Entwicklung und Fertigung einer Signalaufbereitungseinheit

Im Rahmen einer Kooperation mit dem Fachbereich Elektrotechnik fertigte der Fachbereich Maschinenbau mehrere Signalaufbereitungseinheiten (SAE) für das Praktikum in Maschinendynamik. Bei der Einführung der digitalen Messwerterfassung und -analyse mittels PC, entstanden beimVersuch „Bestimmung der Eigenfrequenz eines Kragarms", Anpassungsprobleme zur A/D - Wandlerkarte. Um teuere, zusätzliche Messgeräte zur Versorgung der Sensoren zu sparen, befürwortete der Laborleiter Prof. Dr. C. Schliekmann den Vorschlag einer Eigenentwicklung mit der Kooperation des FB-E. Sehr vorteilhaft war hierbei das Nachrichtentechnikstudium des Labormitarbeiter Dipl.-Ing. (FH) S. Schrammel. Dank der Bereitschaft von Prof. Dr. Cuno zur Betreuung von 5 Konstruktionsarbeiten über den Zeitraum von einem Jahr, konnte eine vollfunktionsfähige SAE, dem Pflichtenheft entsprechend, aufgebaut werden. Die einzelnen Arbeiten bestanden aus:
  1. Gehäuse und Netzteil

    2. Einschubmöglichkeiten für min. 5 Eurokarten Zentraler Busmit Anschluß zur A/D - Wandlerkarte
  2. Vorverstärker mit Trigger für Hammer und Beschleunigungaufnehmer

    3. Stromversorgung der Piezosensoren Hardwaretrigger für DMA-Messung
  3. Verstärker und Stromversorgung für DMS-Meßbrücke

    4. Wheatstone-Meßbrücke, Kompensation mit Offset Feste Verstärkungmit Faktor 1, 2, 5, 10
  4. Universalverstärker mit Differenzeingang

    5. Feste Verstärkung von 1 bis 1000 Übersteuerungsanzeige, geringesRauschen
  5. Universalfilter (Anti-Aliasing-Filter)

    6. Besselfilter 6. Ordnung Verstellbare Eckfrequenz von 10 Hz bis 5 KHz
Nachdem der Prototyp aufgebaut und abgeglichen wurde, konnte die Funktionsfähigkeitder Komponenten getestet werden. Aufgrund der guten Zusammenarbeit wurde eine weitere Kooperation für eine D/A - Motorverstärkerplatineim Bereich Regelungstechnik ins Leben gerufen.
Diese konnte Aufgrund der bisherigen Erfahrungen und der guten Leistung der Studenten in kurzer Zeit abgeschlossen werden:

6. Verstärker für Motorsteuerung
Möglichkeit der D/A - Ausgabe Strom- und Spannungsbegrenzung
 
 

Abbildung der SAE

Der Umfang dieser Arbeiten waren etwa 9 Platinen mit 350 elektronischen Bauteilen.Vielen Dank für die hervorragende Zusammenarbeit gilt dabeiden Studenten der Elektrotechnik und Prof. Dr. Cuno, der mit seinem exzellenten Fachwissen die Funktionsfähigkeit des Prototypen garantierte. Bevor der weitere Aufbau der einzelnen Geräte beginnen konnte, mußte allerdings ein Re-Design durchgeführt werden, da Aufgrund der unterschiedlichen A/D - Wandlerkarten, die in der Zwischenzeit angeschafft wurden, neue Anforderungen auftraten. Nach kleinen Änderungen an den einzelnen Platinen konnte in Zusamenarbeit mit den studentischen Hilfskräfte aus den Fachbereichen Elektrotechnik, Informatik und Maschinenbau der Aufbau der 55 Platinen und fast 2000 Komponenten beginnen. Herzlichen Dank gebührt ebenso Hr. Fendrich aus dem FB-E für die Fertigung der Platinen und der vielen Kollegen aus den anderen Fachbereichen, hier stellvertretend Hr. A. Bräu und Hr. T. Greß für die Unterstützung beim Aufbau.

Siegfried Schrammel