Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Körperschallmessung am PC


von Martin W. (artin)


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Hallo,

Ich bin auf der Suche nache einer einfachen Methode den Körperschall am 
PC zu messen.

Anordnung:
Am PC wird eine Motorposition berechnet. Die Position wird über ein 
serielles Protokoll zu einem Steuergerät übertragen. Letzendlich bewegt 
sich ein Servomotor zu der gewünschten Position.

Es soll die Zeit gemessen werden, welche vom Beginn des 
Berechnungsalgorithmus am PC bis zum Loslaufen des Motors vergeht.

Ideal wäre es, den Körperschall des Motors zu messen und an der 
Soundkarte einzuspeisen. Durch Auswertung des Eingangssignals kann am PC 
gleich die Latenzzeit der gesamten Signalkette bestimmt werden.

Der Motor macht beim Fahren leichte Getriebe-Geräusche und leicht 
spürbare Vibrationen. Der Frequenzbereich wird ca. 1kHz sein.
Schallpegel ist in einem normalen Raum aber fast nicht hörbar. Eine 
"normale" Mikrofonmessung wurde schon probiert. Messignal und Störungen 
sind nicht befriedigend zu unterscheiden (aber sichtbar, wenn Motor 
schneller bewegt wird)

Ich möchte teuere Körperschallsensoren vermeiden.

Daher meine Fragen:

*) Kann dazu ein Piezo-Schallwandler genommen werden?
Welche Schallwandler eignen sich?

*) Reichen am Audioeingang zwei antiparallele Dioden als 
Überspannungsschutz, oder ist noch etwas zu beachten?

*) Gibt es fertige kostengünstige Lösungen, welche es am PC ermöglichen, 
Körperschall zu messen (Messsignal sollte einfach, z.B. als Audiosignal, 
zugänglich sein. Messung muss nicht genau sein...

Vielen Dank!

von oszi40 (Gast)


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Einfache Universallösung wäre evtl. ein USB-Oszi wo man die Kurven 
abspeichert?

Man könnte auch Endschalter am Gerät auswerten oder über die Soudkarte 
eine Lösung suchen. Für genaue Zeiten wird es aber am PC kompliziert, da 
alles Rechenzeit verbraucht.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Klingt irgendwie nach 'von hinten durch die Brust ins Auge'. Wenn man 
wissen will, wann ein Motor sich dreht, dann ist doch ein Sensor auf der 
Motorwelle das sicherste und direkteste? Und wenns unbedingt auf die 
Soundkarte gehen muss, kann man da statt des angedachten Mikros auch 
direkt einen Phototransistor oder den Ausgang einer Gabel- oder 
Reflexlichtschranke andocken.
Dann kann man sich neben der Versuchsanordnung auch wieder ohne 
Fehlmessung unterhalten.

: Bearbeitet durch User
von Martin W. (artin)


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Danke für die Antworten.

Ich versuche das Problem weiter einzugrenzen:

Ich brauche die Zeit, bis ein Algorithmus am PC eine Motorposition 
berechnet und der Motor sich zu drehen beginnt. Jede Messung, welche 
extern stattfindet, muss erst für den PC zugänglich gemacht werden...

Grundsätzlich ist eine Genauigkeitsbestimmung von 5ms mehr als 
ausreichend. Ich habe es mit einem Mikrofon auch gemessen, nur liefert 
das Mikrofon selbst soviele Störungen der Umgebungsgeräusche, dass es 
nicht zuverlässig funktioniert.

Des weiteren ist der Motor so nicht zugänglich. Ich kann ihn nicht 
zerlegen, die Versorgungsspannung ist nicht zugänglich, die Welle ist 
nicht ohne grösseren Aufwand zugänglich, etc.

Gut zugänglich ist ein Bereich des Motors, wo man den Körperschall 
"spürt". Man hört auch die Drehbewegung, sie wird leider von der 
Umgebung aber gestört...

Inzwischen habe ich Piezoelemente vom Reichelt/Conrad/... gefunden.
http://www.reichelt.de/EPZ-27MS44W/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=145918&artnr=EPZ-27MS44W&SEARCH=Piezo

Meine Fragen daher:
*) Sind solche Piezoelemente gut, um den Körperschall zu messen? Gibt es 
was geigneteres?

*) Reicht eine Doppeldiode um den Eingang am PC zu schützen?

*) Gibt es nicht einfache "fertige" Lösungen für den PC, wo man 
Körperschall messen kann? Über USB? Muss nicht sehr genau sein.
(eignen sich Tonabnehmer von Instrumenten,...?)

Ich hoffe, ich habe meine Frage jetzt gut genug eingegrenzt.

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