g-Meter - Beschleunigungsmessung á la Formel 1

 

Die Beschleunigungssensoren in Verbindung mit unserem Datenlogger sind bei mehreren Ballonstarts des OV-P56 zum Einsatz gekommen. 

Hier die Auswertung:

Auswertung der Beschleunigungsmessung beim Ballonstart in Goslar 2008 (PDF - 2.47MB)
Auswertung der Beschleunigungsmessung beim Ballonstart zur Ham Radio 2008 (PDF - 3.23MB)

Dieses Projekt entstand in bewährter Zusammenarbeit mit Dirk Langenbach. Es basiert auf dem 3D-Beschleunigungssensor MMA7260 der Firma Freescale Semiconductor. 

Das Projekt gliedert sich in zwei Baugruppen: Sensoreinheit und Anzeigeeinheit. Die Sensoreinheit wurde für die Verwendung mit unserem Datenlogger optimiert, kann aber ganz einfach in eigenen Projekten verwendet werden. Es genügt bereits ein einfaches Multimeter zur Anzeige der Messwerte. Die Kopplung mit Mikrocontrollern ist einfach möglich.

Die Anzeigeeinheit erlaubt eine einfache visuelle Darstellung der Messwerte. Es gibt eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten (Beschleunigungsanzeige im Pkw, unterschiedliche Experimente im Physikunterricht etc.) Der Entwurf der Frontplattenfolie wurde uns freundlicherweise von Peter Kuklok zur Verfügung gestellt.

Wir haben das Projekt dem AATiS gestiftet, der das g-Meter als Bausatz (AS318/AS518) vertreibt. Schaltplan und Baubeschreibung wurden im Praxisheft 18 des AATiS veröffentlicht, welches im März 2008 erschienen ist. 

Während des AATiS-Bundeskongresses in Goslar führten wir einen Workshop durch, bei dem unter Anleitung ca. 15 g-Meter aufgebaut wurden.

Während des 23. AATiS-Bundeskongresses wurde am 08. März 2008 ein Wetterballon gestartet (P56-Ballonprojekt). Dieser führte auch einen modifizierten Datenlogger (MPL-3840) mit einem MMA7260-Beschleunigungssensor.in der Nutztlast mit. Der MMA7260 hat sich bewährt, wie nachfolgende Diagramme vom Start und aus der Flugphase kurz vor dem Platzen des Ballons zeigen.

Technische Daten des g-Meters:

Sensoreinheit:

Betriebsspannung:        4..28V

Stromaufnahme:           ca. 1..2mA

Messbereich:                +/-1.5g, +/-2g, +/-4g, +/-6g (programmierbar über DIP-Schalter)

Ausgangssignal:            800mV/g, 0g = 1.65V bei Messbereich +/-1.5g

                                    schaltbare Spannungsteiler für Anschluss an MPL-3440

Kanäle:                        3 (Beschleunigung in der X-, Y- und Z-Achse)

Gehäuse:                      Gehäuse mit Befestigungsflanschen und Klemmen        

 

Anzeigeeinheit:

Betriebsspannung:        8..28V  (Versorgung aus 9V-Block oder Bordnetz)

Stromaufnahme:           ca. 20mA (incl. Sensoreinheit)

Kanäle:                        2

Gehäuse:                      TEKO-Pultgehäuse

 

Fotos der Prototypen:

Anzeigeeinheit:

Sensormontage:
Das Einlöten des Sensors ist nicht so schwierig, wie es aussieht. Einfach ausreichend Flussmittel verwenden (z.B. FL-88 Flussmitteldispenser), Lötkolben an den Sensor halten und fertig...

Sensoreinheit im Flanschgehäuse:

Beispielaufzeichnung mit dem MPL-3440: