AEG Spülmaschinensensor: Unterschied zwischen den Versionen
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Der gewählte Sensor ist ein Sensor aus dem Bereich Haushaltsgeräte. Der Temperatur- und Trübungssensor für Geschirrspüler der Firma AEG wird eingesetzt, um die Trübung und die Temperatur des Prozesswassers zu erfassen. Er ist als Ersatzteil im Online Shop von AEG für 32,45 € erhältlich. | Der gewählte Sensor ist ein Sensor aus dem Bereich Haushaltsgeräte. Der Temperatur- und Trübungssensor für Geschirrspüler der Firma AEG wird eingesetzt, um die Trübung und die Temperatur des Prozesswassers zu erfassen. Er ist als Ersatzteil im Online Shop von AEG für 32,45 € erhältlich. <br> | ||
Die Signalverarbeitung erfolgt mithilfe eines Arduino Boards und einer SPS der Firma Siemens. | |||
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Trübung | Der Sensor kann sowohl Trübung, als auch Temperatur erfassen. In dieser Hausarbeit soll jedoch nur die Aufnahme von Trübungsgrößen beleuchtet werden. Zunächst wird das Funktionsprinzip der Trübung als ein optisches Messverfahren erklärt. | ||
===Grundlagen der Trübungsmessung=== | |||
Trübung ist eine Messgröße der Verfahrenstechnik, die insbesondere für die Anwendung in der Trinkwasseraufbereitung und Abwasserbehandlung von Relevanz ist. Sie ist definiert als die optische Eigenschaft flüssiger Medien das Licht zu streuen, die durch die Anwesenheit suspendierter Partikeln in einer Flüssigkeit hervorgerufen wird. Wird eine Flüssigkeit beleuchtet, dann wird das Licht, welches auf die suspendierten Partikel trifft, absorbiert. Die Menge an absorbiertem Licht kann als Messgröße erfasst werden. Im Gegensatz zu Größen wie Druck, Zeit oder Gewicht ist Trübung keine klar definierte physikalische Größe, sondern ein subjektiver Eindruck. deswegen wird als Referenzgröße ein Stoff mit klar festgelegter Trübung verwendet. <br> | |||
Die Messverfahren sind in der DIN EN 7027 festegelegt. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen der Durchlichtmessung und der Streulichtmessung. Bei der Durchlichtmessung wird die Absorbtion des direkt durch das Medium strahlenden Lichts gemessen. Im Gegensatz dazu wird bei der Streulichtmessung der Anteil des Lichts gemessen, der von den ungelösten Partikeln gestreut wird. Im allgemeinen wird unter einem Winkel von 90° gemessen. <br> | |||
Während die Streulichtmessung eher bei niedrigen Trübungen zum Einsatz kommt, wird die Durchlichtmessung für hohe Trübungswerte eingesetzt. | |||
Welche Rohsignale liefert der Sensor?<br> | Welche Rohsignale liefert der Sensor?<br> | ||
==Versuchsaufbau== | |||
===Vorgehen bei der Messwertaufnahme=== | |||
Trübung ist eine Größe, die nicht auf Basis physikalischer Gesetzmäßgikeiten erfassbar ist, sondern ein Referenzmaß benötigt. Dieses Referenzmaß ist in dieser Versuchsauswertung ein Sensor nach Industriestandard. Der Sensor ist per Werkskalibrierung mit dem DIN 7027 Referenzmaß Formazin kalibriert worden. | |||
<!--Tabelle Technische Daten Seli--> | |||
Die Werte dieses Sensors dienen als Referenz zu den Werten des AEG Sensors. Anhand der Differenz der beiden Werte lässt sich eine Messwertbeurteilung realisieren. | |||
===Verwendete Hardware und Software=== | |||
* AEG Spülmaschinensensor | |||
* Arduino Uno | |||
* Wandlerelektronik | |||
* Industrieller Trübungssensor | |||
* SPS | |||
===Verwendete Software=== | |||
==Signalvorverarbeitung== | ==Signalvorverarbeitung== |
Aktuelle Version vom 5. November 2020, 13:37 Uhr
Autor: Timo Malchus
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Einleitung
Dieser Wiki Artikel ist Prüfungsleistung in der Vorlesung Sensortechnik im Studienschwerpunkt SDE des Studiengangs Mechatronik. Die Aufgabe ist es, einen Sensor in Betrieb zu nehmen und Messwerte aufzunehmen sowie diese Messwerte zu beurteilen.
Aufgabe
Der gewählte Sensor ist ein Sensor aus dem Bereich Haushaltsgeräte. Der Temperatur- und Trübungssensor für Geschirrspüler der Firma AEG wird eingesetzt, um die Trübung und die Temperatur des Prozesswassers zu erfassen. Er ist als Ersatzteil im Online Shop von AEG für 32,45 € erhältlich.
Die Signalverarbeitung erfolgt mithilfe eines Arduino Boards und einer SPS der Firma Siemens.
Funktion des Primärsensors
Der Sensor kann sowohl Trübung, als auch Temperatur erfassen. In dieser Hausarbeit soll jedoch nur die Aufnahme von Trübungsgrößen beleuchtet werden. Zunächst wird das Funktionsprinzip der Trübung als ein optisches Messverfahren erklärt.
Grundlagen der Trübungsmessung
Trübung ist eine Messgröße der Verfahrenstechnik, die insbesondere für die Anwendung in der Trinkwasseraufbereitung und Abwasserbehandlung von Relevanz ist. Sie ist definiert als die optische Eigenschaft flüssiger Medien das Licht zu streuen, die durch die Anwesenheit suspendierter Partikeln in einer Flüssigkeit hervorgerufen wird. Wird eine Flüssigkeit beleuchtet, dann wird das Licht, welches auf die suspendierten Partikel trifft, absorbiert. Die Menge an absorbiertem Licht kann als Messgröße erfasst werden. Im Gegensatz zu Größen wie Druck, Zeit oder Gewicht ist Trübung keine klar definierte physikalische Größe, sondern ein subjektiver Eindruck. deswegen wird als Referenzgröße ein Stoff mit klar festgelegter Trübung verwendet.
Die Messverfahren sind in der DIN EN 7027 festegelegt. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen der Durchlichtmessung und der Streulichtmessung. Bei der Durchlichtmessung wird die Absorbtion des direkt durch das Medium strahlenden Lichts gemessen. Im Gegensatz dazu wird bei der Streulichtmessung der Anteil des Lichts gemessen, der von den ungelösten Partikeln gestreut wird. Im allgemeinen wird unter einem Winkel von 90° gemessen.
Während die Streulichtmessung eher bei niedrigen Trübungen zum Einsatz kommt, wird die Durchlichtmessung für hohe Trübungswerte eingesetzt.
Welche Rohsignale liefert der Sensor?
Versuchsaufbau
Vorgehen bei der Messwertaufnahme
Trübung ist eine Größe, die nicht auf Basis physikalischer Gesetzmäßgikeiten erfassbar ist, sondern ein Referenzmaß benötigt. Dieses Referenzmaß ist in dieser Versuchsauswertung ein Sensor nach Industriestandard. Der Sensor ist per Werkskalibrierung mit dem DIN 7027 Referenzmaß Formazin kalibriert worden.
Die Werte dieses Sensors dienen als Referenz zu den Werten des AEG Sensors. Anhand der Differenz der beiden Werte lässt sich eine Messwertbeurteilung realisieren.
Verwendete Hardware und Software
- AEG Spülmaschinensensor
- Arduino Uno
- Wandlerelektronik
- Industrieller Trübungssensor
- SPS
Verwendete Software
Signalvorverarbeitung
Sollen Messwerte oder vorverarbeitete Daten übertragen werden?
Wie lässt sich eine Vorverarbeitung umsetzen?
Wird eine Kennlinie eingesetzt? Wenn ja, wie wird diese kalibriert?
Analog-Digital-Umsetzer
Wie werden die analogen Signale umgesetzt?
Welcher ADU kommt zum Einsatz?
Welche Gründe sprechen für diesen ADU? Alternativen?
Bussystem
Wird ein Bussystem zwischen Sensor und Mikrocontroller eingesetzt?
Wenn ja, wie funktioniert dieses Bussystem?
Digitale Signalverarbeitung
Welche Verarbeitungsschritte sind notwendig?
Welche Filter werden angewendet?
Bestimmen Sie Auflösung, Empfindlichkeit und Messunsicherheit des Sensors.
Bewertung der Sensordaten
Welche Fehler treten in welchem Verarbeitungsschritt auf?
Stellen Sie die Messunsicherheit bzw. das Vertrauensintervall dar.
Zusammenfassung
Literatur
pdf von IEA Grundlagen der Trübungsmessung Video zur Trübung von Endress und Hauser
→ zurück zum Hauptartikel: Sensortechnik WS 20/21