Abstract
- Im Rahmen der Digitalisierung und Modularisierung ingenieurwissenschaftlicher Lehrmittel wurde ein vorhandener Prüfstand zur Erfassung mechanischer Größen umfassend modernisiert. Das zentrale Ziel bestand in der Entwicklung einer zukunftssicheren, hardware- und betriebssystemunabhängigen Systemarchitektur, die den Betrieb unterschiedlicher Versuchsstände über eine einheitliche Mess- und Auswerteplattform ermöglicht. Dies reduziert den Betreuungs- und Wartungsaufwand und erhöht die Interoperabilität zwischen Experimentiersystemen. Der Prüfstand dient der experimentellen Analyse der elastischen Wellenverformung unter radialer Krafteinwirkung. Die Messdatenerfassung erfolgt mittels einer DMS-basierten Kraftmessdose und eines induktiven Wegaufnehmers. Die Signalaufbereitung umfasst einen HX711-AD-Wandler zur hochauflösenden Digitalisierung der Kraftmessung sowie eine analoge Trägerschaltung mit True-RMS-Wandler für das Wegsignal. Die zentrale Datenerfassung und -übertragung erfolgt über ein Embedded-Sy-tem vom Typ ESP32. Eine neu entwickelte Software, die sich durch Modularität und Erweiterbarkeit auszeichnet, ermöglicht die Visualisierung in Echtzeit sowie weiterführende Datenanalysen. Zudem lässt sie sich flexibel an unterschiedliche Lehr- und Forschungsanforderungen anpassen. Das resultierende System zeichnet sich durch hohe Messgenauigkeit, robuste Architektur und geringe Herstellungskosten aus und bietet ein praxisnahes Demonstrationsbeispiel für moderne sensorgestützte Messsysteme in der ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung.