Kraftmesstechnik

DMS (Dehnungsmeßstreifen) sind die resistiven Elemente, die in praktisch allen Wägezellen die Umsetzung von „Dehnung“ in eine elektrische Größe
vornehmen. Meist verwendet man sie in einer Brückenanordnung. Hier beispielhaft eine solche Wägezelle (hergestellt von einem früheren Kunden):

Das Ausgangssignal einer DMS-Brücke ist proportional der Brückenspeisung und liegt meist bei etwa 2 mV/V. Das Meßproblem besteht darin, die etwa
20 mV (bei 10 V Speisung) rausch- und driftarm mit bis zu 20 Bit (ergo 20 nV/count) aufzulösen und gesetzeskonform (nach Eichgesetz) zu be- und verarbeiten.

 

Für viele Standardanwendungen stehen fertige, hochauflösende S?-Wandler verschiedener Hersteller zur Verfügung. Kosten- und / oder leistungsoptimierte
Lösungen, vor allem bei mehrkanaligen Anwendungen, basieren hingegen auf der Infrastruktur moderner Mikroprozessoren.
Für Ihre Entwicklungen bieten wir an:

– variantenreiche A/D-Wandlertechnik (linear integrierend und S?)
– Power Analog Frontends
– diverse Mikroprozessor-Typen (ARM, Motorola, TI)
– dedizierte Signalverarbeitung (Filter, „noise windowing“ etc.)
– eichfähige Lösungen für die Wägetechnik

Low power weighing
Links abgebildet ist der Analogteil eines 4kanaligen Sigma/Delta-ADC mit 14bit Auflösung bei
einem „FSR“ von 6 mV — und das bei einer Leistungsaufnahme von nicht einmal 5 mW. Die Rückführungsfilter sind lediglich 2polig, so daß, anders
als im vorgenannten schnellen ADC, der 5 bzw. 6polige Filter verwendet, keine Tricks mit gezielten Nichtlinearitäten zur Wiedergewinnung der Regelstabilität
notwendig sind

Bitte auf Bild tippen !
Der hier nicht dargestellte Digitalteil besteht aus einem mit 7 MHz (wegen der Baudraten-Realisierung beim Auslesen) im Burst-Mode (zur Minimierung
der mittleren Leistungsaufnahme) betriebenen 8bit-Prozessor mit 32kByte Programmspeicher und 4MByte statischem RAM für die Datenspeicherung (das Gesamtgerät
ist ein Datenlogger für die medizinische Forschung). Auch hier beträgt die mittlere Leistungsaufnahme für die Sigma-Delta-Rückfaltung, die Kodierung
(nichtlineare Delta-Aufzeichnung) und die Speicherverwaltung knapp 5 mW.