Hallo zusammen, kann mir vielleicht Jemand dabei behilflich sein wie ich den Verlauf der Ladung eines Drehkondensators mit einem OPV in einen Spannungswert überführe. Ich möchte quasi an dem Drehkondensator drehen können und am Ausgang des OPV´s einen proportionalen Spannungsverlauf erhalten. Mein Ansatz ist es den Drehkondensator mit einer konstanten Spannung vorzuspannen und dann die durch das Drehen sich verändernde Kapazität irgendwie auf den Eingang des OPV´s zu geben aber wie weiß ich leider nicht. Ich wäre sehr dankbar, wenn mir Jemand von euch helfen könnte Liebe Grüße Sina
:
Verschoben durch Moderator
Drehkondensator -> Oszillator -> Freqiency-Voltage-Converter Alternativ: Für Radios mit Varicap-Abstimmung gab es Drehkos mit angeflanschtem Poti. Lösung: Trivial.
Hört sich ein wenig nach Bachelor-Arbeit an...
:
Wiederhergestellt durch Moderator
Man macht einen Schwinkreis draus und wertet die Frequenz aus. Rest ist trivial. Alles kalter Kaffee.
Vielen Dank euch! Kann mir das vielleicht jemand von euch noch grob skizzieren? Vielen Dank im voraus!
Hi Sina. Das geht aber noch viel einfacher, bzw. ist dein Ansatz schon ganz gut. Einfach einen kapazitiven Spannungsteiler bestehend aus deinem Drehko und einem weiteren Kondensaor an einen Diffverstärker legen und fertig ;)
Angehängte Dateien:
-
Drehko.jpg
36 KB
Könnte z.B so aussehen. Dimensionierung natürlich noch entsprechend anpassen
Ladungspumpe Auf der einen Seite vom Drehko eine Rechteckspannung (Frequenz und Amplitude konstant) draufgeben Auf der anderen Seite vom Drehko gleichrichten und rein in den OP als Transimpedanzverstärker und Integrator
Sina schrieb: > Mein Ansatz ist es den Drehkondensator mit einer konstanten Spannung > vorzuspannen und dann die durch das Drehen sich verändernde Kapazität > irgendwie auf den Eingang des OPV´s zu geben Dummerweise entladen sich Kondensatoren von alleine, besonders schnell kleine Kapazitäten wie beim Drehko. Letztlich hängt es von der benötigten Genauigkeit ab. Man sollte eine Schaltung nutzen, die ihn immer wieder von 0 an auflädt, und entweder die Ladespannung nach einer festen Zeit, oder die Zeit bis zu einer festen Ladespannung messen, und dann wieder rücksetzen (auf 0 entladen). Das kann man als Analogschaltung oder mit einem Mikrocontroller machen. Aber durch die meist nur Pikofarad beim Drehko wird die Schaltung mit einer eher hohen Frequenz arbeiten. Alternative: Mit dem Drehko einen Oszillator (Schwingkeis) bauen, und dessen Frequenz messen, dann eine F/U Umsetzung machen. Also alles andere als einfach. Kauf dir ein Poti.
Such mal unter Ladungsverstärker. Aber untere Grenzfrequenz nicht 0 sonst geht der Verstärker nach einiger Zeit in die Begrenzung.
Michael B. schrieb: > meist nur Pikofarad AM-Drehko: eher so 300 bis 500 pF und dazu noch noch 2 Pakete.
Michael B. schrieb: > Kauf dir ein Poti. Ohne Wertung der anderen sinvollen und gut gemachten Beiträge: dies scheint mir (nach langer Zurückhaltung) die sinnvollste Lösung zu sein.
Hallo! Erstmal vielen Dank euch allen! Damit ist mir schon sehr geholfen. Habe jetzt viele neue Denkansätze. Kann mir vielleicht noch einer von euch verraten wie man einen Drehkondensator in LTSpice simulieren kann? Z.B, dass er seine Kapazität innerhalb einer Sekunde linear von 10pF auf 1nF ändert?
Sina schrieb: > Kann mir vielleicht noch einer von euch verraten wie man einen > Drehkondensator in LTSpice simulieren kann? Z.B, dass er seine Kapazität > innerhalb einer Sekunde linear von 10pF auf 1nF ändert? Da fällt mir spontan nur der .step Befehl ein. mfg Klaus
Danke Klaus aber, wenn ich das richtig verstanden habe habe ich mit dem .step Befehl ja nur die möglichkeit verschiedene Simulation parallel durchzuführen und nicht das sich ein Wert über die Zeit ändert oder?
Sina schrieb: > wenn ich das richtig verstanden habe habe ich mit dem > .step Befehl ja nur die möglichkeit verschiedene Simulation parallel > durchzuführen und nicht das sich ein Wert über die Zeit ändert oder? Der .step Befehl rechnet mit jedem Wert in der Liste die Simulation einmal durch und verwendet für jeden Lauf in der Grafik eine andere Farbe. Hier ein für Dich interessanter Thread. Da geht es um den .step Befehl aber auch noch speziell um die Beschriftung der Kurvenschar. Beitrag "Re: LTspice Ergebnis über Parameter auftragen" > und nicht das sich ein Wert über die Zeit ändert oder? Du hast Glück! Google: ltspice parameter zeitabhängig Passt schon fast. Beitrag "Parameter Zeitabhängig ändern/stepen in LTSpice" Beitrag "Zeitvariable Kapazität in LTSpice" Passt genau! Helmut sei (wie immer) Dank. Schau Dir unbedingt den vorletzten Beitrag an. Dort hat Helmut dem variablen C noch einen Serienwiderstand zugefügt. Damit werden Probleme behoben. Beitrag "Re: Zeitvariable Kapazität in LTSpice" mfg klaus
:
Bearbeitet durch User
AC Brückenschaltung. Gibt die Drehkostellung dann als AC Spannung aus. Erfüllt die anforderung im ersten Post. Ausgangsspannung is propotional zur Drehko-Position... Auch schon ohne OP ... ;)
Klaus R. schrieb: > Schau Dir unbedingt den vorletzten Beitrag an. Dort hat Helmut dem > variablen C noch einen Serienwiderstand zugefügt. Damit werden Probleme > behoben. > Beitrag "Re: Zeitvariable Kapazität in LTSpice" Test5 ist für Dich optimal. mfg Klaus
Angehängte Dateien:
-
Spannungsgeber1.jpg
86 KB
Ich hab da ewinen uralten Wobbelgenerator. Der macht genau das, was du möchtest - aber mit alten Bauteilen. Vielleicht kannnst du etwas davon brauchen.
Germann P. schrieb: > Der macht genau das, was du > möchtest - aber mit alten Bauteilen. Gab es damals noch keine Poties? Warum so umständlich? Spannungsstabilität war auch nicht gefragt? Das ist ja fast ein Thermometer. mfg Klaus
:
Bearbeitet durch User
Vielen, vielen Dank euch allen! Aber ich will doch nur eine variable Kapazität in einen dazu proportionalen Spannungswert überführen. Mein selbstgebauter Drehko hat eine Kapazität von 500pF bis 2nF und dazu muss ich einen OPV verwenden. Was ist mit der Lösung von Mopfhopf? Ich versuche die ganze Zeit diese zu simulieren aber ich habe es noch nicht hinbekommen eine Kapazität in LTSpice einzubinden die sich über die Zeit verändert. Dazu verfolge ich noch den Ansatz den mir Klaus rausgesucht hat. Alternativ habe ich mir noch ausgedacht einen Meißner Schwingkreis aufzubauen und dessen Ausgangsspannung dann f/U zu wandeln aber das halt erst falls sich herausstellt, dass der Lösungsvorschlag von Mopfhopf nicht meine Anforderung erfüllt. LG euch allen!
Sina schrieb: > Ich möchte quasi an dem Drehkondensator drehen können und am > Ausgang des OPV´s einen proportionalen Spannungsverlauf erhalten. Also doch nicht simulieren, sondern praktisch aufbauen. Was ist denn das Ziel? Warum der Drehkondensator? Tut es ein Drehpoti nicht auch? mfg Klaus
Bau die eine einfache Brückenschaltung auf, wobei Du einen der Widerstände durch Deinen Drehkondensator ersetzt. Einen weitern Widerstand ersetzt Du durch einen Einstellregler oder auch durch einen Trimmkondensator, damit Du die Brücke beim niedrigsten Wert Deines Dekos auf Null abgleichen kannst. Die Brücke speist Du mit einem Sinusgenerator. Eine einfache Generatorschaltung reicht da völlig. Die Frequenz würde ich um die 100kHz wählen. Die Diagonalspannung der Brücke greifst Du mit einem Differenzverstärker (OPV) ab. Die Ausgangsspannung des OPV kannst Du dann mit einem aktiven Gleichrichter gleichrichten. Am Ausgang des Gleichrichters hast Du Dann Deine gewünschte Gleichspannung.
Dane Danke Klaus, Zeno und allen anderen! Was habt ihr denn alle gegen Mopfhopfs Lösungsvorschlag? Der scheint so schön einfach zu sein.
Mopfhopf schrieb: > Könnte z.B so aussehen. Dimensionierung natürlich noch entsprechend > anpassen Ohne Frequenz an den Kondensatoren ist Dein Vorschlag leider Unfug!
@ Mani Wieso? Der Kondensator ist hochohmig DC vorgespannt. Mit Q=C*U bzw U=Q/C führt eine Äanderung von C zu einer Änderung von U. Wo ist der Denkfehler?
Ah ich habe ihn gefunden. Die Änderung wäre nur kurzfristig und es würde sich kurz danach wieder das gleich Potenzialverhältnis einstellen oder?
Genau! Und die Eingänge in der Luft hängen mit viel Brumm...
:
Bearbeitet durch User
Super danke Dir. Mein Drehko wird Ende aber eine sich schnell ändernde Kapazität sein (kapazitiver Sensor der ein breites Frequenzsprektrum aufnimmt). Wäre die Schaltung dann brauchbar? um diese Frequenzen zu entkoppeln bzw. Impedanzzuwandeln?
Sina schrieb: > Mein Drehko wird Ende aber eine sich schnell ändernde > Kapazität sein (kapazitiver Sensor der ein breites Frequenzsprektrum > aufnimmt). Kann mir dabei nichts vorstellen außer Du willst eine Drehzahlerfassung bauen... Bitte mehr Input...
Der Sensor soll die Vibrationen einer Maschine aufnehmen und diese sollen am Ende mit einer FFT ausgewertet werden.
Verstehe, worum es Dir geht, aber da muss ich passen... Aber es wird wohl jemand in diesem Forum geben, der Dir dabei behilflich sein könnte... Alles Gute noch!
Und warum redest du die ganze Zeit von einem Drehkondensator?
Vielen Dank Mani! Dir auch eine gute Nacht! @Michael: Weil ich zuerst versuchen wollte die Schaltung zu simulieren. Entschuldigung an alle! Mir ist jetzt erst klar geworden, dass zwei ganz unterschiedliche Problemstellungen sind. Ich habe es einfach als einfacher erachtet in der Simulation eine sich ändernde Kapazität zu verwenden. Wie gesagt, es war mir nicht klar, dass das nicht Zielführend ist. Das ist mir erst durch Mani klar geworden.
Dank euch habe ich aber eine MEnge gelernt und konnte mein Verständnis sehr verbessern! Dafür sei euch allen gedankt! LG Sina
Also, nächstes Mal genau beschreiben, was man erzielen möchte... Eines ist mir noch eingefallen, Sina! Für Vibrationen an einer Maschine wäre doch ein Spektrumanlalyzer das Mittel, mit dem Du diverse Frequenzen aufzeichnen kannst... Es gibt auch spezielle Abnehmer (Mikrofone) dafür, bzw. Vibrations- aufnehmer z.B. https://www.sensor-messtechnik.de/produkt-kategorie/vibrationsaufnehmer/
:
Bearbeitet durch User
Werde ich machen! Ja so in etwa soll es am Ende auch gemacht werden. Die Daten werden an einen Mikrocontroller geschickt und mit diesem dann ausgewertet aber da bin ich nicht im Thema. Meine Aufgabe des Projektes ist nur der analoge Teil. Sprich die Vibrationen mit dem kapazitiven Sensor aufnehmen und impedanzwandeln.
Der Sensor ist halt schon vorgegeben (auch ein eigenbau), dieser hat eine Kapazität von 500pF bis 2nF. Danke Dir!
Sina schrieb: > Der Sensor soll die Vibrationen einer Maschine aufnehmen und diese > sollen am Ende mit einer FFT ausgewertet werden. Großartig. Fast zwei Tage und 27 Postings für den *rsch, nur weil du diese essentielle Information verschwiegen hast. Man könnte auch sagen, du hast gelogen Dein Sensor ist also ein Mikrofon und kein Drehkondensator. Selbstverständlich ergibt es überhaupt keinen Sinn, ein Kondensatormikrofon dadurch auswerten zu wollen, daß man es als Teil eines Schwingkreises oder einer mit Wechselspannung gespeisten Brücke verwendet.
Sina schrieb: > Der Sensor soll die Vibrationen einer Maschine aufnehmen Also ein Kondensatormikrofon. Es lebe die Salami!
Sina schrieb: > Die > Daten werden an einen Mikrocontroller geschickt Und warum dann erst von hinten durch die Brust ins Auge? Der MC kann mit seinem ADC die Kapazität doch direkt messen (QTouch-Prinzip). Der ADC-Wert entspricht dabei dem Verhältnis der angeschlossenen Kapazität zur internen S&H-Kapazität des ADC. Man kann aber auch einen Oszillator aufbauen und mit einem der vielen Timer des MCs die Periodendauer messen.
Angehängte Dateien:
-
ValvoFeuchtesensor.png
100 KB
Es gibt eine sehr simple Schaltung in einer alten Valvo-Applikation zu einem kapazitiven Feuchtesensor. Mit einem vierfach-NOR HEF4001 und einem weiteren NOR-Gatter sind zwei identische Oszillatoren aufgebaut, einer davon enthält den Sensor. Die werden im fünften Gatter "gemischt", damit entsteht ein pulsbreitenmoduliertes Rechteck. Tiefpassgefiltert (oder direkt auf einem Zeigerinstrument angezeigt) wird daraus eine Gleichspannung. ein Link zum PDF: https://web.archive.org/web/20060618143150/http://docs.poulter.de/Elektronik/Sensoren/Luftfeuchtesensor%20VALVO.pdf
Angehängte Dateien:
-
PLL_4046.gif
28 KB
Eine sehr moderne Lösung wäre mit einer PLL, zum Beispiel HEF4046. Den Drehkondensator als Oszillator betreiben, den PLL Oszillator auf die gleiche requenz abstimmen und die Regelspannung auswerten. Achtung: Die PLL mit 4046 hat eine maximale Arbeitsfrequenz um die 1 MHz. Das wäre bei der Dimensionierung des Drehkondensator-Oszillators zu bedenken.
Die Valvo-Schaltung ist eleganter durch die automatische Kompensation von diversen Parametern.
Vor allem dehnt die Schaltung den Messbereich, wie eine
Messbrückenschaltung.
>Verlauf der Ladung eines Drehkondensators
ist etwas missverständlich formuliert, es soll wohl eine sich zeitlich
ändernde Kapazität des Drehkondensators dargestellt werden.
:
Bearbeitet durch User
Sina schrieb: > @ Mani Wieso? Der Kondensator ist hochohmig DC vorgespannt. Mit Q=C*U > bzw U=Q/C führt eine Äanderung von C zu einer Änderung von U. Wo ist der > Denkfehler? Der ideale Kondensator in idealer Umgebung verliert seine Ladung normalerweise nicht. Aber es ist nun mal nicht alles ideal so das die Ladungen wieder abfließen. Wenn Du da jetzt noch mit einem OPV ran gehst um die Ladung zu messen, wird sie noch schneller abfließen, da der Eingangswiderstand des OPV auch nur endlich ist. Man könnte solche (statischen) Ladungen mit einem Elektroskop oder einer Feldmühle nahezu belastungsfrei messen. Dazu müßte man diese Instrumente aber direkt in das elektrische Feld des Kondensators bringen, was aber schon auf Grund der geometrischen Abmessungen in Deinem Fall recht schwierig werden wird. Deshalb geht man bei Kapazitäten den Weg über eine Wechselspannung. Eine Brückenschaltung nimmt man deswegen, weil sie auf Änderung der Brückenwiderstände (-impedanzen) sehr empfindlich reagiert und man so mit relativ wenig Aufwand gut weiter verarbeitbare Messgrößen erhält.
Axel S. schrieb: > Sina schrieb: >> Der Sensor soll die Vibrationen einer Maschine aufnehmen und diese >> sollen am Ende mit einer FFT ausgewertet werden. > > Großartig. Fast zwei Tage und 27 Postings für den *rsch, nur weil du > diese essentielle Information verschwiegen hast. Man könnte auch sagen, > du hast gelogen > > Dein Sensor ist also ein Mikrofon und kein Drehkondensator. Naja zu einem Kondensatormikrofon besteht schon eine gewisse Ähnlichkeit, dennoch würde ich das Teil nicht als solches bezeichnen. Man kann zwar das Signal wie bei einem KOndensatormikrofon auswerten, aber dagegen spricht, das die Vorspannung schon recht hoch sein muß (beim klassischen Kondensatormikrofon ca. 100V) und die Nutzspannung sehr klein ist, so das die Verstärkung direkt am Kondensator erfolgen muß. Zudem ist das Ganze auch noch sehr hochohmig und damit für Störeinflüsse sehr empfänglich. Für Sinas Anwendungsfall ist Messbrücke mehr als prädestiniert, da diese auch bezüglich Störspannungen recht unempfindlich ist und bei ordentlicher Dimensionierung auch hohe Nutzspannungen liefert. Die Amplitude des des Signals ist dann das Maß für Schwingungsamplitude und die zeitliche Änderung das Maß für die Frequenz. Vorteil der Brücke ist auch das man erkennt, wenn das System nicht in die Nulllage zurückkommt oder in einer Position verharrt. In beiden Fällen erhält man ein in der Amplitude konstantes Ausgangssignal.
Ich habe nicht gelogen. Für meine Simulation habe ich wie geschrieben schlicht einen Drehko verwenden wollen! Trotzdem vielen Dank!
Danke für die ganzen neuen Vorschläge! Da werde ich mich direkt mit befassen. Wünsche euch einen schönen Tag!
>FFT zur Vibrationsanalyse wird anscheinend auch das "Cepstrum" berechnet, das ist nacheinander eine FFT, Logarithmierung und inverse FFT: https://surveillance7.sciencesconf.org/conference/surveillance7/01_a_history_of_cepstrum_analysis_and_its_application_to_mechanical_problems.pdf https://www.bksv.com/media/doc/13-150.pdf https://www.bksv.com/media/doc/233-80.pdf Das sind allerdings Texte aus den 80ern, ob das heute noch aktuell ist weiß ich nicht
:
Bearbeitet durch User
Zeno schrieb: > Axel S. schrieb: >> Sina schrieb: >>> Der Sensor soll die Vibrationen einer Maschine aufnehmen und diese >>> sollen am Ende mit einer FFT ausgewertet werden. >> >> Großartig. Fast zwei Tage und 27 Postings für den *rsch, nur weil du >> diese essentielle Information verschwiegen hast. >> >> Dein Sensor ist also ein Mikrofon und kein Drehkondensator. Dem kann ich mir nur anschließen. Sina, mit dem Deko bist Du im ganz, ganz vereinfachten Fall zwar auf dem richtigen Weg des Funktionsprinzips, aber das ist etwas für den "Kindergarten". So würde man Dein Anliegen den ganz Kleinen erkären wollen. Hast Du Dir das selbst ausgedacht oder hat man Dir das nahe gelegt? Na ja, es ist letztlich egal. In der Praxis werden zur Schwingungsmessungen piezoelektrische Sensoren eingesetzt. https://de.wikipedia.org/wiki/Piezoelektrischer_Sensor Siehe auch: https://de.wikipedia.org/wiki/Integrated_Electronics_Piezo-Electric Jetzt kommt es noch darauf an in welchem Frequenzbereich Du messen willst. In der Regel werden für diese "Mikrofone" Ladungsverstärker eingesetzt. Da kommen wir Deinem Deko schon etwas näher, aber in einer ganz anderen Qualität. In dem unteren Link wird das Prinzip eines Ladungsverstärkers mit "Mikro" erläutert. https://www.mikrocontroller.net/attachment/50295/Ladungsverst_rker_1.PDF Hier ein Hersteller von diesen Sensoren. https://www.kistler.com/de/produkte/komponenten/accelerometer-und-beschleunigungssensoren/?pfv_metrics=metric Mit dem Ladungsverstärker brauchst Du Dich eigentlich gar nicht beschäftigen. Der ist in der Regel im Sensor integriert. Der Sensor wird über die IEPE Schnittstelle versorgt und das Signal auch darüber empfangen. Es ist ein Industriestandard. Also Du brauchst nichts Neues zu erfinden. mfg klaus
:
Bearbeitet durch User
Klaus R. schrieb: > In der Praxis werden zur Schwingungsmessungen piezoelektrische Sensoren > eingesetzt. Das nutzt Sina aber wenig, da der Sensor ihr offenbar vorgegeben wurde. Auch Deine anderen, durchaus richtigen Einlassungen, sind wenig hilfreich, wenn sie diesen vorgegebenen Sensor benutzen muß. Ist vielleicht so etwas wie ein Bachelor oder Diplomthema und das wird in aller Regel vor gegeben. Aber vielleicht geht es ja auch nur darum alternative Sensortechniken zu untersuchen - man weis es nicht genau.
Zeno schrieb: > Das nutzt Sina aber wenig, da der Sensor ihr offenbar vorgegeben wurde. > > Auch Deine anderen, durchaus richtigen Einlassungen, sind wenig > hilfreich, wenn sie diesen vorgegebenen Sensor benutzen muß. Es sieht aber sehr stark nach einem piezoelektrischen Sensor aus. Wenn sie wirklich nur den Sensor hat, dann darf sie sich mit Ladungsverstärkern beschäftigen. Es kann ja sein, daß die Auftraggeber von Sina auch keine rechte Ahnung haben und nur wissen, wir möchten Vibrationen messen. Dann wäre der Tipp auf diesen Industriestandard ja passend. Das Überwachen von Vibrationen ist ein weites Feld für das es eine breite Palette von Lösungen gibt. Die Herausforderung sollte die Auswertung der Messungen sein. Die FFT wurde ja schon erwähnt. Also, passenden Sensor wählen und dann auswerten. Man muß doch das Rad nicht neu erfinden. Mal sehen was Sina dazu sagt. mfg Klaus
Klaus R. schrieb: > Es kann ja sein, daß die Auftraggeber von Sina auch keine rechte Ahnung > haben und nur wissen, wir möchten Vibrationen messen. Dann wäre der Tipp > auf diesen Industriestandard ja passend. Das Überwachen von Vibrationen > ist ein weites Feld für das es eine breite Palette von Lösungen gibt. > Die Herausforderung sollte die Auswertung der Messungen sein. Die FFT > wurde ja schon erwähnt. > Also, passenden Sensor wählen und dann auswerten. Man muß doch das Rad > nicht neu erfinden. Mal sehen was Sina dazu sagt. Naja im universitären Umfeld geht es oft nur um Machbarkeitsstudien und/oder das Finden von alternativen Lösungsmöglichkeiten unabhängig davon ob am Ende eine wirklich praktikable Lösung heraus kommt. Dort ist auch ein Negativergebnis, also der Nachweis das die angedachte Lösung nicht zum gewünschten Ergebnis führt, ein im wissenschaftliche Sinne positives Ergebnis, da es eben beweist das es so nicht geht. Aber Du hast schon recht, vielleicht meldet sich Sina noch einmal und wir erfahren mehr. Gutes Nächtle!
Man bedenke: Vibrationen haben einen Frequenzanteil und einen Amplitudenanteil und einen Richtunsteil! Du hast damit drei Variablen, die bekommst du definitiv nicht mit der Zusammenfassung auf eine Spannung hin! Selbst wenn du die Richtung ausblendest, sagt dir deine einzelne Spannung gar nichts! Ich würde mich nochmal mit dem Auftraggeber hinsetzen und die Aufgabe präzisieren. Grüße Uwe
Zeno schrieb: > im universitären Umfeld geht es oft nur um Machbarkeitsstudien > und/oder das Finden von alternativen Lösungsmöglichkeiten unabhängig > davon ob am Ende eine wirklich praktikable Lösung heraus kommt. Dort ist > auch ein Negativergebnis, also der Nachweis das die angedachte Lösung > nicht zum gewünschten Ergebnis führt, ein im wissenschaftliche Sinne > positives Ergebnis, da es eben beweist das es so nicht geht Ganz recht. Nur sollte man dann halt auch das eigentliche Problem untersuchen. Ein kapazitiver Körperschallsensor ist nun mal kein Drehkondensator. Auch wenn man schnell am Drehko hin und her dreht, kommt man nur auf vielleicht 1Hz "Signal" Bandbreite. Eine Maschine kann aber auch mit ein paar kHz vibrieren. Da muß man dann schon sehr hohe Frequenzen verwenden, wenn man die Kapazitätsänderung in einer Brückenanordnung oder über die Verwendung in einem Resonanzkreis messen will. Nicht daß es nicht ginge. Aber es ist halt eine ganz andere Problemstellung. Und Ladungsverstärker existieren ja.
Uwe schrieb: > Man bedenke: > Vibrationen haben einen Frequenzanteil und einen Amplitudenanteil und > einen Richtunsteil! > Du hast damit drei Variablen, die bekommst du definitiv nicht mit der > Zusammenfassung auf eine Spannung hin! > Selbst wenn du die Richtung ausblendest, sagt dir deine einzelne > Spannung gar nichts! > > Ich würde mich nochmal mit dem Auftraggeber hinsetzen und die Aufgabe > präzisieren. Da muß ich Dir widersprechen. Alle 3 Größen bekommt man locker hin. Dazu gleicht man die Brücke erstmal ohne Sensor und schaltet eine Ersatzkapazität von 500pf (Beispiel von Sina) an Stelle des Sensors in den Brückenzweig. Damit gleicht man die Brücke auf 0 ab. Jetzt packt man 1,5nF dazu (500pF+1,5nF=2nF) und notiert sich den Spannungswert. Nunmehr schaltet man wieder den Sensor in die Brücke ein. Der sollte ja in Ruhestellung ungefähr seine mittlere Kapazität (ca. 1,25nF) haben, damit symmetrische Auslenkung möglich ist. Damit sollte sich in etwa die Hälfte des notierten Wertes einstellen. Mit Hilfe eine Addieres kann man nun den Spannungspegel auf 0 einstellen. Damit führen kleinere Kapazitäten gleich Auslenkung z.B. nach Minus zu negativen Spannungen, die bei 500pF am größten ist. Auslenkungen in die positive Richtung führen dementsprechend zu positiven Spannungen. Damit habe ich die Richtungsinformation. Über den Betrag der Spannung habe ich die Schwingungsamplitude. Über die Änderung der Spannung nach der Zeit kann ich auf die Frequenz zurückrechnen. Damit habe ich alle Größen erfasst. Worin liegt da nun das Problem.
Axel S. schrieb: > Auch wenn man schnell am Drehko hin und her dreht, > kommt man nur auf vielleicht 1Hz "Signal" Bandbreite. Den Dreko will sie doch nur zum Testen des Funktionsprizips benutzen und da wäre das doch in Ordnung. Der Sensor wird im Prinzip nur ein einfacher Plattenkondensator sein dessen Plattenabstand durch die Vibrationen verändert wird. Wen das geeignet konstruiert ist, dann sind da mit einer Wechselstrombrücke locker Frequenzen im Bereich 0 (statische Auslenkung) bis einige kHz möglich. Bis zu welcher Frequenz da eine Auswertung möglich ist hängt von der Speisefrequenz der Brücke ab. Die würde ich um den Faktor 10 höher als die zu erwartende Schwingungsfrequenz wählen. Vielleicht kann es auch weniger oder muß es mehr sein. Bei den Ladungsverstärkern hätte ich so meine Bedenken bezüglich des Einfangens von Störungen im rauhen Umfeld. Ich habe da aber keine Erfahrungen und lasse mich da gern auch eines besseren belehren. Vielleicht probiert ja Sina beides mal aus und berichtet dann - wäre schon interessant.
Zeno schrieb: > Bei den Ladungsverstärkern hätte ich so meine Bedenken bezüglich des > Einfangens von Störungen im rauhen Umfeld. Der Ladungsverstärker ist dann natürlich im Sensor integriert. Was ich so gesichtet hatte vertrugen die 20g bis 50g. Da geht aber bestimmt noch mehr. Elektrisch sind die mit einem Koaxkabel angeschlossen. Hin- und Rückleiter genügen ja bei der IEPE Schnittstelle.
Uwe schrieb: > Man bedenke: > Vibrationen haben einen Frequenzanteil und einen Amplitudenanteil und > einen Richtunsteil! > Du hast damit drei Variablen, die bekommst du definitiv nicht mit der > Zusammenfassung auf eine Spannung hin! > Selbst wenn du die Richtung ausblendest, sagt dir deine einzelne > Spannung gar nichts! Und es gibt sie doch! Analog Devices Inc. ADcmXL3021 Dreiachsiger Vibrationssensor https://www.mouser.de/new/analog-devices/adi-adcmxl3021/ mfg Klaus
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.