Hallo zusammen... ich grüble gerade über folgendem Problem: An einer rotierenden Welle die sich mit einer Drehzahl von 2000 Umdrehmungen pro Minute dreht, sollen Messwerte gesammelt werden und diese an einen Messrechner weitergesendet werden. Ich könnte mir für diese Aufgabe ein Bluetooth-Modul zusammen mit einem Microcontroler und einer Batterie als Stomversorgung vorstellen (auf bzw. in der Welle). Die Frage die ich mir stelle und auf die leider noch keine Antwort finden konnte: Ist es möglich per Buetooth Daten zu übertragen wenn sich der Bluetoothsender 2000 mal in der Minute um seine eigene Achse dreht? Oder werden die Funksignale aufgrund von Dopplereffekten sosehr verfälscht, dass beim Empfänger nichts brauchbares mehr ankommt? Ich hoffe jemand von euch kann mir weiterhelfen... vielen Dank im Vorraus!
@ Basti A. >finden konnte: Ist es möglich per Buetooth Daten zu übertragen wenn sich >der Bluetoothsender 2000 mal in der Minute um seine eigene Achse dreht? Das wäre dann zirkulare Polarisation. ;-) Kleiner Insidergag. >Oder werden die Funksignale aufgrund von Dopplereffekten sosehr >verfälscht, dass beim Empfänger nichts brauchbares mehr ankommt? Hmm, gute Frage. Buetooth arbeitet auf 2,5 GHz. Wahrscheinlich müsste man mit einer Antenne mit wenig Richtcharakteristik arbeiten, dann könnte es gehen. MfG Falk
Versuch' die Antenne so zu plazieren, das die Polarisation in Achsrichtung läuft, dann drehst Du diese nicht mit. Die Umdrehungszahl an sich ist irrelevant, was den Herrn Doppler interessiert ist die Umfangsgeschwindigkeit, mit der die Antenne tatsächlich bewegt wird. Hängt also vom Radius mal Umdrehungszahl ab. Wenn die Antenne in Achsmitte plaziert werden kann wäre das stehts null. Ich habe aber nicht wirklich Ahnung davon und weiß auch nicht, für welche Geschwindigkeiten Bluetooth spezifiziert ist, sprich welche Frequenzabweichung erlaubt ist und ob es OK ist wenn die wobbelt.
Sehr interessante Frage! Täte mich auch interessieren ;-))
Das ergibt erst mal eine AM und eine FM. Amplitudenschwankungen mit (2000/60)Hz durch die Polarisation der Antenne, das könnte man tatsächlich mit zikularen Antennen vermeiden. Frequenzmodulation, das ist eine Dopplerverschiebung durch Schwankung der Entfernung von Sende- zu Empfangsantenne mit ebenfalls 2000/60 Hz.
Frequenzabweichung: die frage ist also: umfangs-/lichtgeschwindigkeit... ab worb2 wirds kritisch... auch kleiner Insidergag.
einfach die zirgulare antenne um die achse solte dan gar keien verzögerung geben
Also für den Dopplereffekt musst Du schon einen Zahn zulegen. Da musst Du Dir sicher keine Sorgen machen...
Hast du schon daran gedacht, dass das Modul eine Masse ist une eine Unwucht auf der Achse erzeugt. Bei 2000RPM kommt es halt drauf an, wie stabil die Aches ist würde ich sagen... Vielleicht stimmt das ja auch nicht, aber is mir nur gerade so gekommen...
ich würde versuchen das messmudul gernicht erst auf der auchse anzubringen und die geschwindigkeit mit einem andren gerät messen. so eine art kabelloser fahrradcomputer nur für 2kU/min ausgelegt :)
Der Empfänger muss sich eben auch mit 2000 u/min drehen ;)
Hallo zusammen... danke für die vielen Antworten. Bei der von mir erwähnten "Welle" handelt es sich um ein rotierendes Werkzeug zum Bearbeiten von Metall. Daher kann die Bluetooth-Antenne leider nicht auf der Stirnseite angeordnet werden, da dort die Metallzerspanung stattfindet. Könnte man nicht eine ringförmige Antenne um die Welle (den Schaft des Werkzeuges) legen? Kann man eine solche Antenne selber mit ein paar Lagen Kupferlackdreht wickeln? Verzeiht meine vielleicht dummen Fragen, bin wirklich kein Antennenspezialist :-(
arbeitest du bei Kistler? ;) ...nimm anstatt bluetooth besser ZigBee, braucht viel(!) weniger strom und robuster, dafür geringere übertragungsrade (für die paar messdaten sollten 250kb/s dennoch genügen).
Hallo snowman, ich arbeite nicht bei Kistler, aber kenne die Produkte von Kistler gut ;-) Danke für Deinen Tipp.
ich fragte nur, weil Kistler mal eine (Diplom?)arbeit dazu ausschrieb/bereit stellte: übermittelt worden wären torsions- und temperaturdaten der welle. ...ich hätte mich gewundert, wenn die es noch immer nicht gelösst hätten.
verwendet bluetooth eigentlich fdma ? hier würde noch das problem dazukommen, dass mehrere module auf der gleichen frequenz, aber zu unterschiedlichen zeitpunkten senden. durch die entfernungsänderung würde der sender nicht mehr ganz im richtigen zeitschlitz senden. dass ist auch der grund warum gsm bis nur ca. 200 km/h funktioniert. lg
Das gröste Problem wird es sein eine sichere Übertragung zu erzielen. Bei dieser Art der Aufgabenstellung werden werden gehäuft Rx-Nullstellen auftreten aufgrund der Drehung, der Antennenpositionierung und der Reflexionen. Ein sicheres System ist nur mit mehreren Empfänger zu realisieren und dann wird Bluetooth kritisch, zumal die zu übertragende Datenrate wahrscheinlich gering sein wird. Weiter ist ein Eingriff in die Protokollstruktur hilfreich und das ist weder bei Bluetooth noch bei ZigBee gegeben. Viel Spaß, ist eine interessante Aufgabenstellung
Ich denke, dass die Abschattung der Antenne durch die Achse ein Problem sein wird. Das Signal wird dadurch ziemlich stark amplitudenmoduliert, da ist dann die Frage ob die Eingangsverstärker im Empfänger das so mögen. Eine Alternative wäre es einen 802.15 Transceiver zu nehmen, das ist die Basis von ZigBee. Das Protokoll könnte dann selbst gestrickt werden und speziell an die Anforderungen angepasst. Z.B. wäre eine Forward Error Correction sinnvoll, die braucht natürlich genug Rechenpower beim Sender und Empfänger. Denkbar ist auch ein Ansatz wie er bei CD und DVD verwendet wird: Daten räumlich (in diesem Falle halt zeitlich) gestreckt redundant übertragen, so ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass ein Datenpaket durchkommt, bzw. genug Bits davon um mit der Fehlerkorrektur die Originaldaten zu rekonstruieren. Aber Versuch macht kluch, also vielleicht einfach erst mal ausprobieren, z.B. Nokia-Handy an die Achse kleben, die sind gerade billig zu haben...
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