Hallo zusammen, ich bin auf der Suche nach einem Beschleunigungssensor für eine Messtechnikanwendung. Folgende Randbedingungen sollten erfüllt werden: - Sensor rotiert mit der Elektronik mit bis zu 10Hz bzw. bis zu 50Hz. Sensor befindet sich etwa 40mm von der Drehachse entfernt. Es gibt zwei unterschiedliche Anwendungsfälle, einmal rotiert alles mit maximal 10Hz, einmal mit max. 50Hz. Es sind aber unabhängige Messaufbauten, es wäre schon schön, wenn auch nur die 10Hz Variante abgedeckt werden kann. - Sensor soll, abgesehen von der Fliehkraft (die interessiert nicht) die zusätzlich auftretenden Beschleunigungen an der Drehachse messen. Diese können bis 50g in drei Richtungen betragen. - Sensor soll idealerweise 3 Achsen haben, 2 wären auch schon nett. Zur Not könnte man auch zwei 1-Achsige nehmen und die entsprechend layouten. - Sensorinterface ist recht flexibel, da ein Signalprozessor mit SPI/I2C/UART, ... vorhanden ist. Analog wäre auch in Ordnung da es hier auch entsprechende Eingänge gibt. - Auflösung >= 16 Bit, die vorhandenen Analogeingänge erzeugen über einen internen FIR 32 Bit bei 32kHz Ausgaberate. Ausgabeformat der restlichen Sensorik ist aber momentan 16 Bit, daher reichen stabile 16Bit auch bei der Beschleunigungsmessung. - Abtastrate wäre im idealfall >=16kHz, bei der 10Hz Konfiguration wäre aber auch schon 1kHz Abtastrate akzeptabel. - Bauform natürlich wie immer möglichst klein und leicht - Preis quasi egal, aber es wäre natürlich nett, wenn es den Sensor zu kaufen gibt. Es gibt da natürlich Analog Devices, da haben wir sonst schon diverse Sensoren her. Die funktionieren auch recht gut und zuverlässig. Evtl. kennt ja aber jemand noch einen anderen Hersteller. Das Hauptproblem ist die überlagerte Fliehkraft... die macht einem das Leben hier schwer. Zusätzlich sind viele Sensoren natürlich empfindlich auf Querbeschleunigung. Da es aber leider kein stationärer Zustand ist, sondern die Drehzahl variiert ist es schwierig diese Querempfindlichkeit weg zu kalibrieren. Bin gespannt auf die Anmerkungen, Gruß Drehwurm
Drehwurm schrieb: > Sensor befindet sich etwa 40mm von der Drehachse entfernt. 2 Dimensionen: Umgib die Welle mit einem starren (Metall)ring von etwas grösserem Innendurchmesser, der als seismische Masse wirkt, und verbinde diesen sternförmig mit drei um 120° oder vier um 90° versetzten Kraftaufnehmern (z.B. Dehnungsmeßstreifen oder Piezos) mit der Welle. Der Ring bewirkt eine Kompensation der Fliehkräfte, sodass die Kraftaufnehmer nichts mehr von der Fliehkraft, sondern nur noch unsymmetrische radiale Beschleunigungen sehen. 3 Dimensionen: Die dritte Dimension, axiale Beschleunigung, bekommst du, wenn du als innere Befestigung der besagten Kraftaufnehmer eine Hülse nimmst, die axial auf der Welle verschiebbar ist, und diese über einen weiteren Kraftaufnehmer in axialer Richtung mit der Welle fest verbindest. Falls nötig, kann man das von den radialen Sensoren gelieferte Signal z.B. mittels Analogmultiplizierern und einem Winkelsensor (Tachogenerator) auf feste Raumrichtungen beziehen. Selbstverständlich kann man diese Koordinatentransformation auch digital erledigen. Der Sensor für die axiale Beschleunigung liefert ja per se ein von der Rotation unabhängiges Signal,
:
Bearbeitet durch User
Fertig gibt es das schon: https://discom.de/produkte/sensoren/drehbeschleunigungs-sensor/#toggle-id-1-closed Oder sowas: https://www.microsensys.de/loesungen/schwingungsmessung/ Selber habe ich diese noch nicht ausprobiert, ich messe die Winkelbeschleunigung über eine Drehzahlerfassung.
2 Sensoren um 180 Grad versetzt und ziemlich viel lässt sich rausrechnen. Auf die Ergebnisse eine FFT loslassen könnte auch helfen. Über das alte Lied vom Unterschied zwischen Auflösung und Genauigkeit denken wir noch mal nach.
Sowas habe ich vor 15 Jahren mal für Bohrköpfe gemacht. ADxxxx Sensor (Nummer habe ich nicht mehr im Kopf) der die analogen Beschleunigungswerte lieferte, dahinter dann 16Bit AD-Wandler. Samplefrequnz ca 1Khz. Hat ganz gut geklappt. Allerdings für nur max 10Hz Drehgeschwindigkeit. Aber mit ähnlichem Ansatz würde ich es wieder machen.
- Werden realtime messdaten benoetigt oder kann es gelogt werden und nachdem ausgelesen ? - Gibt es ein risiko das die Masse deiner Schaltung die Messdaten beeinflusst ? Einen schoenen link von Thomas F. schrieb: > https://www.microsensys.de/loesungen/schwingungsmessung/ Patrick aus die Niederlande
S. K. schrieb: > Über das alte Lied vom Unterschied zwischen Auflösung und Genauigkeit > denken wir noch mal nach. Versteh ich nicht ganz? Die von mir erwähnten 16 Bit sind die Auflösung der restlichen Sensorik, Genauigkeit habe ich (und auch sonst niemand?!) erwähnt. Die Sache mit den versetzten Beschleunigungssensoren hatte ich ja quasi erwähnt. Schöner/einfacher wäre natürlich gleich ein dreiachsiger Sensor der wenig auf Quereinflüsse reagiert. @ Hp M. Ja, es gibt natürlich viele mehr oder weniger geeignte Methoden das auch über solche mechanischen Konstrukte zu lösen. Diese können hier aber nicht angewand werden. Es muss ein kleiner Sensor auf der mitrotierenden Messelektronik sein. Wir wollen die von außen einwirkenden Kräfte auf die Welle bestimmen. Das geschieht über ein Konstrukt das dem von dir beschriebenen sehr ähnelt. Nur müssen wir jetzt noch die Masse quasi innerhalb des Messzellen-Durchmessers berücksichtigen, um deren Trägheitseinfluss wegzurechnen. @ PittyJ Ja das kommt der Sache von den Rahmenbedingungen vermutlich sehr nahe. Bisher hatten wir nur den Anwendgungsfall bis 50Hz, da ist es (meines Wissens nach) so nicht wirklich realisierbar, da die Fliehkraft schon zu viel Signal erzeugt. Jetzt bei dem neuen Anwendungsfall mit nur 10Hz Drehgeschwindigkeit, sind wir eben wieder dran. Der Ansatz funktioniert sicher auch, die Frage is eben nur welcher Sensor am besten geeignet ist. @ Patrick C Ich brauche die Daten direkt im Signalprozessor um sie mit anderen Messwerten zu verrechnen. Die verrechneten Daten werden dann ausgegeben und von einem externen Logger aufgezeichnet. Die Masse der Schaltung mit allen Anbauteilen wird berücksichtigt. Darum geht es eigentlich. Ich brauche die Beschleunigungen die auf die Masse innerhalb unserer außen angebrachten Kraftmessaufnehmer wirkt. Über die Masse und die Beschleunigung, wird dann die Kraftmessung korrigiert.
Nun, ein 3 Achsen beschleunigungssensor wird eine Achse mit der Zentrifugalbeschleunigung habn, und die anderen werden das messen, was du moechtest.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.