Entwicklung und Erprobung eines multifunktionalen Geo ...

GeoSN UniBw Anlage 7Anlage 7 Konfigurationen von analogen SensorenKonfigurationen von analogen Sensoren finden in zwei Formen statt:1) mechanische Einstellmöglichkeiten am Sensor,2) softwaretechnische Vorgaben am zugehörigen A/D-Wandler.Die Konfiguration der Kombination eines analogen Sensors und zugehörigem A/D-Wandler umfasst vor allem den Messbereich und die Umwandlungsfunktion der analogenStromsignale des Sensors in digitale Messwerte. Zusätzlich ist dabei ggf. die Stromversorgungder angeschlossenen Messgeräte festzulegen. Die Konfiguration kann nur in Kombinationaus Sensor und Wandler geschehen, da die mechanischen Vorgaben am Sensor unddie Softwareeinstellungen am Wandler aufeinander abgestimmt sein müssen. So könneneinige Sensoren ihren kompletten elektrischen Messbereich auf einen Bruchteil des physikalischenMessbereichs begrenzen, wenn die maximalen und minimalen Auslenkungenvorab bekannt sind. Dieses Vorgehen führt dazu, dass der gemessene Bereich anschließendvom A/D-Wandler besser aufgelöst werden kann.Analoge Sensoren kommen im System UniBw lediglich in Form von geotechnischen Sensorenin Kombination mit einer zugehörigen Loggingeinheit zum Einsatz. Die Konfigurationeines derartigen Sensors wird exemplarisch an der MFF2-12 Loggingeinheit für geotechnischeSensoren der Firma Gloetzl [43] und der Gloetzl-Schlauchwaage mit ABB-Drucksensoren [67] erläutert.Bei der genutzten Konstruktion einer Schlauchwaage wird die gesuchte Messgröße derHöhe der Wassersäule im Flüssigkeitsbehälter indirekt über den Druck gemessen, den sieauf den unterhalb des Behälters angebrachten Drucksensor ausübt. Der Drucksensor hateinen elektrischen Messbereich von 20 mA.Der Druck, den Wasser ausübt, errechnet sich zu:p = p0+ ρ ⋅g ⋅hh = Höhe der Wassersäuleρ = Dichte von Wasser = 10Ng = Gravitation = 9,81kg3kg3mA 7-1h [cm]10h [cm]630020X [mA]0 20X [mA]1 cm ≈1 Pa1 Pa = 2 mA1 mA = 5 mmDrucksensorDrucksensor0,15 Pa = 1 mA1 mA = 1,5 mmAbbildung 53: Verhältnis physikalisches Messsignal – elektrisches Messsignal- Seite 155-