Gibt es bezahlbare Beschleunigungsmesser, die man für ein Gravimeter verwenden kann, beispielsweise um die g-Schwankungen durch Sonne und Mond zu messen? Am geeignetsten wäre wohl ein Beschleunigungsmesser, der die Beschleunigung frequenzcodiert ausgibt, da man Frequenzen sehr genau messen kann. Aber ich habe keinen solchen Beschleunigungsmesser gefunden.
Erwin Meyer schrieb: > Gibt es bezahlbare Beschleunigungsmesser, die man für ein Gravimeter > verwenden kann, beispielsweise um die g-Schwankungen durch Sonne und > Mond zu messen? > > Am geeignetsten wäre wohl ein Beschleunigungsmesser, der die > Beschleunigung frequenzcodiert ausgibt, da man Frequenzen sehr genau > messen kann. > Aber ich habe keinen solchen Beschleunigungsmesser gefunden. Wie groß sind denn die zu erwartenden Beschleunigungen?
Luk4s K. schrieb: > Wie groß sind denn die zu erwartenden Beschleunigungen? Nahe 1 g. Gravimeter stehen ja normalerweise fest an einem ruhigen Ort.
Die meisten Halbleiter-beschleunigungssensoren sind nicht empfindlich genug. Bei jeder normalen Pendeluhr ist die Frequenz proportional zur Wurzel aus der Erdbeschleunigung. Zum Teil wurden (werden noch ?) extra große Schwingquarze (Stimmgabelform, relativ niedrige Frequenz) zur Messung der Erdbeschleunigung eingesetzt. Mit 2 Quarzen in Unterschiedlicher Orientierung hat man dann ein Frequenzverhältnis aus Ausgang. Bei den 32 kHz Uhrenquarzen soll der Effekt angeblich wenigstens noch messbar sein - hab es aber noch nicht probiert.
Erwin Meyer schrieb: > Luk4s K. schrieb: >> Wie groß sind denn die zu erwartenden Beschleunigungen? > > Nahe 1 g. Gravimeter stehen ja normalerweise fest an einem ruhigen Ort. OK. Und wie groß ist die Variation, die durch den Mond zu erwarten ist?
Karl heinz Buchegger schrieb: > Erwin Meyer schrieb: >> Luk4s K. schrieb: >>> Wie groß sind denn die zu erwartenden Beschleunigungen? >> >> Nahe 1 g. Gravimeter stehen ja normalerweise fest an einem ruhigen Ort. > > OK. > Und wie groß ist die Variation, die durch den Mond zu erwarten ist? Also die kleinere Änderung kommt von der Sonne und die beträgt rund 10 ng.
Eine so genaue Messung ist natuerlich nicht moeglich mit 30Euro Komponenten. Das Problem ist die Zeitkonstante. Die Aenderung tritt periodisch mit 12 Stunden auf. Und bei einer solchen Messung ueber dem Rauschen zu bleiben... So nebenbei. Die Gezeiten sind so empfindlich. Aber wenn man nicht an einem Meer wohnt ... und der Effekt ist nicht ueberall gleich stark.
Das ganze wird nicht gerade einfach. Mit welcher Frequenz finden die Schwankungen denn statt? Reden wir hier über Stunde, Tage, Minuten oder Sekunden? Wahrscheinlich brauchst du Kapazitäten, um das Rauschen zu unterdrücken. Dadurch wirst du mit einer bestimmten Zeitkonstante leben müssen. Ich habe hier einen Sensor gefunden: http://www.lipoly.de/index.php?main_page=product_info&products_id=80066 660mV/g 10ng --> 6,6nV
Erwin Meyer schrieb: > Also die kleinere Änderung kommt von der Sonne und die beträgt rund 10 > ng. Das sind .01ppm von den 1G. Eindeutig nichttrivial. Mit Hausmitteln nicht machbar, es sei denn du hast eine zündende Idee, wie das gehen soll. A. R. schrieb: > 10ng --> 6,6nV Das AFAIK beste DMM, das 3458A hat eine Auflösung von 10nV, wird also nichts. EDIT: Ich sehe grad : das 34420A hat 100pV Auflösung, du musst allerdings die 660mV Offset driftrei abziehen.
Erwin Meyer schrieb: > Karl heinz Buchegger schrieb: >> Erwin Meyer schrieb: >>> Luk4s K. schrieb: >>>> Wie groß sind denn die zu erwartenden Beschleunigungen? >>> >>> Nahe 1 g. Gravimeter stehen ja normalerweise fest an einem ruhigen Ort. >> >> OK. >> Und wie groß ist die Variation, die durch den Mond zu erwarten ist? > > Also die kleinere Änderung kommt von der Sonne und die beträgt rund 10 > ng. Gut. Und wie gross ist jetzt zb die Variation die der Beschleunigungsmesser erfahren wird, wenn draussen ein LKW mit 10 Tonnen in sagen wir mal 10 Meter Entfernung vorbeifährt? (Nur um mal realistisch einschätzen zu können, welch andere Effekte dieses 'Signal' überlagern und verdecken können)
Naja. Da die Periodizitaet des Mondes bekannt ist kann man da mit einem lock-in arbeiten. Das waere dann 1 Tag pro Periode. Die Integrationszeiten werden aber etwas lang...
A. R. schrieb: > Ich habe hier einen Sensor gefunden: > http://www.lipoly.de/index.php?main_page=product_info&products_id=80066 > 660mV/g > 10ng --> 6,6nV Deshalb suche ich ja einen Sensor, der eine der Beschleunigung proportionale oder umgekehrt proportionale Frequenz ausgibt. Schließlich ist 1 ppm als Frequenz leicht zu messen, aber als Spannung praktisch unmeßbar.
Erwin Meyer schrieb: > A. R. schrieb: >> Ich habe hier einen Sensor gefunden: >> http://www.lipoly.de/index.php?main_page=product_info&products_id=80066 >> 660mV/g >> 10ng --> 6,6nV > > Deshalb suche ich ja einen Sensor, der eine der Beschleunigung > proportionale oder umgekehrt proportionale Frequenz ausgibt. > Schließlich ist 1 ppm als Frequenz leicht zu messen, aber als Spannung > praktisch unmeßbar. 10nG sind .01ppm von den 1G. Das wird auch als Frequenz nur schwer messbar.
Erwin Meyer schrieb: > A. R. schrieb: >> Ich habe hier einen Sensor gefunden: >> http://www.lipoly.de/index.php?main_page=product_info&products_id=80066 >> 660mV/g >> 10ng --> 6,6nV > > Deshalb suche ich ja einen Sensor, der eine der Beschleunigung > proportionale oder umgekehrt proportionale Frequenz ausgibt. > Schließlich ist 1 ppm als Frequenz leicht zu messen, aber als Spannung > praktisch unmeßbar.# Das Problem ist, ob das was der Sensor in diesem Bereich misst, noch irgendwas mit der Realität zu tun hat.
Welche Beschleunigungssensoren geben denn ihr Signal freqnenzabhängig aus? Ich brauche das Ausgangssignal nicht als Ausgangsspannung oder noch schlechteres PWM-Signal sondern als Frequenz.
Erwin Meyer schrieb: > Frequenz Auch 0.01ppm einer Frequenz lassen sich schlecht bis überhaupt nicht messen.
Es gab früher zumindest mal die Sensoren auf Quarz-basis, die eine Frequenzverhältnis ausgegeben haben. Die wurden z.B. in U Booten genutzt um damit an Hand der vom Ort abhängigen Gravitation zu navigieren. So einfach zu bekommen werden solche Sensoren aber nicht. So unmöglich ist die Frequenzmessung auf 0.01 ppm nicht. Man braucht dafür aber schon eine Anbindung an eine Externe Referenz vie GPS, DCF77 oder was ähnliches. Von der Auflösung ist das kein wirkliches Problem - auch nicht mit Hobbymitteln. Bei passender Frequenz schafft das auch ein kleiner µC wie 8 Bit AVRs in überschaubarer Zeit von etwa 1 Sekunde. Mein Zähler sollte es von der Auflösung schon schaffen, kann es nur nicht anzeigen (nur 7 Stellen) - für die Genauigkeit fehlt nur noch der genaue Ref. Takt.
Also wir bauen ein USB Sensormodul mit einem MEMS Sensor drin, das erreicht 125 µg Auflösung und könnte die bei so niederfrequenten Änderungen durchaus über dem Rauschen halten. Der verbaute Sensor ist einer der besten dreiachsigen MEMS die man momentan bekommt, signifikant bessere Auflösungen werden gleich erheblich teurer und liegen locker im dreistelligen Bereich nur für das Sensorelement. http://www.codemercs.com/index.php?id=58&L=0
Als Referenz kann ich einen Quarzofen oder eine irgendwo als Restposten billig gekaufte Atomuhr nehmen, so das eine Auflösung von 1 ppb oder besser machbar ist, aber erstmal brauche ich einen Sensor, der mir eine Frequenz liefert. Welche Sensoren geben denn eine Frequenz aus?
Eine Pendeluhr gibt die Frequenz aus, allerdings proportional zur Wurzel aus der Beschleunigung. Fehlt nur noch die Lichtschranke am Pendel und man hat auch ein Elektrisches Signal. Mit 0.01 ppm Genauigkeit wird es aber nichts mit einer alten Uhr. Nur Weil eine Sensor eine Frequenz ausgibt muss er nicht besonders Genau sein.
Ulrich schrieb: > Es gab früher zumindest mal die Sensoren auf Quarz-basis, die eine > Frequenzverhältnis ausgegeben haben. Die wurden z.B. in U Booten genutzt > um damit an Hand der vom Ort abhängigen Gravitation zu navigieren. So > einfach zu bekommen werden solche Sensoren aber nicht. Gibt es dazu eine Bauteil-Bezeichung oder sonstwelche Namen? Ohne irgendeinen konkreten Anahltspunkt kann man schliecht etwas suchen.
Hier sind ein paar Links zu sehr empfindlichen Sensoren. Billig wird das aber wohl nicht! http://www.sumobrain.com/patents/wipo/High-resolution-digital-seismic-gravity/WO2010016998.html http://www.scintrexltd.com/internal.php?storeCategoryID=1&subcatID=9&s_page=Gravity http://www.paroscientific.com/pdf/Quartz_Resonator_Technology.pdf 10 nG ist wohl wirklich anspruchsvoll, auch für die Profis, geht aber.
Da wir die wegen mangelnder Eignung für unsere Anwendungen nicht einsetzen: Keine Ahnung. Ich war nur auf der electronica bei deren Stand und habe mich informiert, mit dem Ergebnis, dass die Sensoren zwar schöne Daten haben für uns aber nicht passen. Einfach mal bei Epson Toyocom nachschauen.
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