Sehr oft ist es notwendig, einen Spannungs-, Millivolt- oder Strommesswert in einen nützlicheren Wert wie PSI, GPM, LBS usw. umzuwandeln. Wenn beispielsweise die Kraft mit einer Wägezelle gemessen wird, wäre es für den Benutzer viel vorteilhafter, wenn er die Daten in LBS (Pfund) statt in Millivolt ablesen und aufzeichnen könnte, was die Wägezelle normalerweise liefert. Weitere Beispiele wären die Verwendung eines Druckwandlers zur Messung von PSI, eines Durchfluss-Sensors zur Messung von GPM und eines Sensors für relative Luftfeuchtigkeit zur Messung von RH-Einheiten.
Die Skalierung eines Sensors ist sehr einfach, und für alle Methoden der Datenanzeige und -erfassung gilt dieselbe Gleichung. Zunächst die Formel:
Y=MX+B
Dabei ist Y der Ausgang oder die TECHNISCHEN EINHEITEN, M die Steigung oder der SKALIERUNGSFAKTOR, X der EINGANG (Millivolt, Volt usw.) und B der OFFSET.
Skalierung eines Signals: Praktisches Beispiel
Hier ist ein typisches Beispiel, bei dem ein Drucksensor zur Messung von 0-500 PSI verwendet wird und die Ausgabe 1-5 Vdc beträgt.
Zunächst bestimmen wir mithilfe der Formel Y=MX+B, wie hoch die einzelnen Werte sind, um Y zu berechnen.
X = 4 (da 1–5 V eine Spanne von 4 Volt haben. Bei einem Ausgang von 0–10 VDC wäre X gleich 10).
M = 125 (die Einheiten durch die Spannung oder den Strom dividieren – 0–500/1–5 = 125), was zu PSI/Volt führt.
B = -125 (da der Ausgang bei 1 Volt beginnt, gibt es einen Offset. Wir haben einen Wert von 125 PSI/Volt berechnet, daher gilt 1 V = -125). Bei einem Ausgang des Sensors von 0–5 VDC würde kein Offset auftreten.
Um zu überprüfen, ob die Werte korrekt sind, setzen Sie sie in die Gleichung ein. Bei 5 Volt Ausgang sollten wir 500 PSI erhalten und bei 1 Volt Ausgang sollten wir 0 PSI erhalten.
Y=125(5) + (-125) = 500 PSI Y=125(1) + (-125) = 0 PSI
Geben Sie diese Werte einfach in Ihre Datenerfassungssoftware ein, wenn Sie dazu aufgefordert werden, und Ihre Messwerte werden nun in PSI statt in Volt erfasst. Natürlich muss die von Ihnen verwendete Software die Skalierung unterstützen oder zumindest die Berechnung Y=MX+B unterstützen.
Schreiber Einleitung zu Schreibern