DE4331024A1 - FFT-gestütztes Verfahren zur Bestimmung der stationären Drehzahl und Unwuchten von An- und Abtriebswellen aller Art - Google Patents
FFT-gestütztes Verfahren zur Bestimmung der stationären Drehzahl und Unwuchten von An- und Abtriebswellen aller ArtInfo
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- G01D1/14—Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application giving a distribution function of a value, i.e. number of times the value comes within specified ranges of amplitude
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, das zur Drehzahlbestimmung
von An-und Abtriebswellen aller Art sowie zur Messung von Unwuchten und
deren Dynamik dient, unabhängig vom Meßaufnehmer, solange dieser ein
frequenzkonstantes Signal liefert.
Die bisher bekannten und beschriebenen Verfahren sind entweder zu empfindlich
für die rauhe Umgebung im Meßprozeß bei Fertigungseinrichtungen oder im
Service, sind ausschließlich von der Signalform abhängig oder nur auf einen
Meßaufnehmertyp beschränkt.
Die Vorteile nun dieser vorliegenden Erfindung bestehen darin, daß sogar
stark verrauschte Signale oder auch Signale beliebiger Form verarbeitet
werden können, solange diese zeitperiodisch fortsetzbar sind.
Als Meßaufnehmer können z.Bsp. Hall-Elemente, magnetoresistive Sensoren
optische Sensoren und andere Sensoren aller Art angeschlossen werden.
Das Flußdiagramm dieses Verfahrens ist in Fig. 1 beschrieben. Dabei besteht
die Signalvorverarbeitung aus folgenden Bauelementen:
1 = Aufnehmer
2 = Verstärker
3 = Anti-Alaising-Filter
4 = AD-Wandler
5 = Digitaler-Signalprozessor zur Ausführung der FFT.
2 = Verstärker
3 = Anti-Alaising-Filter
4 = AD-Wandler
5 = Digitaler-Signalprozessor zur Ausführung der FFT.
Zur Funktionsbeschreibung obengenannter Erfindung wird folgendes ausgeführt:
Jedes zeitperiodisch bzw. zeitperiodisch fortsetztbare Signal kann zur Untersu
chung der darin enthaltenen Frequenzanteile mittels der Fourier-Transforma
tion übertragen werden.
Nach Fourier gilt:
Diese kontinuierliche Form ist für die digitale Verarbeitung jedoch ungeeignet.
Daher wird die Zeit diskretisiert:
Bei Verwendung des sogenannten Butterfly-Algorithmus in Verbindung mit einem
DSP werden für n = 2048 Verarbeitungszeiten von einigen 100 ms erreicht.
(2) ist eine komplexe Funktion. Für die weitere Bearbeitung ist jedoch eine reale
positive Größe erforderlich. Daher wird das sogenannte Autospektrum berechnet:
Intensität = Realteil zum Quadrat + Imaginärteil zum Quadrat.
Nach Fig. 1 wird das Maximum ermittelt.
Die Drehzahl bestimmt sich dann gemäß:
Dabei bedeuten:
n = Drehzahl
fmax = Frequenz bei maximaler Intensität
fA = Frequenz-Auflösung
LZ = Lamellenzahl des Motors
T = Meßzeit.
fmax = Frequenz bei maximaler Intensität
fA = Frequenz-Auflösung
LZ = Lamellenzahl des Motors
T = Meßzeit.
Eine grafische Darstellung findet sich in Fig. 2.
Gegenüber der üblichen Drehzahlmeß-Einrichtungen nach bekannten Verfahren
können mit der vorliegenden Erfindung nicht nur Drehzahlen und Drehzahlver
halten von An-und Abtriebswellen gemessen werden, sondern auch Unwuchten
aller Art und deren Intensität und Dynamik.
Claims (3)
1. FFT-gestütztes Verfahren zur Bestimmung der stationären Drehzahl und der In
tensität und der Dynamik einer Unwucht von An- oder Abtriebswellen aller Art,
dadurch gekennzeichnet, daß aus der FFT-Analyse durch Maximumbestimmung
nach (3) die Hauptdrehzahl bestimmt wird.
2. FFT-gestütztes Verfahren zur Bestimmung der stationären Drehzahl von der An-
oder Abtriebswellen aller Art, nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß mit der FFT-Analyse eine bestehende oder sich auf
bauende Unwucht in Verhalten und Intensität gemessen werden kann.
3. FFT-gestütztes Verfahren zur Bestimmung der stationären Drehzahl von An- oder
Abtriebswellen aller Art, nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren unabhängig von der Art des Meßauf
nehmers (Sensoren) einsetztbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934331024 DE4331024A1 (de) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | FFT-gestütztes Verfahren zur Bestimmung der stationären Drehzahl und Unwuchten von An- und Abtriebswellen aller Art |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934331024 DE4331024A1 (de) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | FFT-gestütztes Verfahren zur Bestimmung der stationären Drehzahl und Unwuchten von An- und Abtriebswellen aller Art |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4331024A1 true DE4331024A1 (de) | 1995-03-16 |
Family
ID=6497582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934331024 Withdrawn DE4331024A1 (de) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | FFT-gestütztes Verfahren zur Bestimmung der stationären Drehzahl und Unwuchten von An- und Abtriebswellen aller Art |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4331024A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US7034522B2 (en) | 2001-12-20 | 2006-04-25 | Weston Aerospace Limited | Method and apparatus for measuring movement, displacement and/or deformation |
EP1681572A1 (de) * | 2004-09-09 | 2006-07-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fernerfassungsvorrichtung |
-
1993
- 1993-09-13 DE DE19934331024 patent/DE4331024A1/de not_active Withdrawn
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