Hallo Zusammen,
ich habe eine Frage wir haben eine Teststand und wollen die Drehzahl
genau messen.
Die Drehzahl soll in einer Auflösung von 0,05 min-1 aufgenommen und
angezeigt werden.
Wie wähle ich am besten ein Encoder aus ein Kollege hat gemeint die
Bitzahlen durch die Drehzahl zu rechnen. Ich bin nicht davon überzeugt
ob das ausreichend ist.
Gegoogle habe ich schon und habe folgende Formel gefunden um zu prüfen
ob der Geber passt:
- Drehzahl n = 3000 min^(-1)
- Auflösung des Encoders A = 100 Impulse / Umdrehungen
- Minimale Impulsfrequenz des Drehgebers:
f = n x A / 60 -> 15kHz
Ist in den Beispiel die maximale Auflösung dann 30 min-1?
Auf was muss ich alles achten denke muss auch auf die Auswerteeinheit
ein Augenmerk legen.
Frage nochmals durchdenken.
Die 0,05 Umdrehungen pro Minute mal in Umdrehungen pro Stunde umrechnen
:-)
Welche Drehzahl wird denn am Prüfstand erwartet?
Encoder sollte bei höheren Umdrehungen nicht mechanisch sein.
(Verschleiß, Prellen der Kontakte)
Aufgabe so wie eine Textaufgabe der Schulzeit gestalten; ws ist gegeben,
was ist gesucht. Natürlich wäre es hilfreich, wenn die zur Verfügung
stehenden Kenntnisse bekanntgegeben werden.
Theoretisch brauchst du nur die Zeit zwischen zwei Pulsen zu messen -
die Genauigkeit hängt nur von deiner Messung ab.
Bei vielen Pulsen/Umdrehung wird die Frequenz evtl sehr hoch, was die
Messung schwierig macht. Umgekehrt: bei wenigen Pulsen/Umdrehung dauert
die Messung bei niedrigen Drehzahlen sehr lange. Wie man das unter
einen Hut bringt, darfst du dir gerne selbst auseinanderklamüsern ;-)
schreib doch mal um was es genau geht. Es gibt Einsatzbedingungen da
ändert sich einen Drehzahl nicht so schnell, deswegen würde da auch 1
Impuls pro Umdrehung reichen, wenn du allerdings etwas genau zu einem
bestimmten Winkel wie bei einer Motorsteuerung(Verbrennungsmotor)
auslösen willst, ist es schon vorteilhaft wenn man mehr Impulse hat
gerade wie schon gesagt bei niedrigen Drehzahlen oder wenn man
Korrekturen während des Zyklus durchführen will, weil es eine
Beschleunigung oder Verzögerung gibt.
Ich würde würde es mit einem Magnet, einer Schlitzscheibe und einem
Hallsensor aufbauen, der gibt auch bei niedrigen Drehzahlen ein sauberes
Signal, ein Induktivgeber benötigt noch eine Signalaufbereitung.
Drehzahl schrieb:> Die Drehzahl soll in einer Auflösung von 0,05 min-1 aufgenommen und> angezeigt werden.
Du willst also 3000U/min von 3000,05U/min unterscheiden können.
Bei einer Mittelung über 1 Minute brauchst Du dazu 20Ip/U.
Bei einer Mittelung über 20 Minten reicht 1Ip/U
Wenn Du jede s einen aktuellen Wert brauchst, brauchst Du 20*60 =
1200Ip/U
Drehzahl schrieb:> ich habe eine Frage wir haben eine Teststand und wollen die Drehzahl> genau messen.
"Genau" ist keine Aussage. WIE genau?
In welchem Drehzahlbereich musst du messen?
Welche Zeitauflösung benötigst du?
Hallo,
okay es geht um ein Prüfstand wo ein Elektromotor gedreht wird und es
soll ein Geber am Elektromotor und an Geber an das Getriebe (i=20) dran
kommen.
Die Idee war halt ein Inkrementalgeber zu kaufen mit 1024, 2048 oder
mehr (mit entsprechender Auswertung)
In diesen Fall haben wir Geschwindigkeiten am Motor von 20-2500 min-1.
Der Wert sollte sich alle 0,5s aktualisiert werden um die Drehzahlen
aufzuzeichnen.
Ich denke mit den 1024/2048 Geber bekomme ich meine Auflösung von 0,05
min-1 in 0,5s nicht hin das wären dann 0,42 P/0,85 P oder?
Bei digitalen Encodern macht man in der Regel eine 4-fach
Flankenauswertung. bei einem Geber mit 2048 Strichen ehrälst du also
8192 Pulse/U. Dann kommst du bei 0,05U/min auf 3,4 Pulse, wenn du mit
500ms abtastest. Willst du öfter messen, brauchst du einen besseren
Geber.
Gruß
Tom
Drehzahl schrieb:> Wie wähle ich am besten ein Encoder aus ein Kollege hat gemeint die> Bitzahlen durch die Drehzahl zu rechnen. Ich bin nicht davon überzeugt> ob das ausreichend ist.
Das steinalte Problem, zwei Integerzahlen zu dividieren (X div Y) und
dabei nicht grob zu werden, wenn ein Integer zu klein wird steckt
dahinter.
So etwas löst man mit einem sog. "Reziprokzähler". Die Idee dahinter
ist, sowohl die hereinkommenden Impulse als auch die aus einer Referenz
kommenden Impulse gleichermaßen zu zählen UND die Torzeit, also die
Zeit, wo gezählt wird, von den hereinkommenden Impulsen zu steuern.
Damit ist diese Torzeit immer ein ganzzahliges Vielfaches der
hereinkommenden Impulse (genauer: deren Periodenlänge) und durch das
Auswählen einer ausreichend hohen Referenzfrequenz erhält man die
gewünschte Auflösung bei der o.g. Division.
Nebenbei: so ein "Reziprokzähler" unterscheidet sich vom gewöhnlichen
Zähler nur dadurch, daß beim gewöhnlichen Zähler die Torzeit vom
Referenzsignal gesteuert wird und beim Reziprokzähler vom
Eingangssignal.
W.S.
W.S. schrieb:> So etwas löst man mit einem sog. "Reziprokzähler"
Genau. Ob eine Drehzahl oder eine Frequenz gemessen werden soll, ist
dabei egal. Technisch ist das sowieso das gleiche.
Die Auflösung eines Reziprokzählers ergibt sich aus Referenzfrequenz und
Meßintervall: N = T_mess × F_ref
Bei einer Drehzahl von maximal 2500/min und der geforderten Auflöung von
0.05/min käme man mit F_ref = 10 Mhz auf 5ms minimales Meßintervall.
Allerdings braucht man für die Auswertung mindestens einen Impuls des
Eingangssignals. Wenn das bis herunter zu 0.05/min funktionieren soll,
wären das im schlimmsten Fall 20 min. Wenn man einen Encoder mit höherer
Auflösung nimmt, dann 20 min ÷ Impulse_pro_Umdrehung. Mit einem Encoder,
der 1024 Impulse pro Umdrehung liefert, wäre das kürzestmöglich
Meßintervall dann knapp 1.2 s.
Selbstverständlich abzüglich Jitter des Encodersignals, und den Fehler
(mechanisch) des Encoders. Und es würde natürlich nur der Mittelwert der
Drehzahl innerhalb der Meßzeit gemessen werden können.
TLDR: machbar ist das. Sinnvoll sicher nicht.
Drehzahl schrieb:> Ich denke mit den 1024/2048 Geber bekomme ich meine Auflösung von 0,05> min-1 in 0,5s nicht hin das wären dann 0,42 P/0,85 P oder?
Naja kommt darauf an. Du kannst ja nicht nur Impulse zählen, sondern
auch die Zeit zwischen den Impulsen auswerten.
Wenn du alle 0.5 s ein Ergebnis haben möchtest, 10 mal Mitteln und mit
0.3 U/s drehst brauchst du 10/0.3/0.5- 60 Impulse. (Mehrfach Auswertung
wie oben empfohlen würde ich nicht machen, da rise zu rise genauer ist
als rise zu fall. Da kannst aber 4 Zähler parallel laufen lassen)
Sg
Axel S. schrieb:> machbar ist das. Sinnvoll sicher nicht.
Den kann ich mich nur anschließen.
Ein Elektromotor dreht sich pro Umdrehung schon nicht völlig
gleichmäßig. Ich habe hier aufgrund der Poolpaare schon schnelle
Drehzahlschwankungen von 10-20 U/min gemessen. Weiterhin wird über die
lange Messzeit, um diese Genauigkeit zu erreichen, die Drehzahl auch um
ein Vielfaches schwanken.
Und selbst teure Drehgeber von renommierten Herstellern haben interne
Teilungsfehler, elektrische Jitter und andere Unzulänglichkeiten die das
Ergebnis verfälschen.
Also Anforderungen nochmal überdenken.
Axel S. schrieb:> Wenn das bis herunter zu 0.05/min funktionieren soll,> wären das im schlimmsten Fall 20 min.
Soll es aber nicht ...
Drehzahl schrieb:> Geschwindigkeiten am Motor von 20-2500 min-1
Axel S. schrieb:> Mit einem Encoder,> der 1024 Impulse pro Umdrehung liefert, wäre das kürzestmöglich> Meßintervall dann knapp 1.2 s.
okay danke das hatte ich auch berechnet.
Nur mit 20 Minuten muss ich noch mal verdauen.
Aber ganz ehrlich Drehzahlschwankungen von 20 U/min hab ich bei uns noch
nicht erlebt du meinst ohne Frequenzumrichter?
Ich hätte auch mal sagen sollen das wir den Motor mit ein
Frequenzumrichter betreiben. -sorry-
