Balkböjning och signalbehandling

Sammanfattning: I laborationssalarna på KTH i Södertälje, som i huvudsak används till elektrorelaterade ämnen, har det funnits ett antal balkmodeller med monterade töjningsgivare. Dessa har inte använts på många år och det saknas vidare uppgifter om modellerna. Uppdraget bestod av att utarbeta en laboration till KTH:s undervisning. Laborationen skulle handla om balkböjning och signalbehandling, med tonvikt på̊ det senare. Som hjälpmedel skulle vi använda oss av balkmodellerna. I uppdraget ingick det också att undersöka balkmodellernas elektriska och mekaniska egenskaper. Med teknisk balkteori skulle en möjlig relation mellan nedböjning och töjning tas fram. Med balkmodellen i en bryggkoppling kunde dess signal via ett DAQ-kort överföras till en PC och LabVIEW för vidare behandling. I LabVIEW kan ett anpassat gränssnitt tas fram och för visning av valda parametrar. Bryggkopplingen balanseras med hjälp av en potentiometer. I gränssnittet kan spänningsförändringen i bryggan observeras när balken påverkas av nedböjning. Efter kalibrering av systemet kan töjning och nedböjning presenteras efter beräkningar i LabVIEW. För att erhålla en så stabil och brusfri signal som möjligt har gruppen använt sig avbåde ett hårdvarufilter av lågpass-typ och ett mjukvarufilter i LabVIEW. Signalen förstärks med hjälp av en OP-förstärkare innan den matas in i DAQ-kortet. Trots sin ålder kunde balkmodellerna fortfarande användas och ge stabila signaler för vidarebehandling. Modellerna kan med fördel användas i en laboration för studenter och färdigt underlag finns för detta. Laborationen bör öka förståelsen för hur en signal från en givare kan förstärkas, filtreras och behandlas vidare i detta fall för grundläggande hållfasthetsberäkningar.