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Linearisierung der Sensoren

Druck


Die Pegelanpassung ist so eingestellt, daß eine Verstärkung von 9,929 und Offset 4,25 V errricht wird. \(U_p\) ist die Spannung des Drucksensors, \(U_{OP}\) ist die gemessene Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers. Die Umrechnung der Verstärkerparameter liefert:  \begin{equation}
\begin{split}
 U_{OP} &= \Bigl[ U_p + \frac{R_3}{R_3 + R_5} 
 (...
 ...R_1})\\  &= (0,213 U_p - 0,313\text{~V}) \cdot 9,929
 \end{split} \end{equation}

(4)


 \begin{equation}
 \leadsto U_p = 0,473U_{OP} + 1,469
 \end{equation}

(5)


Das Ausgleichspolynom aus Abb. 6.5 bestimmt sich zu  \begin{equation}
 p = - 0,0376U_p^3 + 0,2835U_p^2 + 9,4427U_p + 75,299
 \end{equation}

(6)



  
Abbildung 6.5: Linearisierung des Drucksensors und Umwandlung Spannung in Druck
\begin{figure}
 \centering
 
\includegraphics [width=0.95\textwidth]{Bilder/SpgDruck.eps}
 \end{figure}

Temperatur


Der KTY10-6 Sensor ist nahezu linear. Eine Messung zur Bestimmung des Ausgleichspolynoms ist nicht durchgeführt worden.

Der NTC 68k kann durch die Parallelschaltung eines 100 k\(\Omega\) Widerstands und einer Reihenschaltung mit einem 82 k\(\Omega\) Widerstand das logarithmische Verhalten genommen werden (s. Abb. 6.6). Eine weitere rechnerische Linearisierung ist dennoch notwendig.

  
Abbildung 6.6: NTC-Kennlinie und Linearisierung durch Widerstandsnetzwerk
\begin{figure}
 \centering
 
\includegraphics [width=0.49\textwidth]{Bilder/NTC.eps}

 
\includegraphics [width=0.49\textwidth]{Bilder/NTC-lin.eps}
 \end{figure}

Relative Feuchte


Die Feuchtesensoren verhalten sich bei konstanter Temperatur nahezu linear. Um die Linearität zu gewährleisten, ist eine Temperaturkompensation vorzusehen. Ein Kalibrierlauf konnte, da die Referenzfeuchten nicht mehr rechtzeitig zur Verfügung standen, nicht durchgeführt werden.

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Holger Müller, TUD-EMK
9/26/1998