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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Membranauslenkung messen


Autor: Axel Krüger (axel)
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Guten morgen!

Ich möchte gerne die Auslenkung einer Lautsprechermembran messen. Die 
Messung soll stattfinden bei einem ca. 30 - 70 Hz Dauerton. Die 
Auslenkung der Lautsprechermembran beträgt zwischen 0 und +- 2 cm -> die 
Toleranzen könnten ruhig bei +- 1mm liegen. Durchmesser der Membran ca. 
25 - 45cm.

Kann man das mit einem ultraschallsender und Empfänger hinbekommen, da 
die Membranbewegung ja relativ langsam ist? Danhingehend habe ich noch 
keine Erfahrung mit. Vorstellen könnte ich mir nur, dass ich in einem 
Zeitraum von vielleicht 300ms einfach die längste und kürzeste Zeitdauer 
erfasse, bis der Sensor die "eigenen" Signale wieder erfasst und daraus 
die Auslenkung berechne.

Viele Grüße!
Axel

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Die Messung soll stattfinden bei einem ca. 30 - 70 Hz Dauerton.
Kauf dir einen Laser-Entfernungsmesser. Die können auch Abtastfrequenzen 
um 10kHz, damit bist du weit im grünen Bereich.

> dass ich in einem Zeitraum von vielleicht 300ms einfach die längste und
> kürzeste Zeitdauer erfasse,
Solche statistischen Ansätze sind idR. ohne ausreiched viele 
zuverlässige Bezugsmessungen einfach nur Käse...

BTW:
Du wirst mit Ultraschall an einen bewegten Objekt sicher interessante 
Effekte feststellen können... Stichwort Doppler-Effekt

Autor: anonymous (Gast)
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Vielleicht lässt es sich auch mechanisch ohne großen Aufwand Messen. Bei 
eingeschaltetem Lautsprecher mit den Stift so nah ran, bis er von de 
Membran leicht berührt wird. Außschalten, Differenz messen. Die 
Auslenkung nach Innen kannst du so natürlich nicht messen, dürfte aber 
symetrisch sein.

Autor: Gast XIV (Gast)
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mal ne Frage aus dem Tal der Ahnungslosen

Ist die Auslenkung nicht gleich der Amplitude des Schallsignals so das 
es ausreicht selbige zu messen?

Autor: Axel Krüger (axel)
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Hi!

Diese Laserentfernungsmesser sind deutlich zu teuer und da es keine 
einmalige Aktion sein soll, sondern mehr oder weniger im Betrieb als 
"überwachung" fungieren soll, eignet sich diese mechanische Variante 
auch nicht, aber die Idee ist gut!

@Gast XIV: Keine Ahnung, aber das ganze muss quasi im geschlossenen Raum 
funktionieren, wo es Reflexionen und auch noch mehrere Lautsprecher 
gibt.

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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>> Die Messung soll stattfinden bei einem ca. 30 - 70 Hz Dauerton.
>Kauf dir einen Laser-Entfernungsmesser. Die können auch Abtastfrequenzen
>um 10kHz, damit bist du weit im grünen Bereich.

Oder ein Laser-Vibrometer...

>Diese Laserentfernungsmesser sind deutlich zu teuer und da es keine
>einmalige Aktion sein soll, sondern mehr oder weniger im Betrieb als
>"überwachung" fungieren soll, eignet sich diese mechanische Variante
>auch nicht, aber die Idee ist gut!

Ein Laser-Vibromater hat vermutlich wirklich etwas von "Spatzen und 
Kanonen"...

Eine andere Möglichkeit mit einem Laser wäre, den Laserstrahl auf die 
(reflektrierende) Membran zu schicken und mit einem entsprechenden 
Wandler die Auslenkung zu messen. Dazu bietet sich ein LOA (linear 
optical array) an.
Der Messaufbau muss so aussehen, dass der reflektierte Laserstrahl auf 
dem LOA  abgebildet wird, wo sich seine Position in Abhängikeit der 
Amplitude ändert.
Der Messaufbau, den wir an der FH im Labor für technische Optik hatten, 
war sogar recht simpel gestrickt. Er erforderte aber meiner Meinung nach 
eine reflektierende Membran...

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Axel,

>Ich möchte gerne die Auslenkung einer Lautsprechermembran messen.

Weichen Filzstift nehmen...

Kai Klaas

Autor: Dennis Reichenbach (reiden)
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Auch wenn du mechanische Lösungen bereits ausgeschlossen hast, geht das 
bei solch niedrigen Frequenzen nicht auch mit einem LVDT?

Ansonsten bleiben ja nur optische Methoden (z.B. interferometrisch mit 
Michelson-Interferometer oder fertiger Lösunbg), Ultraschall wird wegen 
Doppler wie schon erwähnt eher schwierig.

Autor: Oliver Döring (odbs)
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Beschleunigungssensor ankleben und über dünne Kupferlackdrähte 
anschließen.

Autor: Gast XIV (Gast)
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@Gast XIV: Keine Ahnung, aber das ganze muss quasi im geschlossenen Raum
funktionieren, wo es Reflexionen und auch noch mehrere Lautsprecher
gibt.

Ich auch nicht, aber ein (Richt)Mikro direkt vor der Membrane wird wohl 
die anderen Speaker kaum hören. Das ganze lässt sich mit einer 
Soundkarte und Tonfrequenz Shareware wohl auch leicht testen.

Autor: Schrotty (Gast)
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Was mir spontan einfällt:

- Spulenstrom des Lautsprecher messen und daraus Rückschlüsse auf 
Auslenkung machen.

- Eventuell mit einem clever angebrachten DMS über ne Messbrücke

- Elektrode auf Membran aufkleben und starre Gegenelektrode, die ein C 
bilden. -> Kapazitätsänderung

- Mini-Ferritstab auf Membran kleben und in eine Spule tauchen lassen. 
Dann Änderung der Induktivität messen

Autor: Karl Arsch von der Rennbahn (Gast)
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Da will wohl jemand gucken, ob er beim dB-Drag noch ein paar dB 
rauskitzeln kann, was?

Machs mit einem Beschleunigungssensor.

Autor: Sebastian ... (zahlenfreak)
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Klingt für mich ehr nach einer aktiv geregelten Box um die 
Klangeigenschaften zu verbessern.
Würde es kapazitiv machen. Also Metallfolie auf die Membranrückseite 
kleben. Metallplatte in ein paar mm Abstand anbauen und dann die 
Kapazität zwischen beiden messen.

Autor: thomas (Gast)
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Wie wärs mit IR Reflexkoppler ?
CNY-70 (glaub ich) und Konsorten.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Diese Laserentfernungsmesser sind deutlich zu teuer
Diese Einschränkung im Freiheitsgrad war in der ursprünglichen 
Fragestellung nicht erwähnt  :-/
Was ist denn dann in deiner Vorstellung "preisgünstig"?
Welche räumlichen Anforderungen (Baugröße) hast du?
Kannst du jedes einzelne System kalibrieren?

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