Guten Tag zusammen, mein Name ist Christian und ich bin z.Z. damit beschäftigt meine Masterarbeit im Rahmen eines Maschinenbaustudiums anzufertigen. Im Zuge dessen wollen wir (mein betreuendes Unternehmen und ich) Widerstandswerte von Lastwiderständen (es handelt sich dabei um FGL-Drähte) ermitteln. Der prinzipielle, rudimentäre Aufbau ist im Anhang zu sehen. Wir wollen bei der Messung ein PWM-Signal, ausgehend von einer Beckhoff EL2535-0005 Klemme, über die Lastwiderstände schicken und dabei die Spannung messen (UF). So wollen wir übers Ohmsche Gesetz die Widerstandswerte ermitteln. Mittels eines vorgeschalteten Shunt-Widerstands soll die Stromstärke in der Messstrecke ermittelt werden. Hierzu soll bei bekanntem Widerstand des Shunt die abfallende Spannung gemessen werden. Nach dem Lastwiderstand ist eine Induktivität von mind. 1mH laut Beckhoff zwingend notwendig, um einen kontinuierlichen Stromfluss der ohmschen Last zu gewährleisten. Da ich im Rahmen meines Studiums auch nur bedingt Einblicke in die Elektronik bekommen habe, stehe ich hierbei trotzdem noch vor einigen Rätseln. In der Literatur findet man leider auch wenig zu Widerstandsmessung mittels PWM, gerade bei rein ohmschen Verbrauchern. --> Ist das so realisierbar, oder befinde ich mich hier auf dem Holzweg? --> Was fehlt in dieser Schaltung noch? Ich könnte mir vorstellen, dass evtl. auch eine Freilaufdiode etc. fehlt. --> Wie berechnet man die notwendige Induktivität? Habe dazu noch keinen wirklichen Ansatz gefunden. Ich danke euch schon mal für die Mithilfe und freue mich auf konstruktive Antworten. VG Christian P.s. Wie auch die Signalausgabe, sollen alle Messungen mittels Beckhoff-Klemmen aufgenommen werden.
Die 99€-Frage ist: Um welchen Widerstandbereich handelt es sich? PWM ist an dieser Stelle - vor allem, wenn noch eine Spule im Spiel ist - nicht gut. An der Spule fällt ebenfalls Spannung ab;-) Vergiss also den Eimer für den Spannungsabfall nicht. Handelt es sich um Drahtgewickelte Widerstände ist ein Betrieb, mit PWM-geregelten Strom, höchst mittelprächtig. In einem System aus pulsmodulierter Spannung/Strom und einem Gemisch aus ohmschen Widerständen und Induktivitäten ist die Spannungsmessung nicht ganz einfach. Einfach so Ur1 + Ur2 + Ul ist nicht. Falls es zur Verfügung steht würde ich ein "normales" (Labor-)Netzteil verwenden und die Spule im Schrank lassen.
:
Bearbeitet durch User
Christian Fritsch schrieb: > In der Literatur findet man leider auch wenig zu Widerstandsmessung > mittels PWM Das gibt es so auch nicht. Man kann nicht "mit PWM" einen Widerstand messen, weil ein Tastverhältnis im Ohmschen Gesetz nicht vorkommt. Du willst mit dieser PWM also eigentlich nur einen Strom einstellen, oder nicht?
Man könnte das PWM mittels dieser ominösen Spule glätten und den Tastgrad so weit verändern, bis eine ref.Spannung am Prüfling anliegt. So könnte man über den Tastgrad, ohne direkte Strommessung, den Widerstand ermitteln!?
Was spricht gegen eine ratiometrische Messung mit einem Referenzwiderstand oder eine normale Konstantstromquelle? Je nach Widerstandsbereich könnte man auch fertige Lösungen für die Messung von NTC / PT Sensoren benutzen. Der Ansatz über PWM (Frequenz) ist imho an dieser Stelle nicht zielführend und macht nur Sinn, wenn man frequenzanhänge Bauteile messen möchte, was ein Widerstand nicht ist.
Vielen Dank schon mal für die ausführlichen Antworten. Ergänzend muss vielleicht erwähnt werden, dass ein PWM-Signal zum Einsatz kommt, um die FGL-Drähte zu erwärmen und zu "austenitisieren" (wobei das Material auch Spannungs-/Dehnungseigenschaften verändert). Der Gedanke war im gleichen Atemzug dieses Signal für die Widerstandsmessung zu nutzen. --> Die Verwendung einer Konstantstromquelle ist als Plan B schon ins Auge gefasst, jedoch wollte ich die Resonanz auf Plan A erstmal abwarten. --> Es handelt sich wie schon erwähnt um Drähte aus einer NiTi-Legierung. Die Widerstände bewegen sich je nach Durchmesser und Temperatur zwischen 1 - 40 Ohm. Die Durchmesser sind im Bereich 76 - 500 Mikrometer. LG Christian
Wenn es um SMA Drähte geht würde ich da eher mal nach fertigen Lösungen schauen. Sensorlose Ansteuerung wird bei denen häufiger gemacht und die Treiber können bestimmt jenachdem alles über den Draht ausspucken was ihr wissen wollt. Ansonsten schaut das ihr da einen anständigen PWM Treiber oder eine fertige Konstantstromquelle nehmt, ich weiß ja nicht was die SPS an Frequenz und Strom kann aber 1mH ist schon eine ziemlich fette Induktivität. Im Endeffekt ist der gezeigte Aufbau ja nichts anderes als ein Konstantstromtreiber.
Wenn du ein Tastverhältnis von 100% einstellen kannst ohne den Draht zu verdampfen, dann musst du nur warten, bis die Spule vollgelaufen ist (0V) und kannst das unbekannte R mit der Spannungsteilerformel ausrechnen. Wenn das nicht geht, musst schon ziemlich genau wissen, wie groß die Toleranz an der Spule ist. Da das oft schwer ist, will man den Aufbau vielleicht mit ein paar bekannten Referenzdrähten kalibrieren...
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.