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MAL Dokumentation: Kraftmessungen



Inhalt:

1. ALLGEMEINES
2. KONFIGURATION VON KISTLER-MESSUNGEN


1. ALLGEMEINES

Kistler-Messungen (Messungen der Bodenreaktionskräfte) setzen sich aus einer Erfassung von Analogwerten und einer nachfolgenden Berechnung der Kraftkomponenten zusammen. Für die Analogwerterfassung kann ein A/D-Wandler verwendet werden, oder die Daten können von einer zuvor mit dem Motion-Analysis erstellten binären *.anb-Datei gelesen werden. Welche Art von Analogwerterfassung verwendet wird, muss beim Einrichten der Konfigurationsdaten gewählt werden und kann danach nicht mehr verändert werden.

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2. KONFIGURATION VON KISTLER-MESSUNGEN

Die Konfiguration von Kistler-Messungen teilt sich in drei Teilbereiche:

A/D-Converter
Der Menüpunkt A/D-Converter startet die Konfiguration der Analogdatenerfassung und ist in der Dokumentation der Analogmessungen entsprechend beschrieben. Man muss nur beachten, dass die verwendeten Kanalnamen bei der Konfiguration der Sensorliste zur Umrechnung von Rohdaten auf Fertigwerte verwendet werden.

Verwendet man eine Kistlerplatte mit der automatisch generierten Sensorliste, so müssen folgende Kanalnamen angegeben werden (Gross/Kleinschreibung beachten!):

Kistler
Der Menüpunkt Kistler ruft folgendes Untermenü auf:

Parameters
Parameters enthält die Parameter für die graphische Darstellung der Platte und der Messwerte in der 3d-Animation:

Der Parameter Animationsmaßstab ist nur bei der Animation für die Einstellung der Orientierungsdaten relevant. Bei der Animation von archivierten Messdaten ist jeweils ein eigener Maßstab beim Animationseintrag vorhanden.

Der Parameter Kraftmaßstab dient zur Umrechnung der Kraft (in Newton) auf die Länge des darzustellenden Vektors (in Meter). Der im Beispiel angeführte Wert von –0.001 bedeutet, das bei 1000 N ein 1m langer Vektor dargestellt wird. In der Animation wird diese Länge noch mit dem Animationsmaßstab multipliziert. Zu beachten ist, dass der Kraftmaßstab ein negatives Vorzeichen hat. Das von der Firma Kistler angegebene Koordinatensystem der Messplatte liegt so, dass die Z-Koordinate senkrecht in den Boden geht (X-Koordinate in Gehrichtung). Ein positiver Wert für fz bedeutet also, dass der Vektor in den Boden geht, was nicht den üblichen Darstellungen der Bodenreaktionskräfte entspricht.

Die Parameter Size_x und Size_y bestimmen ausschließlich die Größe des in der 3d Animation dargestellten Rechtecks, das die Messplattform symbolisiert.

Sensors
Der Menüpunkt Sensors ruft eine Tabelle mit der Lage und sonstigen Parametern der Kraftsensoren auf:

Beim neu Einrichten einer Kistler-Messung wird diese Tabelle automatisch aufgrund des gewählten Plattentyps vorbesetzt. Man muss aber beachten, dass die exakten Umrechnungsfaktoren von Volt auf Newton von Platte zu Platte leicht unterschiedlich sein können und im Bedarfsfall nachkorrigiert werden müssen (siehe unten).

Beim Aufruf der Funktionen modify oder insert wird ein Maske mit folgendem Aussehen aufgerufen:

Die Werte x, y und z bestimmen die Lage des Sensor in Bezug zum platteneigenen Koordinatensystem (siehe Kistler-Datenblatt) in Meter.

Bei den Umrechnungen von Volt in Newton muss man beachten, dass der Analogwert Fx12 die Summe von zwei Sensoren enthält, daher muss er durch 2 dividiert werden. Gleiches gilt für Fx34, Fy14 und Fy23.

Die Variablen Empfindlichkeit_xy und Empfindlichkeit_z werden in der Parametermaske des Ladungsverstärkers eingestellt (siehe unten). Die Konstanten 3.64, 3.65 und 3.87 sind die Kalibriergrößen aus dem Kistler-Kalibrierdatenblatt. Die Division durch 10 im obigen Beispiel ist erforderlich, weil die Angabe der Empfindlichkeiten auf einen Messbereich von +-10V ausgelegt ist.

Verstärker
Der Menüpunkt Verstärker öffnet folgende Eingabemaske:

Der Parameter manuelle_Seitenzuordnung darf die Werte 0 oder 1 annehmen. Ist er 1, so wird nach jeder Messung ein Menü aufgerufen, mit dem der Bediener die gemessenen Größen einer bestimmten Extremität zuordnen kann. Die Namen der Analogkanäle werden dann entsprechend modifiziert. Z.B. wird aus fz nach der Wahl von 'links vorne' fz_LV.

Bei der Bereichswahl muss stets darauf geachtet werden, dass der gewählte Bereich mit der angegebenen Empfindlichkeit übereinstimmt. Die Nummer des Messbereichs (Variablen Bereich_xy, Bereich_z) dienen zum Ansteuern des Ladungsverstärkers über die Digitalkanäle. Der Ladungsverstärker muss dazu auf Remote-Modus geschaltet werden. Die Empfindlichkeiten (Variabale Empfindlichkeit_xy und Empfindlichkeit_z) werden bei der Umrechnung der Rohwerte auf Newton verwendet.

Die Parameter für die Animation werden nur beim Mercury-Laufband benötigt. Bei Systemen mit einzelnen Kraftmessplatten werden diese Parameter von der jeweiligen Platte geholt.

Die Parameter der Digitaleingänge stellen die Zuordnung der Bits am Digitalport zu den Digitaleingängen des Ladungsverstärkers ein.

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