden h angezeigt Falls n tig wird das letzte Feld der Abtastfrequenz und somit das z in Hz f r die Darstellung der Aufnahmedauer verwendet In der dritten Zeile wird die Kanalaussteuerung f r die acht Analogkan le Al bis A8 die drei Frequenzkan le F1 bis F3 und f r den ersten RS232 Kanal R1 gen
40. igt 4 Datenlogger 5 Induktive Sensoren 6 Messverst rker 7 An Aus Laden Pe A e MB 3 Ladebuchse Bild 13 Anschl sse der induktiven 1 schwarz 9 Verbindung zum Akku N herungsschalter 2 blau 1 braun Ground an Platine 1 Bild 14 Transistorschaltung zum Anschluss der N herungsschalter HeLa nind Taster an den Datenlogger HI 3 Messung der Horizontal und Vertikalbeschleunigung Funktionsprinzip der kapazitiven Beschleunigungsaufnehmer Kistler 8304A 10 Das zentrale Funktionselement jedes Beschleunigungs Sensors ist eine seismische Masse C o die federnd aufgeh ngt ist Sie wird durch die zu messende Beschleunigung aus ihrer Ruhelage ausgelenkt Die seismische Masse und ihre federnde Aufh ngung werden durch beidseitiges anisotropes tzen aus einem Silizium Wafer herausgearbeitet Sie bildet die bewegliche gemeinsame Mittelelektrode zweier Kondensatoren Die beiden feststehenden Au enelek troden bestehen aus vollen Silizium Pl ttchen mit aufgedampften Leiterfl chen Diese sind mit dem Tr ger der Mittelelektrode durch je eine Glasschicht anodisch verbunden die gleichzeitig als elektrische Bild 15 Kapazitive Halbbr cke mit Isolation dient seismischer Masse Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 16 FGA Labor Messtechnik a Hannover Die beiden Kondensatoren stellen zusammen mit zwei Festwiderst nden eine kapazitive Halbbr cke da
41. ktivert gt Hardware gt Ger te Manager Ein neues TEMES Dokument wird erzeugt und der Datenlogger DL16 wird in den den Parametersatz eingesetzt gt Datei Neu oder ein vorhandenes TEMES Dokument tms wird ge ffnet gt Datei gt ffnen Die Abtastrate fs in Hz oder kHz fs lt 4 kHz und das Verh ltnis Ratio zwischen schneller und langsamer Abtastuung m ssen eingegeben werden gt Parameterbaum Ger te DL16C V2 2 Mindestens ein analoger Eingangskanal z B AIl muss definiert werden Insbeson dere ist ein Name festzulegen unter dem diese Datenquelle immer anzusprechen ist Au erdem sind zwei St tzpunkte f r eine Zweipunktkalibrierung festzulegen Am besten geeignet sind die Messbereichsgrenzen gt Parameterbaum Ger te DL16C V2 2 Analog Eingang ATl F r den Eingabekanal AIl wird der schnelle Zyklus f r die Datenerfassung gew hlt gt Parameterbaum Ger te DL16C V2 2 Aufnahme Speicher Schneller Zyklus Der Datenlogger DL16 wird durch Herunterladen des Parametersatzes programmiert bzw parametriert gt Hardware gt Ger t parametrieren Gebenenfalls muss die Messkette an den unter Punkt 4 festgelegten St tzpunkten kalibriert werden Die physikalischen Eingangswerte m ssen mit den unter Punkt 4 eingegebenen Werten bereinstimmen gt Hardware gt Ger t kalibrieren Die Messung wird durch Dr cken der Starttaste am DL16 gestartet gt Starttaste DL16 Die Messung wird durch Dr cken de
42. n 0 7 Nm festzuziehen Der Sensor darf keiner berm ig gro en Beschleunigungsspitze ausgesetzt werden Bei Nichtgebrauch des Beschleunigungs Sensors sollte die Kunststoftschutzhaube angebracht werden Montage und Positionierung Es bestehen mehrere M glichkeiten die Sensoren am Fahrrad zu positionieren Messung oberhalb des Tretlagers in drei Richtungen m glich horizontale vertikale und seitliche Beschleunigungen siehe Bild 16 Messung am Vorbau in zwei Richtungen horizontal und vertikal Klemmung bei A Headset Vorbauten innerhalb des Deckels und bei Standard Vorbauten am Schaft Bei vollgefederten Mountainbikes Messung an der Sattelst tze III 4 Messung der Biegekr fte und Torsionsmomente mit DMS II1 4 1 Dehnungsmessstreifen DMS Ein bew hrtes und unkompliziertes Verfahren zur Messung mechanischer Kr fte und Momente ist die Erfassung der Materialdehnung an den Bauteiloberfl chen mit Dehnungs messstreifen DMS die an den zu untersuchenden Messstellen fest auf die Oberfl che geklebt werden Die DMS wandeln eine mechanische Messgr sse in eine elektrische Abbildungsgr sse ihre ohmschen Widerst nde ndern sich proportional zur mechanischen Dehnung am Messort Der Proportionalit tsfaktor ergibt sich gt VI en re ca 35 um REESE SSES ESSES aus dem verwendeten Material aus dem der DMS gefertigt ist so dass von der Messung des DMS Widerstands bzw der DMS Widerstands nderung auf di
43. ner der am f st rksten verschmutzenden Bereiche am Fahrrad Der Sensor ist so montiert dass er die Z hne des kleinen Kettenblattes abtastet In diesem Bereich liegt die Kette nicht auf den Z hnen Berechnung der zu erwartenden maximalen Frequenz Bild 12 Induktiver N herungsschalter zur maximale Trittfrequenz Messung der Trittfrequenz n 200 min 3 334 s 22 Z hne f 3 334 s 22 73 3 Hz Die maximale zu erwartende Frequenz ist 73 3 Hz Kalibrierung Die Kalibrierung der inkrementalen Trittfrequenz ist einfach Jeder Zahn des inneren Zahnrades liefert einen Impuls man erh lt damit 22 Impulse pro Umdrehung Jeder Impuls entspricht damit einem 1 12 einer Umdrehung Tabelle 5 Kalibrierwerte der inkrementalen Trittfrequenzmessung Kanal DI2 Trittfrequenz Messgr sse N Messsignal f 1 Wert 0 0 2 Wert 1 DD Einheit 1 min 1 min Messbereich von Bis 0 1 min 240 1 min Anschl sse der Sensoren an den Datenlogger Beide induktive N herungsschalter werden an die Platine 1 angeschlossen und zus tzlich mit einer Transistorschaltung mit dem Datenlogger verbunden Das Schema der Anschl sse an der Platine 1 ist in Bild 13 dargestellt die in der Elektronik Werkstatt des FGA entwickelte Ansteuerschaltung ist in Bild 14 zu sehen Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 15 FGA Labor Messtechnik RE Hannover schwarz 1 Ground Z hler 2 nicht ben t
44. ng muss der Lenker nat rlich in die Ausgangsposition zur ckgedreht und fixiert werden Tabelle 10 Kalibriertabelle zur Kalibrierung der Messbr cke am Lenker Belastungsermittlung nur f r eine Seite des Lenkers Vertikal horizontal DB Sr e in kg in N in V in kg Jin N in V af Sil 2 85 834 210 2 85 834 286 3 12 J m7 194 3 12 177 306 4 255 1202 1313 a 255 a 375 Wie aus dem Diagramm KL zu entnehmen ist verl uft der Graph linear und es kann auf eine Korrektur eventueller Linearit tsfehler verzichtet werden Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 24 FGA Labor Messtechnik RE Hannover III 4 4 Kr fte und Momente am Lenkervorbau Folgende Schnittgr en k nnen ermittelt werden e Torsionsmoment DMS VT1 VT2 e Biegung aus eingeleiteter Kraft aus dem Lenker DMS V1 V2 Beim Lenkervorbau ist das Torsionsmoment in Fahrtrichtung die ma gebliche Dimensionierungsgr e Dieses Moment entsteht vornehmlich im Wiegetritt An einer Seite des Vorbaus ist der Torsions DMS appliziert Dieser spezielle DMS besteht wiederum aus zwei DMS die so appliziert sind dass sie die Torsionsdehnung aufnehmen k nnen d h sie sind um 45 gegen die normalen Standard DMS verdreht Es wurde darauf geachtet dass diese DMS tangential appliziert wurden da die Torsion am Umfang konstant ist Reine Torsion tritt nahezu nie allein auf da sie m
45. nover IV Datenaufzeichnung und speicherung IV 1 Beschreibung Datenlogger DL16C V2 2 Allgemeines Der Datenlogger DL 16 ist ein Daten aufzeichnungsger t zur Erfassung von e analogen Spannungen e Frequenzsignalen und e digitalen Datenstr men ber RS232 Schnittstellen Die Signale werden mit einer Abtastrate von maximal 4 kHz abgetastet und auf einer integrierten SRAM Karte mit einer Speicherkapazit t von 8Megabyte abge legt Die Einstellungen f r den DL16 werden ber einen Windows PC vorge nommen und ebenfalls im SRAM abge speichert Nach dem Herunterladen der Parameter kann der DL16 auch Off Line ohne eine Verbindung zum PC seine Funktion erf llen Neben der Speiche Bild 35 Der Datenlogger DL16 rung von Messwerten kann der DL16 auch als Online Datenquelle f r x y Recorder benutzt werden Das Programm des Mikro Controllers ist im Prozessor Flash ROM abgelegt und kann durch Herunterladen der aktuellen Programmversion auf den neuesten Stand gebracht werden Eingangskan le Der DL 16 unterst tzt sechzehn verschiedene 16Bit Kan le Diese Kan le sind unterteilt in e acht 10 Bit Analog Kan le mit Eingangsspannungen von 0 V bis 5 12 V und einem Innenwiderstand von 10 MQ e drei Frequenzkan le f r z B Drehzahl Geschwindigkeit oder Durchfluss mit Eingangs pegeln zwischen 0 V bis 20 V und e zwei digitale RS232 Kan le Signalabtastung Die Analog und Frequenzkan le werden immer mit einer festen Basis A
46. oren Kistler 8304 Neigungsmesser benutzt werden montiert an einer Spezialhalterung Elektrische Anforderungen Die Adernbelegung des Beschleunigungsaufnehmers findet man in Tabelle 6 Tabelle 6 Adernbelegung der Kistler Beschleunigungsaufnehmer 8304A Rot Speisung 9 18V DC Speisung Erde Mantelgeflecht Abschirmung Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 17 FGA Labor Messtechnik Fachhochschule Hannover Der Sensor ben tigt eine Speisung von 9 18 V Gleichspannung Diese mu auf 0 1 des gew hlten Wertes stabilisiert sein Welligkeit und Rauschen d rfen 1 5 mV Eflektivwert nicht berschreiten Der Beschleunigungssensor 8304 kann mit einer Transistorradiobatterie von 9 Volt alkalisch f r eine Dauer von mindestens 20 Stunden gespeist werden Kalibrierung KISTLER Beschleunigungs Sensoren werden nach Richtlinien des National Institute of Standards and Technology NIST USA kalibriert Die Empfindlichkeit eines K BEAM Systems liegt innerhalb 5 der angegebenen Nennempfindlichkeit Die Elektronik ist mit einer Temperaturkompensation versehen was die Stabilit t des Nullpunktes und der Empfindlichkeit gew hrleistet Tabelle 7 Die wichtigsten Kennwerte der beiden zur Verf gung stehenden Beschleunigungssensoren Nr 8304 B 10 SN C 108367 Nr 8304 B 10 SN C 108368 Empfindlichkeit 194 mV g Empfindlichkeit 193 mV g Eigenfrequenz 3 0 kHz Eigenfrequenz 3 0 kHz Tempera
47. r die mit einer Tr gerfrequenz von 200 kHz versorgt wird Befindet sich die Masse genau in der Mitte ist das Ausgangssignal aus Symmetriegr nden Null Dies ist nur dann der Fall wenn keine Beschleunigung bzw keine Gewichts oder Tr gheitskraft auf die Masse wirkt Die seismische Masse befindet sich in Ruhe und steht senkrecht im Schwerefeld Sobald sie jedoch beschleunigt und dadurch ausgelenkt wird verstimmt sich die Halbbr cke und das Ausgangssignal ist nun ein Ma f r die Beschleunigung Gewichts oder Tr gheitskraft Ein mit der Tr gerfrequenz synchronisierter Demodulator und ein nachgeschaltetes Tiefpassfilter wandeln das Aus gangssignal der Halbdr cke in eine beschleunigungs proportionale Spannung um Im Gegensatz zu piezoelektrischen Be schleunigungsaufnehmern k nnen K BEAM Beschleunigungssensoren auch Gewichtskr fte und damit die Fallbe schleunigung g messen Daher ist die Fallbeschleunigung Erdanziehungskraft immer im Ausgangssignal enthalten je nach Lage des Sensors im Raum Die empfindliche Achse ist senkrecht zum Sensorgeh use gerichtet Liegt der Sensor horizontal zeigt er die Fallbeschleunigung von 1 g an Steht er vertikal ist das Ausgangssignal Null Wird der Sensor aus der vertikalen in die horizontale Lage gedreht so ist das Ausgangssignal sina g wenn a der Winkel der Montagefl che des Sensors zu einer vertikalen ist Der Sensor kann daher auch als nichtlinearer Bild 16 Beschleunigungssens
48. r Stoptaste am DL16 beendet gt Stoptaste DL16 10 Die vom Datenlogger DL16 aufgenommenen und gespeicherten Messwerte m ssen jetzt zum PC hochgeladen werden Der DL16 wird mit dem PC ber die seriellen Schnittstellen verbunden und die entsprechende TEMES Funktion gestartet gt Hardware Messung auslesen 11 Im einfachsten Fall wird jetzt die Messung in einem Diagramm grafisch dargestellt gt Ansicht gt Diagramm oder Taste F4 12 Alternativ werden jetzt die Messdaten ASCII codiert exportiert und mit EXCEL oder LabVIEW weiter ausgewertet gt Datei gt Exportieren Dateityp ASCIH Datei Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 46 FGA Labor Messtechnik Fachhochschule Hannover VII Literaturverzechnis 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 E Gro Betriebslastenermittelung Dimensionierung strukturmechanische und fahrwerkstechnische Untersuchungen von Moutainbikes D sseldorf VDI Verlag 1997 E von der Osten Sacken C Heinrich Verkehrssicherheit von Fahrr dern Bergisch Gladbach Wirtschaftsverlag April 1996 K Hoffmann Eine Einf hrung in die Technik des Messens mit DehnungsMessstreifen Darmstadt HBM 1987 R Spahl Lastkollektivbezogene Pr ftechnik von Sicherheitsbauteilen an Fahrzeugen Aachen Shaker Verlag 1996 Drobrinski Physik f r Ingenieure Stuttgart B G Teubner 1988 E Schr fer Elektische Messtechnik M nchen C Hanser
49. rden Der Sensor muss auf die in Abschnitt V 3 eingetragenen zwei physikalischen Eingangswerte gesetzt werden Die Software bernimmt dann den jeweiligen Ausgangswert des Messsignals und f hrt eine Zweipunktkalibrierung durch e der Nullpunkt veschoben werden indem nur der erste in V 3 eingetragene physikalische Eingangswert als Nullpunkt bertragen wird In diesem Fall bleibt die Steigung der Kennlinie unver ndert Diese Kalibrierung sollte allerdings nur durchgef hrt werden wenn die physikalischen Eingangswerte der Zweipunktkalibrierung exakt eingestellt werden k nnen In allen anderen F llen sollte mit den empfohlenen Werten aus Abschnitt V 3 gearbeitet werden Wird mit gt Hardware gt Kalibrieren neu kalibriert so werden die Spannungswerte im Fenster in Bild 36 neu berschrieben Das TEMES Fenster zur On Line Darstellung und Kalibrierung ist in Bild 37 abgebildet Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 42 FGA Labor Messtechnik a Hannover Signale kalibrieren x Signale DLIEC Y2 2 Aktuell 00 09 26 10 106 Federweg Beschleunigung o A H Beschleunigung 2 Lenker Kraft hor r Zweipunkt Kalibrierung 7 Lenker Kraft vert y2 100 mm Geschwindigkeit y1 0mm Drehzahl Nullpunktverschiebung 7 y0 0 mm M Ger t automatisch mtneuen kellbrienvertenparamettieren OK Kalibrierung bernehmen Abbrechen Kalibrierung verwerfen Bild 37 TEMES Bildschirmfens
50. rfer Shimano STX Sitzrohrl nge 460 mm Bremshebel Grip Shift SRT 450 Oberrohrl nge 570 mm Bremsen Shimano STX Kettenstrebe 430 mm Tretkurbel Shimano STX Radstand 1048 mm Pedale MTB Steuersatz Tioga Os Naben Shimano Alivio Innenlager Shimano Cartridge Felgen ALU Hohlkammer 36 L Vorbau Alu Reifen Hard Climber Liner Lenker Alu Sonstiges k A Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 3 FGA Labor Messtechnik a Hannover 1 3 Mechanischer Aufbau In Bild 1 sind die Bezeichnungen der wichtigsten Komponenten des Fahrradrahmens in Bild 2 die Bezeichnungen der wichtigsten Anbauteile am Beispiel von Mountain Bikes zusammengestellt Bild 2 Bezeichnung der wichtigsten Anbauteile des Fahrrads Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 4 FGA Labor Messtechnik Eu ee apa a Hannover I 4 bersicht ber die Messtechnik Die Tabelle 1 gibt eine bersicht ber die Messgr en die mit den am Messfahrrad angebauten Sensoren ermittelt werden k nnen Tabelle 1 Mit dem Messfahrrad messbare Gr ssen und verwendete Sensoren 1 Fahrgeschwindigkeit km induktverN herungsschater 2 isurbetumdrehung min nduktiverN herungsschater Er I Beschleunigung kapazitiver Beschleunigungssensor e Zur Messung der Fahrgeschwindigkeit dient ein induktiver N herungsschalter der am Gep cktr ger mit einer gefr sten Halterung aus Aluminium geklemmt i
51. rgung Als Messsignal erh lt man eine wegproportionale Spannung Zu beachten ist hierbei dass sich der elektrische Widerstand des Aufnehmers in den ersten und letzten 5 mm nicht vollst ndig linear verh lt Das hat zur Folge dass die Voreinstellung beim Datenlogger f r den 100 mm Wegaufnehmer nicht verwendet werden kann Der Daten Logger mu so programmiert werden dass der Nullpunkt im linearen Bereich liegt 5 bis 95 KE SrA mm Dies f hrt bei der Wegmessung an der L A Federgabel zu keinen Einschr nkungen da der TE maximale effektive Federweg der Gabel ohne Bild 10 Messung des Federwegs der hin nur 70 mm betr gt Federgabel mit einem potentiometrischem Wegsensor Der Wegsensor ist mit einem Kunstoffteil am Tauchrohr der Federgabel befestigt Die Hubstange ist an der Befestigungsschraube der Gabelbr cke montiert der Wegaufnehmer wird au erdem durch das Tauchrohr zur Fahrtrichtung gesch tzt Beim Austausch der Gabel kann das komplette System bestehend aus Federgabel und Sensor gewechselt werden Die Hubstange mu mit der Federgabel absolut fluchten da die feste Einspannung des Sensors bei einem Verkanten zu einer erh hten Reibung f hrt Das hat langfristig eine Besch digung des Sensors zur Folge Abhilfe k nnten Kugelgelenke bieten die an den Enden angebracht w rden Da da es keine geeigneten Schutzb lge auf dem Markt gibt besteht die Gefahr der Verschmutzung der Kolbenstange Der Wegaufnehmer incl
52. rst nden bauen zu m ssen besitzen diese DMS ebenfalls einen Nenn Widerstand von 120 Q F r die Torsionsmessungen dagegen wurden Alu DMS mit 350 Q eingesetzt III 4 2 Messverst rker AE 101 Der AE 101 ist ein DC Messverst rker f r DMS Messbr cken der Genauigkeitsklasse 0 1 Die Genauigkeitsklassen ist abh ngig von der Abweichung der eingebauten Widerst nde In diesem Fall betr gt diese 0 1 Die Einstellung des Messverst rkers erfolgt mit Schaltern Potentiometern bzw Drahtbr cken die nach dem ffnen des Schutzdeckels sichtbar sind Eine genaue Angabe ber die Position der jeweiligen Schalter findet man in der Beschreibung des Messverst rkers in der Montageanleitung der Firma HBM Anschlu art Der Aufnehmeranschlu erfolgt standardm ig in 6 Leitertechnik mit zwei F hlerleitungen Im vorliegenden Messsystem wird jedoch mit einer 4 Leiterschaltung gearbeitet so dass die Klemmen 2 und 2 bzw 3 und 3 mit Drahtbr cken verbunden sind Br ckenspeisespannung Der Messverst rker kann in Abh ngigkeit vom DMS Widerstands wert mit dem Schalter S26 auf die unterschiedliche Werte der Br cken speisespannung Vg umgestellt werden Beim Messfahrrad ist ein Wert von Ve 2 5 V eingestellt Messfrequenzbereich Der Messfrequenzbereich wird von einem einstellbaren Tiefpassfilter be grenzt Die Grenzfrequenz dieses Bild 18 DC Messverst rker f r DMS Voll und Filters ist mit dem Schalter S28 auf die Halbbr cken in der
53. s ist das wirkende Biegemoment zu ermitteln Zur Kontrolle ob das absolute Biegemoment gemessen wird kann die zweite Messstelle um 90 gedreht herangezogen werden Die Werte d rfen sich in diesem Fall nicht ver ndern Die Normalkraft kann durch Auflegen der Gewichte in vertikaler Richtung kalibriert werden Bild 29 Kalibrierung der Sattelst tze Einen gro en Einflu auf die dynamischen Messwerte hat der F lldruck der Reifen Die gr ten Maxima sind bei hart aufgepumpten Reifen zu erwarten da die Schl ge unged mpft an das Material weitergeleitet werden Au erdem ist das Fahrverm gen des Fahrers ausschlaggebend da berbelastungen durch eine inaktive Fahrweise auftreten k nnen Die Gep cktr gerbox ist nur bei verdrehtem Sattel ganz zu ffnen Aus diesem Grund ist die Sattelst tzenklemmung am Rahmen durch einem Schnellspanner gew hrleistet Ein Schlauchbinder sichert die Messstellen vor eventuellen Besch digungen Um die DMS trotz dieser Vorsichtsma nahme nicht abzuscheren mu die korrekte Klemmung vor jeder Benutzung kontrolliert werden Tabelle 12 Kalibriertabelle zur Kalibrierung der Messbr cken an der Sattelst tze in Fahrtrichtung quer zur Fahrtrichtung Gewicht Kraft Spannung U Nr Gewicht Kraft Spannung U Eu mA in EE in V in kg in N lin V ea pp e ene ae e NE a ss om see 1 3 25 oa as Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 28 FGA Labor Messtechnik RE
54. skanal ein eindeutiger Name zugewiesen werden Innerhalb der gesamten Programmierung wird dieser Name f r die jeweilige Signalquelle benutzt Wird dieser Name gel scht so kann auf die Signalquelle nicht mehr zugegriffen werden Verrechnung Eingangssignale k nnen rechnerisch kombiniert werden Berechneten Messwerten kann ebenso wie Eingangssignalen ein Name zugewiesen werden Weiter wichtige Kennzeichen berechneter Signale sind die Berechnungsformel bis zu drei Signalquellen und bis zu drei Konstanten Ausg nge Ausg nge sind z B Anzeigen auf einem Display sowie analoge und digitale Ausg nge Um eine Ausgabe zu definieren m ssen das auszugebende Eingangssignal und weitere Parameter z B Skalierungsfaktoren festgelegt werden Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 36 FGA Labor Messtechnik Eu ee apa a Hannover V 2 Funktions bersicht V 2 1 Das Datei Men Neu Eine neue TEMES Dokument wird erzeugt ist noch kein Ger t aktiviert so erscheint das Fenster Ger t hinzuf gen ffnen Eine existierende TEMES Datei wird ge ffnet Speichern Das aktive TEMES Dokument wird gespeichert Speichern als Das aktive TEMES Dokument wird als neue Datei gespeichert Importieren Ein Parametersatz wird von einem anderen TEMES Dokument importiert Exportieren Ein Parametersatz oder eine Messung kann exportiert werden CAN Editor momentan ohne Bedeutung Ausf hren momentan ohne Bedeutung B
55. ssbereich von 0 1 min Bis 240 1 min Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 39 FGA Labor Messtechnik Fachhochschule Hannover 4 Beschleunigungsmessung mit den analogen Eingangskan len AIS und Al6 Kanal AI5 6 Beschleunigung horizontal Beschleunigung 1 Beschleunigung vertikal Beschleunigung 2 Messgr sse Messsignal Messgr sse Messsignal 1 Wert 2 Wert Einheit 0 9 81 m s 2 64 2 833 V 0 9 81 m s 2 49 2 684 V Messbereich 0g Berechnungsbeispiel Kanal AI5 Der Sensor liefert bei Beschleunigung 0 eine Spannung vonU 2 64 V Aa 1 g entspricht einer Spannungs nderung um 0 193 V bis 10g 0g bis 10g gt Empfindlichkeit k 0 193 V 9 81 m s 0 01967 Vs m Kanal Al6 Der Sensor liefert bei Beschleunigung 0 eine Spannung vonU 2 49 V Aa 1 g entsprechen einer Spannungs nderung um 0 194 V gt Empfindlichkeit k 0 194 V 9 81 m s 0 01978 Vs m 5 Kraftmessung am Lenker mit den analogen Eingangskan len AI7 und AI8 Tabelle Kalibriertabelle zur Kalibrierung der Messbr cke am Lenker Belastungsermittlung nur f r eine Seite des Lenkers Vertikal horizontal Nr Gewicht Kraft Spannung U Nr Gewicht Kraft Spannung U in kg in N in V in kg J in N in V BE I EDER a a a DT EEE BB a a 2 85 84 210 2 85 834 2 86 Sa Pr IE ET eT 4
56. st In den Speichen sind drei Fahnen Sechskantschrauben montiert e Die Trittfrequenz wird ebenfalls von einem induktiven N herungsschalter aufgenommen der das kleine Kettenblatt der Kurbel abtastet Der Sensor ist mit einer Halterung aus Aluminium befestigt die an den Kettenstreben montiert ist Die Position des Sensors liegt oberhalb des Tretlagers so dass er relativ gut gegen Besch digungen gesch tzt ist e Bei dem Messfahrrad k nnen am Rahmen und an verschiedenen Anbauteilen Gabel Lenker Vorbau und Sattelst tze Kr fte bzw Torsionsmomente jeweils in zwei Richtungen mit DMS Halbbr cken ermittelt werden Es ist z B m glich die Belastungen des Lenkers im Fahrbetrieb zu messen Da nur zwei DMS Messverst rker vorhanden sind k nnen Kr fte bzw Momente lediglich an einem Messort in zwei Richtungen aufgenommen werden e Die auftretenden Beschleunigungen werden in zwei Richtungen von kapazitiven Sensoren aufgenommen Es gibt dabei unterschiedliche Messstellen an denen diese Sensoren am Rahmen befestigt werden k nnen Hierf r stehen zwei Halterungen zu Verf gung Die erste Halterung besteht aus einem gefr sten Aluminiumbauteil das die Befestigung der Sensoren in drei Achsen erm glicht Sie kann nur am Rahmen im Bereich des Sitzrohres an der Getr nkehalterungsaufnahme befestigt werden siehe auch Bild 16 Die andere Halterung ist eine drehbare 90 Aufnahme horizontal und vertikal die an Rohren vom Durchmesser 1 befestig
57. t es ist jedoch die Entwicklung eines modularen Systems von Analyse VIs zur Auswertung der Fahrrad Messfahrten geplant Bild 40 zeigt ein Beispiel f r die grafische Darstellung einer Messfahrt mit LabVIEW Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 44 FGA Labor Messtechnik Ze a Fachhochschule Hannover m s r 20 Gabel Testfahrer 85 kg Anfahrt Kurve Bremsung Reifendruck hoch Kraft 1 seitlich N Kraft 2 fahrtrich N g m s v gm s h 0 A BP 1 1001 2001 3001 4001 5001 600 8004 9004 10001 11901 12001 13001 1400115001 16001 17001 180 Bild 39 Diagramm einer Messung ausgewertet und grafisch dargestellt mit dem Tabellenkalkulationsprogramm EXCEL Fahrradi vi Datei Bearbeiten Ausf hren Projekt Fenster Hilfe a en k Beschleunigung 1 Beschleunigung 2 Drehzahl U min Federweg mm Geschwindigkeit Km h Lenker Kraft hor Lenker Kraft vert Bild 40 Diagramm einer Messung ausgewertet und grafisch dargestellt mit LabVIEW Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 45 FGA Labor Messtechnik Fachhochschule Hannover V 7 Beispiel f r den Ablauf einer Messung mit dem Datenlogger DL16 und der di 2 3 4 5 6 7 8 9 Software TEMES Mit dem Tellert Ger temanager wird der Datenlogger a
58. t werden kann und damit speziell f r den Vorbau konstruiert Es besteht die M glichkeit das Messfahrrad mit einer Federgabel auszustatten Zur Messung des Federwegs steht ein potentiometrischer Wegaufnehmer zur Verf gung Der Sensor wird mit einer PVC Halterung an der Gabel befestigt Die Hubstange wird mit einem Lochblech an einer der Befestigungsschrauben der Standrohre der Gabelbr cke verschraubt Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 5 FGA Labor Messtechnik a Hannover Am Messfahrrad befindet sich ein Gep cktr ger auf dem eine Fahrradbox befestigt ist Die Fahrradbox ist abschlie bar und sch tzt den Inhalt vor Spritzwasser und Staub In dieser Box befinden sich e die Stromversorgung e die Anschlu platine der einzelnen Sensoren e die Messverst rker mit den dazugeh renden Messbr ckenschaltungen und e der Datenlogger Bild 3 Messfahrrad mit Fahrradbox die die Um eine einigerma en bersichtliche Anord Messelektronik enth lt nung der einzelnen Bauteile zu verwirklichen ist die Box in eine obere und untere Ebene unterteilt worden In der unteren Ebene befindet sich die Stromversorgung sowie die Anschlu platine da an diesen Bauteilen keine Einstellungen mehr vorgenommen werden m ssen Auf der oberen Ebene sind die restlichen Bauteile montiert Zus tzlich gibt es eine Ladebuchse und ein Wahlschalter f r die Betriebsarten Laden Ein Aus o cc wi e
59. ter f r die Funktion gt Hardware Ger t kalibrieren gt On Line Messwertdarstellung und Kalibrierung links On Line Darstellung der aktuell erfassten Messgr en rechts Tasten f r die Zweipunkt Kalibrierung bzw Verschiebung des Nullpunkts V 5 Datentransfer zum PC und Abspeicherung Die Messung wird am DL16 gestartet und gestoppt Die Daten bertragung zum PC erfolgt anschliessend mit der Funktion gt Hardware Messung auslesen Die Messwerte stehen anschliessend im PC zur Verf gung und sind im Parameterbaum unter Messungen eingetragen siehe auch Bild 36 V 6 Darstellung und Analyse der Messungen Die einfachste M glichkeit der Visualisierung der Messwerte bietet TEMES mit der Funktion gt Ansicht gt Diagramm Alle erfassten Messgr ssen werden in einem Diagramm in ihrem zeitlichen Verlauf dargestellt siehe Bild 38 Zus tzlich sind einfache weitergehende Funktionen vorhanden Das Diagramm kann e manuall skaliert e im Cursormodus manuell ausgewertet und e ausgedruckt werden Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 43 FGA Labor Messtechnik RE Hannover a TEMES Chart C FH Me fahrrad Mess_TMS Aktuell tms nsicht Bearbeiten Darstellung Cursor Hilfe 5 uuyn Iyezysua f i f uw Bamuspay ywy yayb pumyossg N f 3 N m E 3 a 3 2 t d 5 ta E c e Fi a 5 3 2 z 5 a E a N paa peny ayua 10
60. turbereich 40 85 C Temperaturbereich 40 85 C Es ist zu beachten dass die beiden Beschleunigungssensoren unterschiedliche Werte f r die Empfindlichkeit besitzen Tabelle 8 Kalibrierwerte der inkrementalen Trittfreguenzmessung Kanal A5 6 Beschleunigung Kanal A5 Beschleunigung Kanal A6 1 vertikal 2 horizontal Messgr sse Messsignal Messgr sse Messsignal 1 Wert 2 Wert Einheit 0 1 g 9 81 m s 2 465 2 649 V 0 1 g 9 81 m s 2 482 2 675 V Messbereich Hinweis von 0g bis 10g von 0g bis 10g Schocks mit kurzen Impulsbreiten wie sie beim Fallenlassen von Beschleunigungs Sensoren auf eine harte Oberfl che oder bei einem Schlag mit einem Werkzeug auftreten sind zu vermeiden Ein Fallenlassen der Beschleunigungs Sensoren aus einer H he von lediglich 15 cm auf eine harte Oberfl che kann eine Beschleunigungsspitze von mehr als 2000 g ergeben und zur Zerst rung des Sensors f hren Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 18 FGA Labor Messtechnik Eu ee apa a Hannover Zus tzlich sind folgende Punkte zu beachten Die Beschleunigungs Sensoren d rfen nicht auf Oberfl chen montiert werden die unter hohen mechanischen Spannungen stehen Die angegebene maximale Versorgungsspannung darf nicht berschritten werden Die Befestigungsschrauben sind h chstens mit dem empfohlenen Drehmoment vo
61. von 25 1 und 25 5 kg zu Verf gung Fahrtrichtung gt 0 Es 180 Bild 22 Lenker mit eingeleiteten Kalibrierkr ften Ha 09 00 Versuch Messfahrrad V0 6 Seite 23 FGA Labor Messtechnik RE Hannover Vorgehensweise beim Kalibrieren 1 Verstimmung der Br ckendiagonalspannung auf Platine 2 abgleichen d h auf 0 Volt stellen Die Beschreibung dazu findet man in Abschnitt II 4 2 Am Verst rker die Ausgangsspannung mit Drehschalter S23 und Poti P21 auf einen Wert von ca 2 5 V einstellen da der Datenlogger am Eingang nur positive Spannungen erfassen kann 3 Verst rkung so ausw hlen dass kein bersprechen entsteht und der gesamte Ver st rkungsbereich ausgenutzt werden kann Einleitung der Gewichtskraft 4 Krafteinleitungspunkt an den Lenkergriffen w hlen 5 Gewichtskr fte aufbringen und die Spannungen am Br ckenausgang messen Bild 23 Kalibrierung der DMS Messbr cke am Lenker mit Kalibriergewichten schematische Darstellung Um die horizontalen Kr fte messen zu k nnen ist beim Kalibrieren der Messstelle einfach der Lenker um eine viertel Umdrehung weiterzudrehen Dabei ist die Lenkerklemmung am Vorbau zu l sen Zu beachten ist dass der Lenker einen Winkel von ca 5 nach hinten hat Es ist g nstiger wenn diese Biegung nach oben zeigt und durch die Krafteinleitung wieder gerade gedehnt wird An der Vorgehensweise ndert sich nichts Nach diesem Vorga

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