<p>Målet med detta examensarbete är att ersätta den tidigare lösningen av sensorfingret med andra komponenter, eller hitta en annan sensor med motsvarande funktion.</p><p>Arbetet har begränsats av att ESAB vill ha ett mekaniskt finger för användarvänlighetens skull. Efter en förundersökning av olika typer av sensorer har vi valt att använda oss av trådtöjningsgivare som sensorer till det mekaniska sensorfingret. I och med detta val behövde vi även komma med ett teoretiskt förslag på en mekanisk upphängning av sensorfingret.</p><p>Vi har byggt upp två separata Wheatstonebryggor med varsin instrumentförstärkare (INA125). Utsignalen från bryggorna är relativt liten och behövde förstärkas cirka 2000 gånger.</p><p>Nollbalansering av bryggorna har skett manuellt med potentiometrar men vi har även gett ett förslag på en lösning där nollbalansering kan ske med ett enkelt knapptryck. Knappen är placerad på upphängningen på ett sådant sätt att man inte kan trycka oavsiktligt på knappen.</p><p>Resultatet av arbetet är en uppkoppling på en experimentplatta samt förslag på hur upphängningen och sensorfingret designmässigt kan se ut.</p><p>För vidare arbetsgång behövs en prototyp för att testa livslängden och ta reda på vilken känslighet som är mest optimal.</p> / <p>The goal with this degree project was to find a solution with different components to the existing design, or find a sensor with similar function that could replace the previous design of the sensor finger.</p><p>Our work has been limited by ESAB due to the user friendly mechanical design of the previous sensor finger. After examining different sensors we choose to use strain gages as sensors for the mechanical sensor finger. With this choice we also needed to suggest a theoretical design for a mechanical attachment of the sensor finger.</p><p>We have designed two separate Wheatstone bridges with separate instrumental amplifiers (INA125). The output signals from the bridges are relatively small and need to be amplified around 2000 times.</p><p>The zero balancing of the bridges has been done manually with potentiometers but we have also suggested a solution where the zero balancing can be performed by a push-button. The button is placed where you cannot push it unintentionally.</p><p>The result of this degree project is a circuit on a veroboard, a designing proposal for the attachment and the sensor finger.</p><p>In order to further develop this design it would be necessary to build a prototype to evaluate its life span and find the optimal sensitivity.</p>

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. / In the laboratory at KTH in Södertälje, which are mainly used for electro-related subjects, there are a number of beam models with mounted strain gauges. These have not been used for many years and there is no further information about the models. The assignment consisted of preparing a laboratory task for KTH's teaching. The laboratory would consist of beam bending and signal processing, with emphasis on the latter. As an aid, the beam models will be used, these consisted of a fixed aluminum beam with mounted strain gauges. The assignment also includes examining the electrical and mechanical properties of the beam models. With technical beam theory, a possible relationship between deflection and strain would be developed. With the beam model connected in a bridge connection, its signal could be transferred via a DAQ card to a PC and LabVIEW for further processing. In LabVIEW, a custom interface can be created and for displaying selected parameters. The bridge coupling is balanced with the help of a potentiometer. In the interface, the voltage change in the bridge can be observed when the beam is affected by deflection. After calibration of the system in the interface, strain and deflection can be presented according to calculations in LabVIEW. To obtain as stable and noise-free a signal as possible, the group has used both a low-pass hardware filter and a LabVIEW software filter. The signal is amplified by an OP amplifier before being fed into the DAQ card. Despite their age, the beam models could still be used and give stable signals for further treatment. The models can be used to advantage in a laboratory for students and there is a ready basis for this. The laboratory should increase the understanding of how a signal from a sensor can be amplified, filtered and further processed in this case for basic strength calculations.