| Engineering for Measurement and Automation |
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| Technischer Stand / Last update: 2020-05 |
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Programm- und Systementwicklung für eine Vielzahl von Mess- und Automatisierungsaufgaben Als National Instruments™ Alliance Partner und zertifizierte LabVIEW™ Entwickler sind wir mit einer mit einem breiten Spektrum an Programmen und Datenerfassungssystemen vertraut um das richtige Produkt für Ihre Anforderungen zu finden. Unsere fundierten Kenntnisse in Physik, Elektrotechnik und Elektronik erleichtern uns die richtige Wahl von Sensoren und Messtechnologie, durch Erfahrung mit interdisziplinären Projekten bringen wir frischen Wind und neue Lösungsansätze mit, welche klassischen Systemen überlegenen sind. Mit mehr als 10 Jahren LabVIEW™ Praxis sind wir der richtige Partner auch für Ihre Projekte; von anspruchsvollen Laboranwendungen und hochspezialisierten Fahrzeugmeßsystemen bis hin zu zuverlässigen Industriesteuerungen. Nachstehende Tabelle und einige Referenzprojekte sollen Ihnen einen tieferen Einblick in unsere Arbeit bieten. Selbstverständlich stehen wir Ihnen für weitere Informationen und Fragen gerne zur Verfügung.
Prüfstände für Brennstoffzellen Sensorik und Auswerteelektronik Parallelabtastende, Isolierte Spannungsüberwachung bis 240 Kanäle für Brennstoffzellen und Batterien Hochfrequenz Impedanzmeßsystem für Brennstoffzellenstapel Isoliertes, modulares Simultanmeßsystems mit integrierten Signalumformern
Wir versuchen weitgehende wiederverwendbare
Programmsegmente und Unterprogramme in unseren kundenspezifischen Applikationen
zu verwenden. Der Einsatz getesteter und optimierter Elemente erhöht die Zuverlässigkeit,
reduziert die Entwicklungskosten und erlaubt bessere Fernwartung durch eine
saubere Programmstruktur.
Mit unserer jahrzehntelangen Erfahrung im Elektronikbereich entwickeln und bauen wir Leiterkarten für unsere Projekte oder nach Kundenspezifikationen. Nach Schaltplanerstellung, Routing und gegebenenfalls SPICE Simulation lassen wir die Leiterkarten bei einem namhaften Hersteller in Deutschland fertigen. Die meisten unserer Leiterkarten sind Prototypen oder Einzelanfertigungen, daher bestücken und und löten wir sie im Haus. Dadurch könne wir schnelle Anapassungen von Komponenten vornehmen nachdem wir, oder unsere Kunden die Karten getestet haben. Im Anschluss sind Ausführungsbeispiele für Leiterkarten die wir für ein Großteleskop nach Kundenspezifikationen gefertigt haben (links) und die Eigenentwicklung eines uC-gesteuerten Vielkanalmeßsystems für ein Fotovoltaik Forschungsprojekt.
Kundenspezifische Prüfstände für Brennstoffzellen GRandalytics entwickelt und baut Prüfstände für Brennstoffzellen seit über 10 Jahren. Unsere Erfahrung kommt aus der anspruchsvollen Automobilentwicklung, daher wissen wir dass der Prüfstand mit den Anforderungen mitwachsen muss. Um wertvolle Testzeit bestmöglich zunutzen und Betriebskosten niedrig zu halten können Alarme, Filter und viele andere Parameter bei laufendem Betrieb verändert werden, sogar zusätzlich Messkanäle können vom Benutzer hinzugefügt werden. Wir sind hauptsächlich auf Sonderanwendungen spezialisiert, wie z.B.: schnelle, Hardware-in-the-Loop (HiL) Echtzeit-Prüfstände, Testsysteme für segmentierte Zellen oder direkte Einbindung von Elektroimpedanzspektrometern mit bis zu 240 Kanälen. Gerne erweitern wir auch Ihren vorhanden Prüfstand mit neuer Hard- und/oder Software oder unseren Spektrometern. Unsere modulare Programmgestaltung erlaubt schnelle und kostengünstige Anpassung an jegliche Anforderungen. Unsere Kunden bekommen genau den Prüfstand den sie benötigen, natürlich mit der Möglichkeit für spätere Erweiterungen Unsere Steuersoftware ist strickt von der Benutzeroberfläche (HMI) getrennt und kann auf Echtzeit-Kontrollern (compactRIO, PXI, etc.) laufen, aber auch am gleichen PC. Mehrere HMIs und Skriptquellen sind natürlich auch möglich, auf Anfrage auch als Quellcode. Durch die Aufteilung könne wir alle sicherheits- und funktionsrelevanten Bereiche von Bedienungs- und Designelementen trennen, das HMI kann schnell und ohne Sicherheitsevaluierung verändert werden. Einige Eigenschaften und Optionen unserer Steuersoftware: - Kanalkonfiguration während des Betriebes durch den Benutzer mit
einstellbarer Zugriffsberechtigungen - umschaltbare Upstream/Downstream Druckregelung, Injizierung von Verunreinigungen - Betrieb mit Luft, Sauerstoff, synthetischer Luft, flüssigen Brennstoffen - Post-Mortem Ringspeicher für beliebige Messkanäle mit konfigurierbaren Triggern - konfigurierbare Datenaufzeichnung und Streaming, Sollwerterampen und - intuitives, klares HMI mit einstellbaren Einheiten "right-click" Infos Beispiele von Prüfstandsoberflächen
Beispiel eines Prüfstandes für segmentierte Zellen mit mehreren Speisegasen und parallelen Massendurchflussreglern.
Beispiel eines Hardware-in-the-Loop Echtzeit- Prüfstandes mit integriertem Elektroimpedanzspektrometer
Beispiel einen Impedanzsweeps Nach Oben / Bitte laden Sie die Broschüre oder kontaktieren Sie uns für Sie uns für weitere Informationen
Für manche Anwendungen sind kommerziell erhältliche Meßsysteme einfach nicht geeignet. Daher entwickeln wir in solchen fällen auch die Schaltungen und Leiterplatten selbst. Viele dieser Schaltungen sind hochspezialisiert und auf genau ein Projekt zugeschnitten. Einige andere, hingegen lassen sich, ähnlich den Programmsegmenten, für unterschiedliche Anwendungen einsetzen und wurden daher zu Eigenständigen Produkten weiterentwickelt. Beispiele dafür sind der modulare Signalumformer und eine serielle RS232 Schnittstelle um das CompactRIO von National Instruments™ zu ergänzen.
Die Grundleiterplatte wird an ein 32 Kanal Spannungsmessmodul (cRIO 9205) angeschlossen und mit 24V, 5V und +/-15V versorgt. Diese Hilfsspannungen stehen jeder Einsteckplatine zur Verfügung.
Die Einsteckkarten konditionieren jeweils 2 Kanäle, die differentiellen Eingänge werden an korrespondierende NRSE Kanäle des 9502 Moduls ausgegeben. (z.B.: Kanal 2 und Kanal 10, jeweils in Bezug auf AISENS). Sollte für Spezialanwendungen differentieller Eingang gefordert sein kann eine spezielle Einsteckkarte gefertigt werden. Gegenwärtig bieten wir Karten für Widerstandsthermometer (PT100), Thermoelemente, 4-20mA swie verstärkende Spannungsmesskarten an.
Digitales Leistungsausgangsmodul
16-Channel Voltage to Current Converter Module
Watchdog Timer
Parallelabtastende, Isolierte Spannungsüberwachung bis 240 Kanäle für Brennstoffzellen und Batterien Der Brennstoffzellen Spannungsmonitor ist ein modulares Datenerfassungssystem mit bis zu 240 Kanälen. Alle Kanäle werden direkt und gleichzeitig erfasst (kein Multiplexer) und sind gegeneinander galvanisch getrennt. Eine Triggerimpuls löst die Messung innerhalb 1 µs aus, der Zeitunterschied zwischen den Kanälen ist noch erheblich kürzer. Die gepufferten Daten können sequentiell über SPI ausgelesen werden. Programme für CompactRIO (9401), PXI (z.B.: 7831R) oder USB Adapter (NI 8451) stehen zur Verfügung, das Meßsystem kann aber auch mit mit jedem andern Mikrokontroller mit SPI Schnittstelle verwendet werden.
Firmware 1.1 ermöglicht nun software und hardware Trigger Firmware 1.2 erlaubt Module die nicht verwendet werden mittels DIP Schalter abzuschalten um den Leistungsbedarf zu senken Firmware 1.3 ermöglicht an/abschalten des gesamten System zur Verbrauchsreduzierung bei längeren Messpausen Firmware 1.4 Kaskadiertes hochfahren der einzelnen Module um Stromspitzen in der Versorgung zu vermeiden Der ursprünglich implementierte digitale Trigger erlaubt hochgenaue Messwerterfassung innerhalb 1µs. Da alle Kanäle gemeinsame Trigger- und Taktleitungen besitzen liegt die zeitliche Abweichung zwischen den Kanälen innerhalb weniger 10ns. Der programmatische Trigger vereinfacht den Einsatz als allgemeines Spannungsüberwachungssystem, vor allem bei Anbindung an ein USB Modul oder einen Mikrokontroller. Die Messwerterfassung wird durch ausgeben der SPI Adresse 15 ausgelöst während die Kanäle (wie auch bisher) mit Adressen von 16 (1.Kanal, 1.Karte) bis 255 (16.Kanal, 15. Karte) ausgelesen werden. Nach Oben / Bitte kontaktieren Sie uns für Sie uns für weitere Informationen
Hochfrequenz Impedanzmeßsystem für Brennstoffzellenstapel Wir entwickelte ein Hochfrequenz Impedanzspektrometer für die einzelnen Zellen eines Brennstoffzellenstapels basierend auf unserem Spannungsüberwachungssystem. Das Gerät ist integraler Bestandteil des hochdynamischen Brennstoffzellenprüfstandes, wird aber auch als eigenständiges Diagnosegerät angeboten. Erste Messungen an einem R/C Netzwerk als simulierter Brennstoffzellenstapel endeten als Erfolg auf der ganzen Linie. Die Messung der 5 simulierten Zellen wurde mit ansteigender Frequenz von 1Hz bis 50kHz und 50 Stützstellen pro Dekade ausgeführt. Das nachstehende Bild zeigt das Ergebnis, wobei die 5 Messungen exakt der berechneten Kurve folgen und nur im Hochfrequenzbereich eine leichte Aufspaltung durch Bauteilstreuungen und parasitäre Effekte des Prüfaufbaues erkennbar sind. Auch die Frequenzzugehörigkeit der Stützstellen erfüllt alle Erwartungen. Erst kürzlich hatten wir die Möglichkeit das Vielkanalspektrometer auch am echten Prüfling zu testen. Die ersten Tests an Brennstoffzellenstapel lieferten qualitativ gute Ergebnisse, um jedoch auch quantitative die Bestätigung unserer Messungen zu erhalten mussten wir, mangels Mehrkanalvergleichsspektrometer auf die Messung einer Einzelzelle ausweichen. Das nachstehende Bild zeigt die Ergebnisse unseres Vielkanalspektrometers sowie Vergleichsmessungen mit einem hochgenauen Solartron 1260 Impedanzspektrometer; die Ergebnisse sind qualitativ und quantitativ durchaus vergleichbar. Wir möchten unsere Meßsystem keinesfalls als Konkurrenzprodukt zum Solartron 1260 darstellen, da dieses über wesentlich bessere Auflösung und weiteren Frequenzgang verfügt, denn wir verfolgen ein ganz anderes Anwendungsgebiet. Die Einzigartigen Eigenschaften unseres Vielkanalspektrometers sind die hohe Kanalzahl zu einem Preis der das System als Standardinstrument für jeden hochwertigen Forschungs- und Produktionsprüfstand ins Scheinwerferlicht rückt.
- modularer Aufbau bis zu 240 Messkanäle Das Meßsystem wurde als Nach Oben / Bitte laden Sie die Broschüre oder kontaktieren Sie uns für Sie uns für weitere Informationen
Isoliertes, modulares Simultanmeßsystems mit integrierten Signalumformern Basierend auf dem isolierten Vielkanalspektrometer haben wir ein neues Datenerfassungssystem entwickelt welches individuelle Signalumformung für jeden einzelnen Kanal unterstützt. Die Trägerkarten besitzen 8 Kanäle und können, je nach Bedarf mit Einsteckkarten für Widerstandsthermometer, Thermoelement, 4-20mA Industriestromschleifen oder Spannungsmessungen mit erweitertem Messbereich und AC/DC Kopplung ausgestattet werden. Jede Steckkarte besitzt einen eigenen Instrumentenverstärker mit Eingangsfilter zur Verbesserung der Eingangsimpedanz und des Rauschverhaltens. kundenspezifische Spezialmodule können ebenfalls entwickelt und eingesetzte werden.
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