Hallo, ich habe einen FSR kraft Sensor in mit Spannungsteiler gebaut, wo die Spannung über dem FSR (welcher Widerstand sich in Relation zur Kraft nicht-linear verhält) von einem 8-bit ADC gemessen wird. Nun möchte ich die Auflösung des Systems berechnen in Newton [N], angenommen die Transfer Funktion (V~F) wäre perfekt linear. Ich habe versucht das Sensor System anhand einem Analogen Kraftaufnehmer (engl. push-pull gauge) zu kalibrieren in dem ich den ADC Wert aufgenommen habe je 1 Newton [N] Schritt in einem Messbereich von 1-10 Newton [N]. Der gemessene Spannungsbereich (engl. full scale output FSO) ist 0.76 V. Der definierte Kraftbereich ist 1 bis 10 N, also (engl. full scale FS) ist 9N. Die spannung ist: 2,462 V bei 1 N und 1,702 V bei 10 N. Auflösung = (V_ref * FS_input) / (V_fso * ADC_resolution) (3,3 V * 9 N) / (0,76 V * 256) = 0.153 N Meint Ihr diese Berechnung ist richtig? Die Formel für die Berechnung der Sensor Auflösung habe ich von: https://www.dataq.com/data-acquisition/general-education-tutorials/how-much-adc-resolution-do-you-really-need.html Hier habe ich meine Frage nochmal gepostet, die Bilder des Spannungsteilers, Werte Tabelle und Graph von Spannung, ADC wert zur Kraft sind dort einfacher zu sehen: https://electronics.stackexchange.com/questions/584039/did-i-calculate-my-force-sensor-resolution-correctly Vielen Dank!
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Fritz W. schrieb: > Die Formel für die Berechnung der Sensor Auflösung habe ich von: Wo du die Formel her hast, ist egal. Du solltest sie immer verstehen und überprüfen, bevor du sie verwendest. > Auflösung = (V_ref * FS_input) / (V_fso * ADC_resolution) > (3,3 V * 9 N) / (0,76 V * 256) = 0.153 N > > Meint Ihr diese Berechnung ist richtig? Nein Da die Empfindlichkeitskurve nichtlinear ist, dein ADC aber linear arbeitet, hängt die Auflösung von der Kraft ab.
Fritz W. schrieb: > Nun möchte ich die Auflösung des Systems berechnen in Newton [N], > angenommen die Transfer Funktion (V~F) wäre perfekt linear. Ich weiss, dass die Auflösung sich in meinem Fall mit der Kraft ändert (geringer wird je höher die Kraft). Die obene Rechnung gilt auch nur weil "angenommen die Funktion wäre Linear". Um die Auflösung zu bestimmen bei meiner nicht-linearen kennlinie bei einer beliebigen Kraft zwischen 1-10 N, bleibt die Formel meiner Meinung nach die selbe, man muss halt die Empfindlichkeit bei jedem Punkt auf der kurve nehmen: Eine Lineare Funktion hat die Form y = m(x)+b, wo "m" die Empfindlichkeit ist. Empfindlichkeit "m" = (V_fso / FS_input) = (delta Spannung / delta Kraft) Die "power-fit" kurve in dem graph hat die Funktion: Spannung = f(x) = 2.5036*(x)^(-0.167) Die Erste Ableitung meiner der "power-fit" kurve: wäre die Steigung/Empfindlichkeit: f`(x) = -(0.4181012)/(x^(1.167)) Die Ursprüngliche Formel für Auflösung: Auflösung = (V_ref * FS_input) / (V_fso * ADC_resolution) oder einfacher fürs Auge: Auflösung = (FS_input / V_fso) * (V_ref / ADC_resolution) also Formel für Auflösung bei einem beliebigen punkt: Auflösung = (1 / m) * (V_ref / ADC_resolution) Auflösung = (1 / f´(x)) * (V_ref / ADC_resolution) Meine Urspüngliche Frage war, ob die berechnung stimmt, ANGENOMMEN die funktion wäre Linear und kein Power-fit.
Ich sehe da grad keinen Fehler in der Berechnung, allerdings sind solche Sensoren eher nicht für eine Messung zu gebrauchen, eher für "Da steht ein Gefäß" vs. "da steht kein Gefäß". Stichworte Alterung, Feuchtigkeitsverhalten, Temperaturverhalten.
Danke. Die piezoresistiven sensoren (FSR) sind zwar nicht sehr genau aber dafür sehr günstig und klein/flach. Sie sind daher sehr interessant in einer sensor matrix für robotik/smart skin anwendungen. Tekscan baut solche matrix sensoren und sie werden nicht nur für qualitative sondern auch für quantitive Mess - Zwecke eingesetzt. Aber ja, sie sind viel schlechter und ungenauer als DMS biegebalken oder kapazitive druck/kraft sensoren.
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