Schwingungen im FabLab #2

Hello world die Zweite,

eine ganze Menge ist passiert, seid der Makerfaire in Bensheim und dem Meetup an der TU Darmstadt. An dieser Stelle möchte ich mich herzlich bedanken für die inspirierenden Anregungen, die hervorragenden Vorträge und an alle die mich im Fablab Darmstadt besucht haben.

Allgemeines

Für meinen zweiten Beitrag will ich den Aufbau eines einfachen low-cost Schwingungsmesssystem allgemein darstellen und beschreiben.

componente — Abbildung 1: Komponenten eines low-cost Schwingungsmesssystems

Abbildung 1: Komponenten eines low-cost Schwingungsmesssystems

Die mechanischen Vibrationen werden mit einem Beschleunigungssensor in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses Signal kann analog oder digital sein, das ist abhängig von dem verwendeten Sensor. In meinem Fall liefert der Beschleunigungssensor ein analoges Signal. Dieses Signal wird zu einem Analog-Digital-Converter (ADC) im Microcontroller geführt, der das Signal quantifiziert. Die aufgenommen Werte werden zu ausgewählter Software zum PC übermittelt und anschließend dargestellt und ausgewertet.

Hardware

Sensor: ADXL335 Beschleunigungssensor http://www.analog.com/en/products/mems/accelerometers/adxl335.html#product-overview
Microcontroller: Arduino Mega 2560 https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardMega
Pinbelegung

ADXL335	Arduino Mega
VCC	Power 5V
GND	GND
X	A0
Y	A1
Z	A2

state of the art — Bild 1: links Experimenteller Aufbau, mitte Beschleundigungssensor ADXL335, rechts Arduino Mega 2560

Software:

Installation Arduino IDE nach https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Firmware auf Arduino installieren toolbox_arduino_v3
Installation Scilab 5.5.2 nach http://www.scilab.org/en/download/Previous-Scilab-Versions
- Serial communication Toolbox 0.4.1 im Scilab Paketmanager Atoms
- Ausführen der im Github gespeicherten loader.sce zum laden der Arduino Paletten für xcos

Erster Testlauf

Nach Zusammenbau der Hardware und Einrichten der Software habe ich ein simples Blockschaltbild erstellt, um das System zu testen.

Blockschaltbild und Ergebnis — Abbildung 2: links Blockschaltbild zum testen des Systems; rechts Ausgabe der aufgenommen Messwerte in x-, y- und z-Achse.

Nach ausführen der „loader.sce“ ( in github vorhanden) erscheinen in den xcos Paletten die Arduino Funktionsblöcke. Danach kann das in Github verfügbare Blockschaltbild geladen und ausgeführt werden. Dabei ist zu beachten, dass man die entsprechende Schnittstelle im ARDUNINO_SETUP Funktionsblock ( Block links oben in Abbildung 2) einträgt.

Die nächsten Punkte zum abarbeiten:

Passende Gehäuse für Elektronik schaffen
Funktionsblöcke verändern und anpassen
Scilab Programm zum Auswerten der erfassten Daten
Abtasterate von 100 Hz sind wenig

OpenAdaptronik