3B Scientific Acceleration Sensor User Manual [en, de, es, fr, it]
3B SCIENTIFIC® PHYSICS
Beschleunigungssensor 5-g U11363
Bedienungsanleitung
07/07 Hh
1. Sicherheitshinweise
• Um dauerhafte Beschädigungen des in der
kleinen schwarzen Box eingebauten Halbleitersensors zu vermeiden, die maximale Achsenunabhängige Beschleunigung vom 1500-fachen
der Erdbeschleunigung nicht überschreiten!
• Das Sensorelement aus keiner größeren Höhe
als maximal 1,2 m auf einen harten Untergrund fallen lassen!
• Der Beschleunigungssensor 5-g nur für Ausbil-
dungszwecke einsetzen!
Der Beschleunigungssensor 5-g ist nicht für Sicherheits-relevate Anwendungen geeignet!
2. Beschreibung
Sensorbox mit fest angeschlossenem Z-Achsenempfindlichen Halbleiter-Beschleunigungsaufnehmer zur Messung von Erdbeschleunigung und Beschleunigungen von Körpern im Allgemeinen bis
±5-g.
Wirkungsrichtung „Earth’s Gravity Field“ (Z-Achse)
auf dem Beschleunigungsaufnehmer aufgedruckt.
„Kapazitives“ Messverfahren (g-cell) mit eingebauter linearisierender Signalaufbereitung, Tiefpassfilterung, Temperaturkompensation und automatischem Selbsttest.
Die Sensorbox besitzt eine automatische Erkennung
durch das Interface!
3. Lieferumfang
1 Sensorbox mit fest angeschlossenem Beschleu-
nigungsaufnehmer mit einer Kabellänge von 2
m
1 Klettbandzuschnitt 500 mm lang, 20 mm breit,
selbstklebend
1 miniDIN-Anschlusskabel 8-pin, 60 cm lang
1 Bedienungsanleitung für U11363
1
4. Technische Daten
Messbereich: 0 bis ±50 m/s²
Sensortyp: Kapazitiver Halbleiter-
sensor
Empfindlichkeit: typisch 400 mV/g
Nichtlinearität: max. ±1 % vom gesam-
ten Messbereich
Auflösung: 0,03 m/s²
Bandbreite: typisch 50 Hz
Befestigungsbohrung
des Aufnehmers: max. 3 mm Ø
5. Bedienung
• Die Sensorbox in der Nähe des Experimentes
platzieren und den Beschleunigungsaufnehmer
(kleine schwarze Box) am zu untersuchenden
Körper (Target) befestigen; hierzu das mitgelieferte Klettband oder eine Schraubbefestigung
wählen.
• Im Display des 3B NETlog
TM
den Wert der Be-
schleunigung ablesen.
• Beschleunigungsaufnehmer mit einem Klett-
bandflecken am Wägestück befestigen.
• Wägestück und Beschleunigungsaufnehmer in
das untere Schraubenfederauge einhängen
und darauf achten, dass der Schwingungsvorgang im Bewegungsablauf nicht behindert
wird.
• Anschlusskabel des Beschleunigungsaufneh-
mers wie in Fig. 1 gezeigt über die Universalmuffe legen. Hieraus ergibt sich ein zusätzliches Dämpfungsdekrement.
• Wägestück händisch bis zum Niveau des Stativ-
fußes ziehen und loslassen.
• In 3B NETlab
TM
die Messkurvenaufnahme star-
ten (Fig. 2).
• Messkurve auswerten.
6. Anwendungen
Rollen- und Luftkissenfahrbahnversuche:
Beschleunigte Abwärtsbewegung
Elastischer und unelastischer Stoß
Schwingendes Feder-Masse-System
Hochauflösende Messung einer Objektneigung
Schwingendes Pendel
Sprungversuche; „Bungee Jumping“
7. Versuchsbeispiel
Messung der Beschleunigung in einem gedämpftschwingenden Feder-Masse-System
Benötigte Geräte:
1 3B NETlog
1 3B NETlab
TM
U11300
TM
U11310
1 Beschleunigungssensor 5-g U11363
1 Stativfuß U13270
1 Stativstange, 750 mm lang U15003
1 Stativstange, 250 mm lang U15001
2 Universalmuffen U13255
1 Schraubenfeder 3 N/m U15027
1 Wägestück 100 g, aus U30016
• Versuchsaufbau gemäß Fig. 1.
• 3B NETlab
TM
-Anwendung (Template) zum Experiment mit dem Beschleunigungssensor 5-g
öffnen.
Fig. 1 Messung der Beschleunigung in einem gedämpft-
schwingenden Feder-Masse-System
Fig. 2 Bildschirmdarstellung einer gedämpften Feder-
Masse-Schwingung in 3B NETlab
TM
(U11310)
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Deutschland • www.3bscientific.com
Technische Änderungen vorbehalten
© Copyright 2007 3B Scientific GmbH
3B SCIENTIFIC® PHYSICS
5g Accelerometer U11363
Instruction sheet
07/07 Hh
1. Safety instructions
• Never exceed the maximum acceleration of
1500 times gravitational acceleration in any direction, to avoid permanent damage to the
semiconductor built into the small black box!
• The maximum height from which the sensor
can survive dropping onto a hard surface is 1.2
m.
• Only use the accelerometer 5-g for educational
purposes!
The 5g accelerometer is not suitable for safetyrelated applications.
2. Description
Sensor box with permanently connected semiconductor acceleration sensor, Z-axis sensitive, for the
measurement of gravity and the general acceleration of masses up to ±5 x g.
The effective axis (Z-axis) is marked with an arrow
and the label “Earth’s Gravity Field” on the acceleration sensor.
“Capacitive" method of measurement (g-cell) with
built-in signal linearisation, low-pass filtering,
temperature compensation and automatic self-test.
The sensor box is automatically detected by the 3B
TM
NETlab
1 Sensor box with permanently connected accel-
1 Velcro strip, 500 mm long, 20 mm wide, self-
1 8-pin miniDIN connecting lead, 60 cm length
1 Instruction sheet for U11363
interface.
3. Scope of delivery
eration sensor, cable length 2 m.
adhesive
1
4. Technical data
Measurement range: 0 to ±50 m/s²
Sensor type: Capacitive semiconduc-
tor sensor
Sensitivity: Typically 400mV/g
Non-linearity: No more than ±1% of
the full measurement
range.
Resolution: 0.03 m/s²
Band width: typically 50 Hz
Drill hole for sensor
attachment: 3 mm diam. max.
5. Operation
• Place the sensor box alongside the experiment
and attach the acceleration sensor (small black
box) to the mass to be investigated (target). Use
the supplied Velcro strip or a clamp for this
purpose.
• Read the value of the acceleration from the
display on the 3B NETlog
TM
unit.
• Run the 3B NETlab
TM
software with the appropriate template for the experiment using the
5g accelerometer.
• Attach the acceleration sensor to the weight
with a piece of Velcro.
• Suspend the weight and acceleration sensor
from the eye at the bottom of the coil spring
and be careful not to hinder the oscillating
motion.
• Drape the connecting lead for the acceleration
sensor over the universal clamp, as shown in
Fig. 1. This adds further to the damping.
• Pull down the weight by hand to the level of
the stand base and release it.
• Start recording the measurement data in 3B
• Analyse the recorded chart.
NETlab
TM
(Fig. 2).
6. Applications
Demonstration track and air track experiments:
Downward acceleration
Elastic and non-elastic impact
Oscillating spring-mass system
High-resolution measurement of objects’ inclina-
tion
Pendulum oscillations
Jumping experiments; “bungee jumping”
7. Sample experiment
Acceleration measurement in a damped oscillating spring-mass system
Required equipment:
1 3B NETlog
1 3B NETlab
TM
interface U11300
TM
software program U11310
1 5-g accelerometer U11363
1 Stand base U13270
1 Stand rod, 750 mm length U15003
1 Stand rod, 250 mm length U15001
2 Universal clamps U13255
1 Coil spring 3 N/m U15027
1 Weight 100 g, from U30016
• Set up the equipment for the experiment as in
Fig. 1.
Fig. 1 Acceleration measurement for a damped oscilla-
tion of a mass on a spring
Fig. 2 Monitor display of the damped oscillation of a
mass on a spring in 3B NET
labTM (U11310)
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Germany • www.3bscientific.com
Subject to technical amendments
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