ひずみゲージとホイートストン ブリッジ
このモデルは、ひずみゲージと測定アンプをモデル化する方法を示します。ひずみゲージは、ホイートストン ブリッジの 1 つのレッグを形成し、このレッグが差動アンプに接続されています。次に、2 番目のオペアンプを使用して、測定信号へのローパス フィルターを増幅して適用します。オペアンプはシステム レベルでモデル化され、開ループ帯域幅、ゲイン、最大スルー レートなどのパラメーターはユーザーが指定します。この回路では、ダイナミクスは主にローパス フィルターによって設定されます。オペアンプの帯域幅と最大スルー レートは、ステップ応答にほとんど影響しません。
モデル
Simscape ログからのシミュレーション結果
このコードは、2 つのテストから得られた StrainGaugeWheatstone のモデルから、測定された実際のひずみをプロットします。最初のテストでは、ローパス フィルター内の抵抗とコンデンサを、それらの許容誤差範囲の最大値に設定します。2 番目のテストでは、これらのコンポーネントの値を、許容誤差範囲の最小値に設定します。このプロットは、これがひずみ測定に及ぼす影響を示します。
リアルタイム シミュレーションの結果
この例は、以下のプラットフォームでテストされました。
Intel® 3.5 GHz i7 マルチコア CPU と 4 GB の RAM を搭載した Speedgoat™ Performance リアルタイム ターゲット マシン。
3.5 GHz の Intel® Core XEON E3-1275v3 と 4 GB の RAM を搭載した dSPACE® SCALEXIO LabBox。
Simscape のローカル ソルバーを使用することで、このモデルを 50 マイクロ秒のステップ サイズでリアルタイム実行できます。サンプル レートが小さい場合、コールド キャッシュが原因で、最初のタスク実行中にタスク オーバーランが発生する可能性があります。このオーバーランを回避するには、選択したプラットフォームがこれらのオプションをサポートしている場合、タスク オーバーランの数を制限するか、リアルタイム アプリケーションの起動フェーズにおいてタスクのオーバーラン許容回数を制限するか、周期タスクのサンプル時間を延長することで、起動時の動作を緩和できます。
参考
Strain Gauge | Band-Limited Op-Amp
