Sensortestgeraete

Beschleunigungsplattform

Aufgabe: 50g bzw. 500m/s² Halbsinus erzeugen, kleine Außenabmessungen, weiter Temperaturbereich.

Anwendung: Beschleunigungssensoren testen. Die mechanische Lösung ("Schlagpendel") passte nicht in die Klimakammer.

Umsetzung:

• DC-Motor escap HPR 3N63 - 1,9Nm bei 46A Spitzenstrom!
• 100J Energiespeicher (60000uF 60V)
• Linearendstufe mit BUZ344 (längst abgekündigt - wer baut heute noch "dicke" FETs?)
• Dünne Zugbänder aus Edelstahl, hochfest geklebt
• Simulation des Gesamtsystems Mechanik + Leistungsendstufe in Spice
• Berechnung des spätestmöglichen Bremspunktes in Echtzeit während der Bewegung (68HC11)

Sensortester

Für Beschleunigungssensoren (+-1g aus Erdbeschleunigung) und Drehratensensoren (60°/s)

Direktantrieb mit hochlinearem Scheibenmagnet-Schrittmotor (Portescap P850, 90mm Durchmesser, 1kg)

Der Hersteller der zu testenden Drehratensensoren meinte nach eigenen Versuchen, eine Lösung mit Schrittmotor sei nicht möglich. Schon gar nicht im Direktantrieb. Ich nahm das als Herausforderung an...

Die "handelsübliche" Schrittmotorsteuerung von Escap war im Nulldurchgang tatsächlich zu unlinear.

Ich baute deshalb eine eigene PWM-Steuerung mit gegenphasiger ("regenerativer") Ansteuerung => keine Umschaltung im "Nulldurchgang", einfache Programmierung. Der Ripple der Drehrate betrug nur wenige Prozent, durch Mitteln des Prüflingssignales über exakte Vielfache von Vollschritten des Schrittmotors bedeutungslos. Messunsicherheit insgesamt deutlich unter 1%.

Wer hier ein Layoutproblem vermutet, ist eingeladen, das Thema mit mir zu diskutieren.