Signalerzeugung

Als wichtiger Bestandteil des Team HERMESS sind wir bei der Signalerzeugung dafür verantwortlich die Mess-Sensorik im Ring zu verbauen und die Auftragserfüllung dieser sicherzustellen. Dabei arbeiten wir eng mit dem Signalverarbeitungsteam zusammen, so dass wir die Komponenten installieren können.


Die Hauptaufgabe besteht hierbei in der artgerechten Anbringung der Mess-Sensorik an der Modulwand. Dafür wurden 6 Messpositionen gleichmäßig auf den Ring verteilt, an der je eine Messeinheit, kurz STAMP (Strain and Temperature Amplified Measurement Point), verbaut ist.
Die Aufteilung der 6 Messeinheiten ist in Abb. 1 visualisiert.

STAMP_general_layout.jpg
Abb. 1: Anordnung der Messeinheiten, kurz STAMP, im Modul.

An jeder Position werden 2 Dehnungsmessstreifen (DMS)-Rosetten und ein Temperatursensor zu einem STAMP kombiniert. Die detaillierten Ausrichtungen der Sensoren sind in Abb. 2 dargestellt. Während die DMS-Rosette mit einem parallel zur Längsachse der Rakete ausgerichteten Sensor axiale und tangentiale Verformungen erfasst, erfasst die zweite 45° gedrehte DMS-Rosette die Scherkomponenten. Durch die Platzierung des Temperatursensors dicht zwischen den beiden Rosetten wird sichergestellt, dass die lokale Temperatur über beide Rosetten hinweg gemessen wird.

Jeder STAMP ist mit einer nahe gelegenen, am Rumpf montierten Anschlussplatine verbunden, um die Halbbrücke für je zwei Dehnungsmessstreifen zu bilden und die empfindlichen Sensoren von den beim Start auftretenden Dehnungen zu entlasten. Diese wiederum sind mit den Signalverarbeitungseinheiten (SPU) verbunden, welche die Vier-Draht-Technik für den PT-100 und die V-Draht-Technik für die DMS-Rosetten-Halbbrücken verwenden. Die verwendeten Techniken eliminieren den Einfluss von Drahtwiderständen zwischen SPU und STAMP auf die Messwerte. Die verwendeten Kabel, Stecker und Verdrahtungstechniken müssen elektromagnetischen Störungen standhalten und werden derzeit noch geprüft.

STAMP_internal_configurationV1-1.jpgAbb. 2: Anordnung eines STAMP.


Neben dem Konzept der richtigen Anordnung der STAMPs ist es die Aufgabe der Signalerzeugung diese zu realisieren und flugfest im Modul zu befestigen. Hierfür kommt ein für DMS standardisiertes Klebeverfahren zum Einsatz, welches durch richtiges Aushärten zu einer stabilen Anbringung führt.

Dieses Verfahren soll im nächsten Schritt angewendet werden, um alle STAMPs erfolgreich zu positionieren und somit die ersten Testverfahren am Modul zu ermöglichen.
Zudem wird aktuell ein Konzept entworfen, wie die Anschlüsse der Sensoren artgerecht mit den Leiterplatinen verbunden werden können, welche ebenfalls um die Sensoranordnung an die Modulwand geklebt werden sollen.