Samenvatting reader Meten module 5

Samenvatting Meten

Hc-1 Meten
Meten: is het bepalen van de grootte of omvang van iets aan de hand van een
waarneming uitgedrukt in een getalswaarde of eenheid.
- Meten is meestal een onderdeel van een proces of project
Waarom meten: ter verificatie van een hypothese, berekening of model.

Eisen meting:
- Er moet duidelijk zijn wat moet worden gemeten
- Uit de al dan niet bewerkte resultaten moet blijken of de hypothese waar is of
niet
- Uit de resultate kan blijken of de meting(werkelijkheid) overeenstemt met de
berekening of het model.

Hypothese: een voorgestelde verklaring voor een fenomeen dat getoetst kan
worden.
Theorie: beschrijft hoe een deel van de wereld werkt en is bevestigd in herhaalde
metingen en proeven.
Wet: beschrijft een algemeen principe,
Nauwkeurigheid: in hoeveel decimalen moet het antwoord zijn. Dit moet wel reëel
zijn.

Kwaliteit vs. Kwantiteit:
Kwantitatief: betekent: uitgedrukt in een getal, en met een getal kun je rekenen en
werken. Het is objectief en is te vergelijken met andere kwantitatieve
gegevens. Een getal heeft een grootheid en een eenheid.
- { } { }
Kwalitatief: je kunt er niet mee rekenen, meestal subjectief en vaag. VB.
zie afb.

Significantie: op de juiste manier afronden.
- Tijdens het rekenen rond je niet af maar bij het resultaat wel.
- Afronden:
- Bij optellen: de uitkomst krijgt even veel significante cijfers als de waarde met
het minst aantal significante cijfers. (vb. )
- Vermenigvuldigen: de uitkomst moet even veel significante cijfers bevatten als
het getal met het minst aantal significante cijfers achter de komma.
Significante cijfers: zijn de cijfers in een getal die de nauwkeurigheid van een getal
uitdrukken.
- De nul aan het begin van een getal telt niet mee (vb. 0.00000345  3 sign.)
- De nul in het midden of einde wel (vb. 1.100001  7sign. / 1.10000  6 sign.)
Prefix: voorkomt verwarring bij significante cijfers.
- Ipv. 2400 gram  2.4 kg
- Ipv. 5300 ml  58 cm

Het meetproces: bestaat uit het interpreteren van een verwerkte geregistreerde,
gedigitaliseerde en geconditioneerde fysische grootheid.

,Samenvatting Meten




- Sensor tot computer: vallen onder data acquisitie(het verzamelen van
gegevens met een computer of microprocessor).
Fysische grootheden: Massa(kg), Lengte(m), Tijd(s), Elektrische lading(coulomb),
hoeveelheid stof(mol)

Signaalconditionering: Manipulatie van een analoog signaal, op zodanige wijze dat
het voldoet aan de eisen die zijn gesteld voor verdere verwerking.
Onderdelen:
- Omzetting, hoe wordt een sensor het beste geïmplementeerd
- ADC, analoog naar digitaal conversie
- Filtering (hardware), welke frequenties mogen niet voorkomen in het signaal
- Versterking, hoeveel keer moet een signaal worden versterkt
Enkele eisen:
- Het signaal moet digitaal zijn
- SNR moet groter zijn dan 30 deciBel
- Frequenties van boven 100 Hz mogen niet voorkomen in het signaal
- Bereik van 0 tot 10 Volt

Kalibratie: Het bepalen van een algoritme/formule om een ingangsgrootheid
(spanning) om te rekenen naar de gewenste grootheid.

HC-2 Sensoren
Sensoren:
Transducers: omzetters, van de ene (ingangs)grootheid naar de andere
(uitgangs)grootheid). Twee verschillende transducers:
- Sensor: zet de energie van een fysische grootheid om in elktrische grootheid
en wordt meestal gebruikt om iets te meten.
- Actuator: zet elektrische, mechanische of thermische grootheid naar een
elektrische,thermische of mechanische grootheid.

VB. elektrische oven  een
sensor meet de temp. De
gemeten temp, wordt
vergeleken met de door u
ingestelde temp.. Temp te
laag?  er wordt een
elektrische stroompje naar de
actuator gestuurd. Het
stroompje wordt vertaald in
warmt

Soort sensoren:

, Samenvatting Meten

- Capacitieve- en Inductieve sensoren,
o met wisselspanning of wisselstroom in een bepaalde frequentieband
werken (veel voorkomend in microfoons).
- Chemische sensoren,
o reageren op een bepaalde hoeveelheid chemische stof.
- Foto sensoren
o sensoren die licht vertalen naar digitale signalen
- Resistieve sensoren
- Implantaten,
o sensor die inwendig geplaatst en gebruikt wordt bij verschillende
toepassingen op het gebied van biomedische mechanica, vanwege
benodigde medische kennis en signaal verwerkingstechnieken.
- Piëzo-elektrische sensoren
- Samengestelde sensoren (MEMS)

Resistieve sensoren: gebruiken we deze module! Kan worden gegroepeerd in:
actieve en passieve sensoren.
- zijn sensoren waarbij de Ohms weerstand verandert afhankelijk van de
ingangsgrootheid. Ze kunnen gebruikt worden als weerstand en dus direct te
gebruiken in een elektrisch systeem.




Hier is te zien hoe de weerstand(R) verandert onder invloed van A, I en (dit
kunnen dus als ingangsgrootheden dienen)
Verschillende voorbeelden van resistieve sensoren:
Rekstrookjes:
Rekstrookjes worden vaak gelijmd op een staaf of plaat om een kracht die daar op
werkt te kunnen meten.

Afbeelding 3-10:
Een rekstrookje bij verschillende
vormen van buigen.
A: rekstrookje in rusttoestand,
B: buiging waarbij de weerstand groter
wordt,
Rekstrookje uitrekken: het
materiaal op het rekstrookje rekt
uit. Hierdoor stromen de
elektronen als het ware
moeilijker door het rekstrookje
 de weerstand wordt groter.
C: buiging waarbij de weerstand
kleiner wordt.
Rekstrookje indrukken: de
elektronen stromen makkelijker
door het rekstrookje  de
weerstand wordt kleiner.