Wie berechnet man die Frequenz mit der von einem Vibrationssensor empfangenen Spannung?

Ich habe kürzlich an einem Projekt gearbeitet und verwende Sensor SPM SLD 723 , um Variationen von Vibrationen zu lesen.

Der vom Sensor empfangene Ausgang ist nur in Volt. Wie kann ich diese Spannung in Frequenz (Hz) umwandeln?

Bearbeiten: Aktuelle Daten vom Gerät empfangen

Der Schlüssel hier ist das Datenblatt, wie es in Jimmy Westbergs Antwort verlinkt ist . Der Sensor gibt Folgendes aus:

Die 4-20-mA-Vibrationssender sind piezoelektrische Beschleunigungsmesser vom Kompressionstyp und liefern ein 4-20-mA-Ausgangssignal, das proportional zum tatsächlichen Effektivwert der Vibrationsgeschwindigkeit ist.

So dass der Ausgang dieses Sensors ist ein Stromsignal zwischen 4 mA und 20 mA ( nicht eine Spannung), der dem Effektivwert der Schwinggeschwindigkeit proportional ist. Um diesen Sensorausgang zu lesen, muss der Strom mit einem Transimpedanzverstärker (Strom-Spannungs-Wandler) in eine Spannung umgewandelt oder der Spannungsabfall über einen genau definierten Vorwiderstand gemessen werden.

Da der Sensorausgang jedoch der wahre Effektivwert von Schwingungen im angegebenen Frequenzbereich (2..10.000 Hz) ist, ist es mit diesem Sensor nicht möglich, die Frequenz (oder genauer gesagt das breite Frequenzband) der Schwingung zu erhalten. Zur Erfassung des Frequenzspektrums wäre eine Messung der Zeitwellenform der Schwingungsamplituden erforderlich.

Diese Broschüre zur Schwingungsmessung gibt weitere Einblicke.

Der Effektivwert wird normalerweise zur Quantifizierung des Schwingungspegels verwendet:

Der Effektivwert ist das relevanteste Maß für die Amplitude, da er sowohl den zeitlichen Verlauf der Welle berücksichtigt als auch einen Amplitudenwert liefert, der in direktem Zusammenhang mit dem Energiegehalt und damit den zerstörerischen Fähigkeiten der Schwingung steht.

Der Zweck dieses Sensors scheint die Überwachung von Maschinen zu sein, bei denen die tatsächliche Zeitwellenform der Vibration von geringem Interesse ist. Ein einzelner Wert (der Effektivwert) reicht aus, um den Betrieb der Maschine anhand eines Schwellenwerts zu überwachen. Dies vereinfacht die Messung erheblich.

Die Erfahrung hat gezeigt, dass der über den Bereich von 10 bis 1000 Hz gemessene Gesamt-RMS-Wert der Schwingungsgeschwindigkeit den besten Hinweis auf die Schwere einer Schwingung gibt. Eine wahrscheinliche Erklärung ist, dass ein gegebenes Geschwindigkeitsniveau einem gegebenen Energieniveau entspricht, so dass Schwingungen bei niedrigen und hohen Frequenzen unter dem Gesichtspunkt der Schwingungsenergie gleich gewichtet werden. In der Praxis haben viele Maschinen ein relativ flaches Geschwindigkeitsspektrum.

Dies ist keine wirkliche Antwort auf Ihre Frage, aber ich finde es manchmal schwer zu verstehen, warum Sie die realen Daten präsentieren möchten. Nimm meine Licht- und Schallsensoren , die ich benutze. Sie sind beide analog und geben mir somit ein Signal zwischen (in meinem Fall) 1 V (niedrig) und 3,3 V (hoch). Für das Licht 1V = in einen dunklen Raum und 3,3V = Tageslicht oder direktes Lampenlicht. Ich könnte den ganzen Weg gehen, um zu versuchen, diese Zahlen in Lux umzuwandeln, aber es macht keinen wirklichen Unterschied, da ich nur den relativen Licht- (oder Ton-) Pegel kennen möchte. In meinem Fall verwende ich stattdessen% für diese analogen Signale. 0% bei 1 V und 100% bei 3,3 V.

Vielleicht möchten Sie das auch in Ihrem Fall versuchen?

Aber , wenn Sie nicht wollen , um zu versuchen , den ganzen Weg gehen Sie einen Blick in die nehmen möchten Datenblatt . Das Ausgangssignal ist 4-20mA und sie geben an, dass dies 2-1000Hz entspricht.