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Es
ist gängige
Praxis, mechanische Beanspruchungen von insbesondere flächigen Körpern, wie z.
B. von Karosserieteilen von Automobilen, dadurch zu ermitteln, dass
auf die Oberfläche
solcher Körper DMS-Sensoren
aufgebracht bzw. aufgeklebt werden. Da die Anschlussdrähte derartiger
Sensoren sehr dünn
und somit sehr bruchempfindlich sind, werden die Anschlussdrähte zu einer
Lötstützpunkte-Anordnung
geführt
und dort angelötet.
Von hier weg führt dann
eine relativ robuste Anschlussleitung zu einer Datenverarbeitungseinrichtung,
die in der Regel allen DMS-Sensoren gemein ist; diese Anschlussleitung bildet
dann jeweils eine Datenübertragungsstrecke für die Messdaten
der DMS-Sensoren über
die Lötstützpunkte-Anordnung
bis zur Datenverarbeitungseinrichtung.
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Häufig ist
es erforderlich, eine Körperoberfläche mit
einer großen
Anzahl von DMS-Sensoren zu versehen, um an vorbestimmten Messstellen
der Körperoberfläche die
mechanische Belastung individuell bestimmen zu können. Um dabei den Überblick zu
behalten, werden die vorbestimmten Messstellen beispielsweise durch
Vergabe unterschiedlicher Zahlen gekennzeichnet und die DMS-Sensoren
bzw. die diesen zugeordneten Lötstützpunkte
entsprechend markiert, vorzugsweise mit entsprechenden Zahlen beschriftet;
dabei wird in einer Liste festgehalten, welcher DMS-Sensor bzw.
welcher Lötstützpunkt
mit welcher Anschlussleitung verbunden ist. Auf Seiten der Datenverarbeitungseinrichtung
kann dann anhand der Liste festgestellt werden, welche Anschlussleitung
zu welchem Lötstützpunkt
bzw. zu welchem DMS-Sensor führt.
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Diese
Vorgehensweise ist verhältnismäßig aufwendig,
beinhaltet datenverarbeitungsseitig die Gefahr einer nicht korrekten
Zuordnung der einzelnen vorbestimmten DMS-Sensoren zu den vorbestimmten
Messstellen auf der Körperoberfläche.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Messanordnung mit
mehreren DMS-Sensor
so auszugestalten, dass mit vergleichsweise geringem Aufwand eine
sehr zuverlässige
Zuordnung der DMS-Sensoren zu den einzelnen Messstellen auf der
Körperoberfläche unter
Einschluss der Anschlussleitungen erfolgen kann, so dass von einer zugeordneten
Datenverarbeitungseinrichtung mit großer Sicherheit tatsächlich jeweils
auf den DMS-Sensor an der Messstelle zugegriffen wird, deren Werte
im jeweiligen Augenblick erfasst werden sollen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer Messanordnung der eingangs
angegebenen Art aus, also von einer Messanordnung mit mehreren DMS-Sensoren
auf mindestens einer Körperoberfläche und
mit einer neben den DMS-Sensoren auf der Körperoberfläche angebrachten Lötstützpunkte-Anordnung,
wobei für
jeden DMS-Sensor jeweils eine Datenübertragungsstrecke zu einer
gemeinsamen Datenverarbeitungseinrichtung vorgesehen ist, und sieht
erfindungsgemäß vor, dass
auf der Lötstützpunkte-Anordnung
Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbausteine angeordnet sind,
jeweils mindestens ein Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbausteine
einem DMS-Sensor zugeordnet ist, indem er an die Datenübertragungsstrecke
dieses DMS-Sensors angeschlossen ist, und in jeden einem DMS-Sensor
zugeordneten Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbaustein
eine von der Datenverarbeitungseinrichtung über die Datenübertragungsstrecke
abrufbare Ortinformation über
die örtliche Lage
des zugeordneten DMS-Sensors auf der Körperoberfläche DMS-sensornah eingebracht
ist.
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Es
ist zwar aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 199 54 300 A1 ein Sensor
mit Dehnungsmessstreifen zum Erfassen von Dehnungsänderungen
eines Bauteils bekannt, der Widerstände zur Sensortypidentifizierung
auf einer Platte aufweist, jedoch stellt diese Platte keine Lötstützpunkte-Anordnung
im Sinne der Erfindung dar, weil sie nicht auf der Körperoberfläche des
Bauteils angebracht ist, sondern in einem Gehäuse des Sensors gehalten ist; außerdem bilden
die Widerstände
keinen Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbaustein
und erlauben daher nicht eine sensornahe Einbringung einer abrufbaren
Ortinformation über
die örtliche Lage
des Sensors.
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Ferner
ist aus der US-Patentanmeldung US 2003/0085882 A1 eine Anordnung
mit einer Vielzahl von Sensoren bekannt, bei denen es sich vorzugsweise
um mechanische Spannungsmesseinrichtungen handelt. Die Spannungsmesseinrichtungen
sind in Form einer vorgegebenen Matrix angeordnet, weil sie eine
auf Berührung
ansprechende Dateneingabeeinheit bilden. Um eine Messanordnung mit DMS-Sensoren
handelt es sich hierbei also nicht.
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Darüber hinaus
geht aus
Patent Abstracts
Of Japan 200294382 A eine mechanische Spannungsmesseinrichtung
als bekannt hervor, bei der einzelne Spannungsmesseinheiten jeweils
auf einem Film aufgebracht sind. Von den Spannungsmesseinheiten führt jeweils
ein Paar Anschlussleitungen zu einer Auswerteeinrichtung. Am Eingang
der Auswerteeinrichtung ist jedes Paar Anschlussleitungen mit einem Identifizierungsschildchen Spannungsmesseinheiten angebracht
und sind außerdem
keine elektronischen – schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbausteine.
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Ein
wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Messanordnung besteht darin,
dass auf Grund der DMS-sensornah in den jeweiligen Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbaustein
eingebrachten Ortinformation über
die örtliche
Lage des jeweiligen DMS-Sensors auf der Körperoberfläche von der Datenverarbeitungseinrichtung
aus dem Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbaustein
diese Ortinformation abrufbar ist, wodurch sichergestellt ist, dass tatsächlich der
DMS-Sensor einer bestimmten, abzufragenden Messstelle angesprochen
wird. Dies ist darauf zurück
zu führen,
dass die Ortinformation beim Herstellen der gesamten Messanordnung
unmittelbar bei der Installation der DMS-Sensoren zusammen mit den
jeweils zugeordneten Schreib/Lese-Identifizierungsbausteinen in
diese Identifizierungsbausteine vor Ort eingebracht wird. Dabei
sind Irrtümer
bei der Einbringung der Ortinformation nahezu vollständig ausgeschlossen,
und es wird im Betrieb der Messanordnung mit sehr großer Sicherheit jeweils
der richtige DMS angesprochen.
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Bei
der erfindungsgemäßen Messanordnung kann
die Lötstützpunkte-Anordnung
verschieden ausgeführt
sein; so kann sie beispielsweise aus einem Element bestehen, das
für alle
DMS-Sensoren die Lötstützpunkte
trägt.
Als besonders vorteilhaft wird es jedoch angesehen, wenn die Lötstützpunkte-Anordnung
aus einzelnen Lötstützpunkte-Flächenelementen
besteht, die jeweils einem DMS-Sensor benachbart auf der Körperoberfläche aufgebracht bzw.
aufgeklebt sind.
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Bei
der erfindungsgemäßen Messanordnung kann
der Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbaustein
hinsichtlich seiner Ausgestaltung zum Beschreiben in unterschiedlicher
Weise ausgebildet sein, beispielsweise mit einem EEPROM in einem
Stecker für einen
entsprechend ausgerüsteten
Lötstützpunkt ausgerüstet sein;
der Stecker ist auch mit der jeweiligen Anschlussleitung verbunden.
Ein derartiger Aufbau ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift
DE 41 14 921 C2 bekannt.
Im Hinblick auf ein kostengünstiges
und zuverlässiges
Beschreiben wird es jedoch als vorteilhaft angesehen, wenn der Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbaustein
ein Spulensystem zu seinem Beschreiben aufweist, weil mittels eines
solchen Spulensystems das Beschreiben auf induktivem Wege erfolgt,
Verschmutzungen des Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbausteins und
seines Spulensystems also keinen nachteiligen Einfluss haben.
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Zum
Beschreiben des Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbausteins wird
ein geeignetes Schreib/Lese-Gerät
zur Verfügung
gestellt. Ein solches Gerät
kann insbesondere aus einem handelsüblichen PDA durch entsprechende
Software und passendem Schreib/Lese-Kopf abgeleitet werden.
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Als
vorteilhaft wird es ferner angesehen, wenn bei der erfindungsgemäßen Messanordnung der
Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbaustein mit einer von der
Datenverarbeitungseinrichtung betätigbaren, optischen Anzeigevorrichtung
versehen ist. Dadurch ist es nämlich
in einfacher Weise möglich,
die Richtigkeit der in den Schreib/Lese-Identifizierungsbaustein eingebrachten
Ortinformation zu überprüfen, indem
von der Datenverarbeitungseinrichtung die optische Anzeigevorrichtung
eines bestimmten Schreib/Lese-Identifizierungsbausteins betätigt und
vor Ort das Aufleuchten der Anzeigevorrichtung des bestimmten Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbausteins
beobachtet wird.
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Zur
Lösung
der oben aufgeführten
Aufgabe dient ferner eine Lötstützpunkte-Anordnung
für auf einer
Körperoberfläche aufgebrachte
DMS-Sensoren, bei der erfindungsgemäß auf der Lötstützpunkte-Anordnung Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbausteine
für die
DMS-Sensoren angeordnet sind. Hierbei wird in vorteilhafter Weise
die aus Sicht der DMS-Sensoren
erforderliche Lötstützpunkte-Anordnung
zur Halterung der Schreib/Lese-Identifizierungsbausteine
mitbenutzt, so dass eine Ortinformation in die Schreib/Lese-Identifizierungsbausteine
unmittelbar bei der Installation der DMS-Sensoren vor Ort beim Aufbau
der gesamten, mehrere Sensoren enthaltenden Messanordnung eingebracht werden
kann.
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Bei
der erfindungsgemäßen Messanordnung kann
die Lötstützpunkte-Anordnung
verschieden ausgeführt
sein; so kann sie beispielsweise aus einem Element mit mehreren
Lötstützpunkten
bestehen, so dass darauf gegebenenfalls die Lötstützpukte für alle DMS-Sensoren des Messanordnung Platz haben.
Als besonders vorteilhaft wird es jedoch angesehen, wenn die Lötstützpunkte-Anordnung
aus einzelnen Lötstützpunkte-Flächenelementen
besteht, die jeweils einem DMS-Sensor benachbart auf der Körperoberfläche aufgebracht
bzw. aufgeklebt sind.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lötstützpunkte-Anordnung
kann der Schreib/Lese-Identifizierungsbaustein
hinsichtlich seiner Beschreibungseinrichtung in unterschiedlicher
Weise ausgebildet sein, beispielsweise mit einem Stecker ausgerüstet sein, wie
es oben bereits im anderen Zusammenhang näher erläutert worden ist. Im Hinblick
auf ein kostengünstiges
und zuverlässiges
Beschreiben wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbaustein
ein Spulensystem zu seinem Beschreiben aufweist.
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Als
vorteilhaft wird es ferner angesehen, wenn bei der erfindungsgemäßen Anordnung
der Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbaustein mit einer optischen
Anzeigevorrichtung versehen ist. Dadurch ist es nämlich in
einfacher Weise möglich,
nach erfolgtem Einbau der erfindungsgemäßen Lötstützpunkte-Anordnung in eine
Messanordnung die Richtigkeit der in den Schreib/Lese-Identifizierungsbaustein
eingebrachten Ortinformation bzw. des Einbauortes zu überprüfen.
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Der
Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen
einer Messanordnung mit mehreren DMS-Sensoren auf mindestens einer
Körperoberfläche und
mit einer neben den DMS-Sensoren auf der Körperoberfläche angebrachten Lötstützpunkte-Anordnung
anzugeben, wobei für jeden
DMS-Sensor jeweils eine Datenübertragungsstrecke
zu einer Datenverarbeitungseinrichtung vorgesehen ist, mit dem sich
eine sehr zuverlässige
Zuordnung der DMS-Sensoren zu den einzelnen Messstellen auf der
Körperoberfläche erreichen
lässt.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß auf die Lötstützpunkte-Anordnung Schreib/Lese-Speicherbausteine
aufgebracht, und es wird jeweils mindestens ein Schreib/Lese-Identzierungsspeicherbaustein
einem DMS-Sensor zugeordnet, indem er an die Datenübertragungsstrecke dieses
DMS-Sensors angeschlossen wird, und die Ortinformation über die örtliche
Lage des jeweiligen DMS-Sensors auf der Körperoberfläche wird DMS-sensornah in den
Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbaustein
eingebracht.
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Der
wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
dass die Lötstützpunkte-Anordnung
zur Aufbringung der Schreib/Lese-Identifizierbausteine mit ausgenutzt
wird, wodurch auf einfache Weise die Möglichkeit geschaffen ist, abrufbare
Ortinformation in den den jeweiligen DMS-Sensoren zugeordneten Schreib/Lese-Identifizierspeicherbausteinen
bei der Installation der Messanordnung vor Ort einzubringen. Dadurch
kann sichergestellt werden, dass ein bestimmter DMS-Sensor tatsächlich einer
bestimmten, abzufragenden Messstelle zugeordnet wird. Dadurch sind
Irrtümer bei
der Einbringung der Ortinformation nahezu vollständig ausgeschlossen, und es
wird im Betrieb der Messanordnung mit sehr großer Sicherheit der richtige
DMS-Sensor angesprochen.
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Zur
Erläuterung
der Erfindung ist in der Figur ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messanordnung
gezeigt.
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In
der Figur ist eine Messanordnung dargestellt, die mehrere DMS-Sensoren
aufweist, von denen in der Figur der besseren Übersichtlichkeit halber nur
zwei DMS-Sensoren 1 und 2 gezeigt sind. Die DMS-Sensoren 1 und 2 sind
auf vorbestimmte Stellen 3 und 4 der Körperoberfläche 5 eines
Körpers 6 aufgeklebt,
der hinsichtlich seiner mechanischen Beanspruchung bei Belastung
untersucht werden soll. Der Körper 6 kann
beliebig ausgeführt
sein, beispielsweise ein Karosserieteil eines Automobils sein.
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Benachbart
zu den DMS-Sensoren 1 und 2 sind einzelne Lötstützpunkt-Flächenelemente 7 und 8 auf
die Körperoberfläche 5 aufgebracht,
die jeweils zwei Lötpunkte 9 und 10 bzw. 11 und 12 tragen.
An diese Lötpunkte 9, 10 und 11, 12 sind
die dünnen
und empfindlichen Anschlussdrähte 13 und 14 bzw. 15 und 16 der
DMS-Sensoren 1 und 2 angelötet.
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Auf
den beiden Lötstützpunkt-Flächenelementen 7 und 8 Einrichtung
befinden sich außerdem jeweils
ein Schreib/Lese-Identifizierspeicherbaustein 17 und 18,
die mit einem nicht dargestellten Spulensystem zur Dateneingabe
ausgerüstet
sind. Ein solcher Baustein ist beispielsweise in dem Prospekt „Maxim
DS2433 4 kb 1-Wire EEPROM" der
Fa. Dallas Semiconductors beschrieben. Datenübertragungsstrecken zwischen
den Lötstützpunkt-Flächenelementen 7 und 8 mit
den Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbausteinen 17 und 18 und
einer für
alle DMS-Sensoren 1 und 2 gemeinsamen Datenverarbeitungseinrichtung 19 sind
von jeweils einer Anschlussleitung 20 und 21 gebildet,
die in einem gemeinsamen Anschlusskabel 22 zusammen gefasst sind.
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Die
Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbausteine 17 und 18 enthalten
eine abrufbare Ortinformation über
die örtliche
Lage des jeweils zugeordneten DMS-Sensors 1 bzw. 2 auf
der Körperoberfläche 5.
Die Schreib/Lese-Identifizierungsbausteine 17 und 18 können weitere
abrufbare Daten enthalten, wie z. B. Daten zur Charakterisierung
des jeweiligen DMS-Sensors 1 bzw. 2 und Kalibrierungsdaten.
Außerdem
sind die Schreib/Lese-Identifizierungsbausteine 17 und 18 jeweils
mit einer nichtdargestellten, optischen Anzeigevorrichtung versehen. Über die Anschlussleitungen 20 und 21 sind
die optische Anzeigevorrichtungen von der Datenverarbeitungseinrichtung 19 her
betätigbar.
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Bei
der Herstellung der dargestellten Messanordnung wird so vorgegangen,
dass bei der Installation der jeweiligen DMS-Sensoren 1 und 2 zusammen
mit den bestückten
Lötstützpunkt-Flächenelementen 7 und 8 an
der jeweils vorbestimmten Messstelle 3 bzw. 4 die
diese Messstelle kennzeichnende Ortinformation über das Spulensystem in den
jeweiligen Schreib/Lese-Identifizierungsspeicherbaustein 17 bzw. 18 vom
Monteur eingeschrieben wird. Damit ist mit großer Sicherheit gewährleistet,
dass der jeweilige DMS-Sensor 1 bzw. 2 bzw.
der diesem zugeordnete Schreib/Lese-Identifizierungsbausteine 17 bzw. 18 die
richtige Ortinformation erhält.
Nach Anschließen
aller DMS-Sensoren 1 und 2 auf diese Weise kann
eine Überprüfung der
gesamten Messanordnung auf richtige Montage der einzelnen DMS-Sensor
an der vorbestimmten Messstelle und ihre korrekte Verbindung mit
der gemeinsamen Datenverarbeitungseinrichtung 19 dadurch
vorgenommen werden, dass von der Datenverarbeitungseinrichtung 19 her
nacheinander die verschiedenen DMS-Sensor 1 und 2 aufgerufen
werden; leuchtet dann jeweils die optischen Anzeigevorrrichtung
der entsprechenden Sensoren 1 und 2 auf, dann
ist die Installation korrekt erfolgt.