Vorlesung 4: Reaktionslastmessung II

Buffl

_Sports Engineering

von Emily P.

Welche Kräfte treten zwischen einem Curling-Stein und der Hand des Sportlers auf?

Kräfte in:

x
y
z (idealerweise nicht, aber ein schlechter Sportler stützt sich etwas auf dem Stein auf)
Moment um z

Keine in:

Moment um x
Moment um y

Welhalb sollten Lagerungen mechanisch entkoppelt sein?

Damit jeder Sensor nur die Komponente misst für die er ausgelegt ist (ansonsten wird die Kraft nicht von dem richtigen Sensor gemessen). -> Minimierung von Übersprechen

Wenn der y Sensor Kräfte in X-Richtung aufnimmt, dann zeigt der y Sensor einen zu hochen und der x Sensor einen zu geringen Wert an

Wozu dient die Kalibrierung eines Sensors?

Realitätsnahe Kalibrierung it zur Ermittlung der Sensorempfindlichkeiten da, falls diese nicht bekannt sind.

Darüberhinaus dient die Kalibrierung auch zur Validierung und somit Ermittlung der Güte

Nennen und erklären Sie drei (Güte-)Kriterien für die Validierung von Dynamometern.

Was wird durch den Kennwert angegeben?

Ausgangssignal in mV/V bei 100% Belastung (Nennlast)

-> Ausgangssignal ist abhängig von Spannungsversorgung

Dabei wird ein evtl Nullsignal abgezogen

Nach dem Startsignal fliegt der Schwimmer für eine kurze Zeit durch die Luft, ehe seine Finger erstmalig die Wasseroberfläche berühren. Wie viele Freiheitsgrade hat der Schwimmer in der Flugphase?

In der Flugphase hat er alle 6 Freiheitsgrade ( 3 translatorisch und 3 rotatoisch)

Der italienische Profifußballer Marco Veratti ist bekannt für seinen nächtlichen Lifestyle und dem damit verbundenen exzessiven Alkoholkonsum. Nach einer langen Nacht steht am Programm für das Frühtraining das Trainieren von Freistößen am Programm. Der Trainer bittet Veratti, 5 Freistöße oben rechts im Tor zu versenken. Veratti ist froh, dass er seine eigenen Füße noch sehen kann und schießt ohne großen Anspruch auf Genauigkeit auf das Tor drauf. Tatsächlich sind alle Freistöße ins Tor gegangen! Die Toraufteilung ist wie folgt: oben links, unten rechts, oben rechts, mittig halbhoch und oben rechts. Veratti will sich schon freuen, dass er seinen Alkoholpegel vor dem Trainer gut kaschiert hat, doch sieht diesen nur grimmig schauen. Er denkt sich "Wieso ist er böse, ich habe doch fünf Tore geschossen?". Wieso ist der Trainer böse auf Veratti? Was sollte er ihm in Hinblick auf Präzision und Genauigkeit noch einmal erklären?

Es besteht ein Unterschied zwischen Genauigkeit und Präzision ( Accuracy and Precision). Präzision beschreibt eine kleine Streuung der Schüsse. Dies ist hier nicht der Fall gewesen, da er willkürlich das Tor getroffen hat. Sein Ziel nicht das Tor ist, sondern die obere rechte Ecke des Tors ist.

Der Aufnehmer zeigt ein Nullsignal von -0,2mV/V an. Der Kennwert ist angegeben mit 2 mV/V. Welches Signal liegt bei Nennkraft an?

Bei Nennkraft liegt ein Signal von 2mV/V - 0,2 mV/V = 1,8 mV/V an.

Bewerte den Snowboard Dynamometer im Artikel des Heimstudiums. Erfüllt der Dynamometer die erforderlicher Gürekriterien und was sind potenzielle Schwächen?

Der Dynamometer aus dem Heimstudium erfüllt allgemein alle Gütekriterien zufriedestellend. In allen Kriterien ist der Dynamometer vergleichbar mit dem Goldstandard.

Potentielle Schwächen sind jediglich Hysterese, Steifigkeit (Beides aufgrund der Vorspannung mit Gummi), Übersprechen und deas hohe Gewicht des Sensors (1,55kg) welches bemerkbar ist aber das Fahrverhalten nicht groß beeinflusst (Validität sollte gegeben sein)

Wann Tritt Fehlerfortpflanzung auf?

Welche 2 Arten gibt es um die Fehlerfortpflanzung zu berrechnen?

Fehlerfortpflanzung tritt auf wenn die gesuchte Größe nicht direkt gemessen sondern aus mehreren direkt gemessenen Größen berechnet wird.

Wie man die Fehlerfortpflanzung berechnent hängt davon ab ob die gesuchte Größe eine Summe/Differenz (-> absoluter Fehler) oder ein Produkt (-> relativer Fehler) der einzelnen Messgrößen ist