Proportionalitätsfaktor bei Nichtliniarität

Hallo liebe Forumsbenutzer,

ich bin gerade dabei Signale [V] von einem FSR Sensor mit einem DAQ 6008 zu erfassen. Auf Grund des Rauschens hatte ich vor mit Matlab eine 10 sekündige Messung mit 3kg und 5kg zu machen, daraus den Mittelwert zu berechnen und dann den Proportionalitätsfaktor zu bilden. Nun komme ich darauf, dass mein Sensor, trotz Verwendung von eines OPV eine Nichtliniarität aufweist ungefähr von 10%. Existieren für solche Fälle andere Kalibrierungsmethoden? Wenn ja welche? Ansonsten wollte ich die Kalibrierung dennoch so durchführen, dass Volt in Kg mit dem errechneten Faktor gemacht werden.

Ich bitte euch um Hilfe

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Hallo Felifa,

nimm viele Wertepaare (Gewicht - Spannung) auf, mach daraus ein Array.
Werte die dazwischen liegen kannst Du interpollieren.

-> Lookup-Tabelle

Grüße
kpa

Hallo felifa,

Zitat:Existieren für solche Fälle andere Kalibrierungsmethoden?

Neben einer LUT (look up table):
- Polynom beliebiger Ordnung (dazu gehört auch dein Proportionalitätsfaktor als Polynom 1. Ordnung)
- je nach Sensortyp auch exponentielle oder logarithmische Formeln (z.B. bei NTC,PTC)

(31.03.2017 13:10 )kpa schrieb:  nimm viele Wertepaare (Gewicht - Spannung) auf, mach daraus ein Array.

Von wie vielen Wertepaaren ist hier die Rede?

Hallo felifa,

Zitat:Von wie vielen Wertepaaren ist hier die Rede?

"Genügend" viele…

Verallgemeinert gilt: je mehr Stützstellen du verwendest, desto näher kommst du an die reale Kennlinie heran. Ist halt eine Abschätzung von Speicherbedarf/Rechenleistung vs. Nutzen/Genauigkeit…

Hallo,

Danke für die Antworten

Bin gerade dabei zu kalibrieren. Von 5kg auf 10 kg bekomme ich annähernd das dopplete Ergebnis raus, jedoch bei 15 kg nur die Hälfte, bzw steigt die Spannung mit zunehmender LAst sehr wenig... Liegt es an meinem VI? Bin auch meine Schaltung durchgegangen, jedoch liegt hier glaub ich kein Fehler... Ich versoge mit zwei 9V Battarien einemla einen OPV und einemal die Sensoren. Die Spannungsversorgung wird zuerst mit einem Spannngsregler auf 5 V gebracht. Die Ausgänge des OPV gehen an den DAQ 6008, der differentiell benutzt wird. Hättet ihr einen Vorschlag parat woran es liegen könnte?

Hallo felifa,

Zitat:Liegt es an meinem VI?

Irgendwie ist ja immer die Software schuld, wenn die Hardware nicht die korrekten Ergebnisse liefert!
Im Ernst: Wie soll man das mangels VI beantworten?

Zitat:Bin auch meine Schaltung durchgegangen, jedoch liegt hier glaub ich kein Fehler

Was misst du, wenn du die USB6008 durch ein DMM ersetzt?

Außerdem: die USB6008 kann 5V/200mA speisen, evtl. kannst du so auf eine externe Spannungsversorgung verzichten…

Hallo GerdW,

habe jetzt ein wenig gegrübelt und denke, dass der Fehler doch in der Schaltung liegt...

Ich habe jetzt einen Weg gefunden für die Kalibrierung, ähnlich wie kpa geschrieben hat. Viele Messungen zu verschiedenen Gewichten, dann daraus die Regressionsgerade bilden und davon die Steigung berechnen. Diese ist dann mein Proportionalitätsfaktor.

Hallo felifa,

wenn Deine Kennlinie ( U = f(G) ; Spannung ist eine Funktion des Gewichts ) keine Gerade ist und Du eine Gerade daraus machst mit einem Proportionalitätsfaktor dann wird Dein Messfehler größer. Ist Deine Kennlinie, für Deine gewünschte Genauigkeit nahe genug an einer Geraden?

Wenn nicht dann brauchtst Du eine Kurve und keine Gerade - oder eben eine LUT (Look Up Table).

Grüße

kpa

edit: dann wirst Du Fehler haben -> dann wird dein Messfehler größer
edit: Übertragungsfunktion durch Kennlinie ersetzt

Hallo kpa,

das Problem ist es handelt sich um eine live ausgabe... Und laut interlink electronics ist es möglich mit einer Klibrierungsmessung mit mehreren Gewichten und der Erstellung einer Regressionsgeraden einen Proportionalitätsfaktor zu errechnen. Ich habe mir den Fehler errechnet und die Abweichung liegt bei ca, +- 1,2kg. Es ist ungenau, aber ich wüsste nicht wie ich es anders in den Griff bekommen sollte, bzw habe ich es nur so gelernt. Verändert sich das Ergebnis dadurch gravierend? Ich habe die Umrechnung von Spannung auf kg in Matlab berechnet. Könnte jemand vielleicht ganz kurz den groben Aufbau eines VI mit einer lookup Tabelle hochladen, oder besser noch die Beschreibung?