Gast
#4336550
Hallo, ich zerbreche mir den Kopf über die Theorie hinter einem Lock-In-Verstärker. Irgendwie stecke ich fest... Das Prinzip ist mir klar: Ein Sensoelement wird mit einer Wechselspannung betrieben, sodass das Signal U_sens sowohl die Frequenz der Erregung als auch ungewolltes Rauschen mit beliebigen Frequenzen beinhaltet. Der Lock-In-Verstärker multipliziert (im einfachsten Fall phasengleich) nun U_sens mit dem Referenzsignal U_ref und integriert über die Zeit (Tiefpass). U_out = 1/T integral(U_sens * U_ref,t-T,t) Als Resultat fliegt alles, was nicht auf der Erreger/Referenzfrequenz liegt, raus. So schön, so gut. Was passiert aber, wenn der Sensor bspw. ein Dehnungsmessstreifen ist und die gemessene Dehnung periodisch schwankt? Dann ändert sich sowohl die Amplitude als auch das Frequenzspektrum von U_sens: U_sens = A*sin(w1t) * B*sin(w2t), wobei A*sin(w1t) das Signal zur Erregung des Sensors ist und B*sin(w2t) das durch die Dehnung des Bauteils aufmodulierte Signal. B entspricht der Dehnung des Bauteils, w2 die Frequenz der Dehnung. U_sens beinhaltet nun sowohl die Summen- als auch die Differenzfrequenzen w1+w2 und w1-w2, aber nicht mehr die ursprüngliche Erregerfrequenz w1. Führe ich dieses Signal nun nach Verstärkung dem Lock-In-Verstärker zu, wird nochmal multipliziert, diesmal mit U_ref = C*sin(w1t). Leider gibt es kein Signal mehr auf w1, weil die Dehnung es ja von dort wegmoduliert hat. Als Resultat dürften Lock-In-Verstärker keine sich ändernden (oder sich nur gaaanz langsame ändernde) Signale messen können... An welcher Stelle mache ich den Denkfehler? Gruß Oli