Dynamische Charakterisierung eines Dreikomponenten Kraftsensors mit Hilfe eines Lorentzkraft-Lastwechslers

Abstract

Zusammenfassung Kraftsensoren basierend auf Dehnungsmesstreifen werden häufig in statischen oder quasistatische Messaufgaben verwendet. Hierfür sind statisch kalibrierte Aufnehmer gut geeignet. Bei dynamischen Messungen treten ab der ersten Resonanzfrequenz des mechanischen Systems eine starke Messabweichungen auf. Dieser Artikel beschreibt daher die dynamische Charakterisierung eines Mehrkomponenten Kraftsensors, welcher für Messungen in der Lorentzkraft-Wirbelstromprüfung, einem neuartigen Verfahren der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, eingesetzt wird. Dieses Verfahren basiert auf einer dynamischen Kraftmessung. Für die dynamische Kalibrierung wird ein System vorgestellt, welches die Nutzung verschiedener Testsignale zur Bestimmung der Systemparameter des Kraftsensors ermöglicht. Für verschiedene Testsignale werden Messergebnisse gezeigt und die Hauptursachen für Messabweichungen diskutiert. Basierend auf einer Parameterschätzung kann eine Entfaltung der Sensorcharakteristik anhand eines inversen Filters [1]aus den Messsignalen erfolgen.