FFT Amplitudenspektrum: Lasertracker vs. Beschleunigungssensor

[McBane (Gast)]

Hallo,

ich habe leider keinen ähnlichen Beitrag gefunden, Frage ist aber auch 
recht speziell denke ich.

Ich habe eine Schwingung (am Ende eines langen Balkens) auf zwei 
unterschiedliche Arten aufgenommen.
1. Die Beschleunigung über einen Beschleunigungssensor (JW24F14)
2. Direkt den Weg der Schwingung mit einem Lasertracker
Die Messung (ca. 200 sek.) verlief so gut es geht zeitgleich (vielleicht 
0,5 sek Zeitversatz)

Die Daten habe ich mit Matlab und Fouriertransformation (FFT) 
ausgewertet, siehe Bild.

Grundsätzlich sind die Ergebnisse sehr plausibel und beide Arten 
erzeugen auch ähnliche Resultate bzgl. Amplitude und Frequenz.

Schaut man sich die beiden Amplitudenspektren an, so erkennt man, dass 
bei der Analyse des B-Messers grundsätzlich noch einige höhre Frequenzen 
dabei sind. Bei der Auswertung der Lasertrackerdaten fällt vor allem die 
sehr niedrige Frequenz auf.

Nun meine Frage:
Woran liegt das genau? Ist das nur das Rauschen des B-Sensors oder liegt 
das eher an der "Natur" von Beschleunigung und Weg? Hat jmd. damit 
Erfahrungen?

Und noch was: Ist der starke Drift beim B-Sensor normal?. Klar, der 
Fehler wird zweimal integriert, aber so viel?

Vielen Dank für die Kommentare im voraus und schöne Grüße
Tim

[Wolfgang (Gast)]

McBane schrieb:
> 2. Direkt den Weg der Schwingung mit einem Lasertracker

Lasertracker hört sich toll an. Kennst du auch den Frequenzgang von dem 
Teil?

[Frank M. (aktenasche)]

hast du gefenstert?

was den drift angeht: nimmst du mit dem sensor daten in der vertikalen 
auf? falls ja, könnte es an der erdbeschleunigung liegen. je nach 
sensortyp muss man die noch rausrechnen. allerdings wäre dann der drift 
relativ konstant denke ich. vermutlich irgendein offset fehler.

falls du mit "sehr niedrige" frequenz den peak bei null meinst: das ist 
der mittelwert deines signals.

ps.: es heisst betragsspektrum ;)

[McBane (Gast)]

Wolfgang schrieb:
> Kennst du auch den Frequenzgang von dem
> Teil?

Was meinst du damit hier genau? Ob der Lasertracker vielleicht Hoch- 
oder Tiefpasseigenschaften hat? In dem Fall denke ich das er weder 
verstärkt noch irgendwas dämpft. Der Lasertracker nimmt mit einer 
Freuquenz von ca. 128 Hz den reinen Weg der Schwingung des Balkens auf.
Oder habe ich dich da nicht bzw. falsch verstanden? Bin kein Experte auf 
dem Gebiet :)!

Frank Meier schrieb:
> hast du gefenstert?

ja, mit der hann funktion

Frank Meier schrieb:
> sensor daten in der vertikalen
> auf?

ja, richtig!

Frank Meier schrieb:
> vermutlich irgendein offset fehler

das vermute ich auch. Ich mache beide Signale ganz stumpf Mittelwertfrei 
indem ich den Mittelwert abziehe. Rechne damit also "sozusagen" g raus. 
Wüsste aber gerade auch keinen anderen,schöneren Weg

Sonst noch ideen oder Erfahrungen damit? Mich interessiert vor allen der 
Unterschied in den beiden Betragsspektren, also wo der herkommt.

Danke und grüße

[McBane (Gast)]

Hallo,

ich habe es nun einfach nochmal ausprobiert und mit beiden Methoden die 
Beschleuniung ausgewertet.
Dazu habe ich einfach aus dem Wegsignal des Lasertrackers die 
Beschleunigung berechtet und davon die Fouriertransformation gemacht. 
Nun vergleicht man also Äpfel mit Äpfeln.

Das Ergebniss zeigt deutlich zwei nahezu identische Betragsspektren. Das 
"Problem" liegt also wirklich eingfach NUR in der Natur der 
Beschleunigung bzw. des Wegsignals.

Der zeitliche Verlauf des Beschleunigungssignals ist einfach etwas 
"unruhiger" als der des Wegsignals. Daraus resultieren die höheren 
Frequenzen.
Dies ist auch plausibel (und im Gedankenexperiment recht simpel). Feine 
Schwingungen innerhlab der Hauptschwingung des Beschleunigungssignals, 
also eine leichte ab- bzw. zunahme der Beschleunigung, haben keine 
direkte ab- bzw. zunahme des Weges zur Folge sondern verlangsamen oder 
beshleunigen das "zurücklegen des Wegs" (Geschwindigkeit) ja nur. Der 
Grund liegt also in der zweifachen Integration.

Ich denke Beitrag ist geklärt, Danke für die Kommentare und Gruß