Witam,
Niestety nie jestem elektronikiem, tak Bozia chciała widocznie:).
Jestem mechanikiem zajmującym się pomiarami wielkości nieelektrycznych. W swoich "zabawach" wykorzystuje głównie czujniki, których zasada działania oparta jest na zasadzie tensometrii strunowej, w uproszczeniu( rozpięta strunka, wzbudzana elektromagnesem, a następnie mierzona jest f struny za pomoca zaburzeń pola elektromagnetycznego). Kurcze napotkałem na problem, mianowicie:
Chciałbym dokonywać pomiarów dynamicznych czujnikiem strunowym, z częstotliwości ok. 10Hz, czyli struna musi zostać ciągle wzbudzana elektromagnesem. Dlatego problem mój sprowadza się do dwóch rzeczy: jak zrealizować ciągłe wzbudzanie elektromagnesu do pobudzania strunki, aby praktycznie cały czas drgała oraz jak śledzić w sposób ciągły zmiany jej częstotliwości .
Myślałem o zastosowaniu dwóch elektromagnesów, jeden do wzbudzania drugi do zbierania danych. Niestety jako mechanik nie znam się zbytnio jak zrealizować to od strony elektronicznej. Proszę o ewentualną pomoc lub pomysł. Z góry dziękuję.Jeśli jest potrzeba doprecyzuje swoje pytanie.
Nie bardzo mogę sobie wyobrazić tak długą strunę aby jej rezonans własny był w zakresie ok. 10 Hz. To znaczy się strunę mogę sobie wyobrazić ale ten przyrząd to już nie bardzo!
Trochę enigmatycznie opisałeś to dotychczasowe pobudzanie. Elektromagnesem ale jak dalej? Młoteczek uderzający w strunę a może jakiś szarpak? Stałe wzbudzanie drgań struny można zrobić kilkoma sposobami. Można elektromagnesem wytwarzającym zmienne pole magnetyczne z umieszczoną w tym polu struną, sterowanym z generatora o określonej częstotliwości. Można też falą akustyczną (z głośnika) z membraną połączoną sztywno ze struną. Można z jedną cewką i z dwoma. Może jakieś rysunki schematyczne byś zrobił to by nam znacznie pomogło zrozumieć o co chodzi!
_______________________________
Preskaler
Więc jeśli chodzi o częstotliwość, nie doprecyzowałem, zależy mi na częstotliwości rzędu 10 Hz zbierania danych ze struny (pomiarów). Chciałbym dokonywać pomiarów z interwałem czasowym rzędu 10 razy na sekundę i wtedy mógłbym uznać ten pomiar za dynamiczny i ciągły. Problem właśnie jest w tym że nie wiem jak to zrealizować, ponieważ struna musiała by być ciągle wzbudzana oraz bardzo często gęsto, robione pomiary częst. jej drgań. Częstotliwość wzbudzenia struny może być z przedziału od 400Hz do 4500 Hz, interesuje mnie zmiana tej częstotliwości pod wpływem działania siły rozciągającej strunę i ściskającej, i te zmiany chciałbym rejestrować kilka razy na sekundę. Ciężko będzie aby jeden elektromagnes cały czas wzbudzał strunę oraz mierzył jej częst. dlatego, na pewno muszą być dwa: wzbudzający oraz czytający. Od strony mechanicznej,czyli zakotwienia strun, dobrania odpowiedniego materiału, nie poddającego się zmęczeniu czy pełzaniu itp. z tymi problemami sobie poradzę, ale nie jeśli chodzi o strunkę i elektromagnes i realizację relacji dynamicznej również od strony elektroniki i sterowania. Pozdrawiam :)
Pomysłów może być kilka. Zależy to jednak od stopnia komplikacji. Jeden z pomysłów to taki, że struna pobudzana jest mechanicznie w sposób podobny jak struna skrzypiec. Smyczek w kształcie bardzo płaskiego walca z pobocznicą oklejoną materiałem nasmarowanym kalafonią i silniczek obracający tym walcem dociśniętym do struny. Więcej pomysłów to mogę opisać za jakieś 3 tygodnie bo dzisiaj wyjeżdżam na biwak bez internetu.
_______________________________
Preskaler
Zadanie można rozwiązać (tak myśle ) dwoma elektromagnesami tak jak kolega słusznie zakłada lub jednym (w tym przypadku elektronika troszke bardziej złożona).Kluczem do sukcesu jest synchronizacja impulsu wyzwalającego drganie struny z aktualną fazą mierzonych drgań :).Okresowość pobudzania struny nie musi być zbyt częsta ale nigdy nie robiłem takiego układu wiec poprosze o informacje od autora tematu - przez jaki czas od momentu pojedyńczego pobudzenia utrzymuje sie drganie struny umożliwiajace
dokonywanie pomiarów?
_______________________________
Automatyka Elektronika analogowa i cyfrowa
Pobudzenie struny musi poprzedzać każdy odczyt, dlatego jeśli chciałbym mierzyć z częstotliwością 5Hz czyli 5 razy na sek. to muszę wzbudzić strunę przed każdym pomiarem, czyli 5 razy. Głównym problemem dla mnie jest strona elektroniczna, czyli jak zrealizować układ który będzie robił pomiary z częstotliwością np 5Hz, oraz wyzwalał strunę z częst. 5 Hz, oczywiście oparte to na pomiarze i wyzwoleniu elektromagnesem. Oraz zsynchronizować te dwie czynności. Struna ta będzie elementem czujnika więc wyzwalanie "szarpane" nie wchodzi niestety w grę :(
OK. Układ nie powinien być trudny w realizacji ale zawsze jakieś problemy wystepują jeśli przechodzi sie do praktycznych szczegółów wykonania.
Np. z jaką siłą bedzie naciągnięta struna , jaka będzie jej długość i grubość? . I w związku z tym jaka energia musi być dostarczona aby pobudzić ją do drgania? Poza tym kwestia fazy drgań .
Jeśli pobudzać coś co jest w stanie spoczynku to ten problem nie istnieje ale w tym przypadku prawdopodobnie struna bedzie nadal drgać w czasie gdy bedzie pobudzana poraz kolejny .Jak zachowa sie w sytuacji kiedy impuls pobudzajacy nie bedzie w fazie z aktualnym ruchem drgania struny? Np w szczególnym przypadku impuls zamiast pobudzic strune może wygasić jej drgania.
Czy chodzi o wskazywanie danych w czasie rzeczywistym lub obróbke danych w czasie rzeczywistym aby uzyskać jakiś sygnał sterujący? Czy też o zapis danych do analizy w czasie póżniejszym ?
Następna sprawa to czy w tym układzie nie bedzie jakiś innych drgań mechanicznych przenoszonych na strune ?
To takie rozważania na początek i kilka pytań . Jeśli możesz na część z nich odpowiedzieć będzie łatwiej o jakieś wnioski .
Zmieniony przez - atmeg w dniu 2011-07-26 20:16:40
_______________________________
Automatyka Elektronika analogowa i cyfrowa
