Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mems-Sensor zur erfassung von Vibrationen


von MaddoxX (Gast)


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Hallo,

habe ein kleines Problemchen und finde leider keine passende Lösung bei 
"Dr.Google"& Co.

Was hab ich vor:

Möchte gerne von einem PC-Lüfter (für spätere Überprüfungen) die 
Vibration am Lager messen und ggf. Wuchten, also Schwingungsamplituden 
verringern. Diese sollen mittels einem 3-Achsen Beschleunigungssensor 
erfasst und in einem Graph dargestellt werden.(Evtll. kommt ein FFT und 
3D dazu). Das ganze wird mit einer Messkarte erfasst und 
Softwaretechnisch ausgewertet.

Was habe ich bereits :
- PC-Lüfter   : 1350 U/1min
- Poti        : Regeln der Spannung für Drehzahl
- MEMS-Sensor : ADXL335 | 300mV/g
- Ahnung      : Neuling

Wo ist mein Problem:
Also habe soweit den ADXL335 verdrahtet und an die Messkarte 
angeschlossen. Dieser ist am Lüfter (Plastikgehäuse vom Motor) 
befestigt. Zur Simulation habe ich ein geringfügiges Gewicht am 
Rotorblatt angeklebt. Was ich dabei nun nicht verstehe ist, warum habe 
ich bei betrieb des PC-Lüfters eine gleichbleibende Spannung bei der 
X-Y-Z Achse habe?
(X = 1,43 V ; Y = 1,8 V ; Z = 0,0 V(?))

Was mir dabei nicht in den Kopf gehen will warum sich bei mit oder ohne 
Gewicht sich nichts tut und sie immer auf den selben wert bleiben?
Natürlich ist es klar dass wenn der sensor gedreht wird je nach Achse 
sich die Spannungen anders verhalten. Aber sollte sich nicht bei der 
Vibration aus einer der Achsen was tun? Oder liegt es daran das ich noch 
irgendwas genaueres Berechnen muss?

Gruß Maddi

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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MaddoxX schrieb:
> Was ich dabei nun nicht verstehe ist, warum habe ich bei betrieb des
> PC-Lüfters eine gleichbleibende Spannung bei der X-Y-Z Achse habe? (X =
> 1,43 V ; Y = 1,8 V ; Z = 0,0 V(?))
WIE misst du diese Spannung? Mit einem Oszilloskop?

von MaddoxX (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
> WIE misst du diese Spannung? Mit einem Oszilloskop?

Ouh entschuldige , und zwar mit einer Messbox von National Instruments 
(Mydaq) und ausgewertet wird es Visuell in Labview.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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MaddoxX schrieb:
> Ouh entschuldige , und zwar mit einer Messbox von National Instruments
> (Mydaq) und ausgewertet wird es Visuell in Labview.
Bei nur 22Hz brauchst du bei sinusförmiger Anregung ganz erhebliche 
Amplituden für 1g.
Was bekommst du, wenn du mit dem Finger an den Sensor klopfst?

: Bearbeitet durch Moderator
von MaddoxX (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
> Bei nur 22Hz brauchst du bei sinusförmiger Anregung ganz erhebliche
> Amplituden für 1g.
> Was bekommst du, wenn du mit dem Finger an den Sensor klopfst?

Habe mal ein Bild zur Veranschaulichung gemacht. Also beim Klopfen 
schlägt es schon leicht aus.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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MaddoxX schrieb:
> Also beim Klopfen schlägt es schon leicht aus.
Da ist (wegen der impulsförmigen Anregung) die Beschleunigung auch 
deutlich höher...

von MaddoxX (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
> Da ist (wegen der impulsförmigen Anregung) die Beschleunigung auch
> deutlich höher...

Also wenn Ich das richtig verstanden habe, muss entweder das Gewicht und 
somit die Vibration am Lüfter höher oder es ein Sensibeleren Sensor 
sein?

von Peter II (Gast)


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die Frage ist welche Kondensatoren auf den Board verbaut sind.

[Datenblatt]
SETTING THE BANDWIDTH USING CX, CY, AND CZ

wenn sie so groß sein, dann ist der Sensor zu träge.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Festwerte kommen zB von festen Beschleunigungen, wie zB von der 
Erdbeschleunigung.
Ich wuerde die Vibrationen mit einem Lock-in messen, denn die Frequenz 
und Phase sind ja bekannt. Damit kann man nochmals 3 Groessenordnungen 
an Empfindlichkeit gewinnen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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MaddoxX schrieb:
> Also wenn Ich das richtig verstanden habe, muss entweder das Gewicht und
> somit die Vibration am Lüfter höher oder es ein Sensibeleren Sensor
> sein?
Nur als Denkanstoß: 1g Beschleunigung bedeutet, dass der Lüfter fast von 
alleine auf dem Tisch "herumklappert". Denn wenn er gerade so abheben 
würde, dann hat er genau 1g und kann so die Erdbeschleunigung (=1g) 
kompensieren...

von MaddoxX (Gast)


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Peter II schrieb:
> die Frage ist welche Kondensatoren auf den Board verbaut sind.
Hab 15nF für x,y,z drin, denke die sind klein genug.

Jetzt Nicht schrieb:
> Festwerte kommen zB von festen Beschleunigungen, wie zB von der
> Erdbeschleunigung.
Ouh man...Entschuldige ...darauf hätte ich selbst kommen müssen.

> Ich wuerde die Vibrationen mit einem Lock-in messen
Okay Lock-In hatte ich bisher noch nicht, lese mich nacher mal durch.
Danke für den Tipp!

Lothar Miller schrieb:
> Nur als Denkanstoß: 1g Beschleunigung bedeutet, dass der Lüfter fast von
> alleine auf dem Tisch "herumklappert". Denn wenn er gerade so abheben
> würde, dann hat er genau 1g und kann so die Erdbeschleunigung (=1g)
> kompensieren...

Okay, denke mal ich sollte mich noch mehr mit der beschleunigung 
befassen bevor ich an das Praktische gehe.

Dennoch super, danke für Ratschläge und Tipps.Versuche mal ab hier 
alleine weiter. Will ja auch was dabei lernen ;-)
Melde mich die Tage wieder hier wenn ich weitergekommen bin. Vielleicht 
interessiert es den einen oder anderen woran es lag.

Bis dahin,
gruß Maddi

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