Drehzahlaufnahme elektrischer Motor mittels Lichttaster

Hallo,

ich möchte mich Vorerst für jegliche Anregungen und Hilfestellungen bei euch vielmals bedanken.

Ich möchte von einem elektrischen Schwingungserregermotor welcher durch eine Drehende Unwucht seine erregende Eigenschaft erhält (Einstellwert Erregermotor 0-50Hz), die Drehzahl mit einem Lichttaster ermitteln, um Sie später graphisch als Referenzschwingung mit LabVIEW darzustellen und um somit die Phasenverschiebung aus Erregerkraftschwingung und Schwingung des Erregten Balkens. Das ganze soll an einen NI-USB 6000 Gerät angeschlossen werden. Lichttaster ist folgender: Miniatur-Lichttaster PM2 Panasonic PM2LF10 Hell-EIN Reichweite 2.5 - 8 mm


Frage 1: Könnt ihr mir diesen Lichttaster für dieses Vorhaben empfehlen? Bzw. kann ich mit diesem Gerät mein Vorhaben umsetzen? Lichttaster liegt bereits vor aber noch nicht ausgepackt.

Frage 2: Kann es sein das dieser Lichttaster bei der Drehzahlermittlung nicht jeden Umlauf tasten kann und es somit zu falschen Umlaufdauer bzw Drehzahl kommt.

Frage 3: Habt ihr bereits Erfahrungen mit einem ähnlichen Problem und könnt ihr mir zur Lösung zum Kauf eines anderen Sensoren oder zur Aufnahme der Erregerkraftfrequenz durch eine andere Herangehensweise als mit dem Lichttastter raten.

Viele Grüße

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Hallo Bambi,

wenn ich mir das zugehörige Datenblatt bei Conrad anschaue, denke ich, dass du da einen Näherungsschalter ausgesucht hast. Das ist kein Sensor, sondern nur ein Schalter: reicht dir das für die Messung?

1. Auch mit diesem Taster könnte man die Drehzahl und auch (grob) die Phasenlage deiner Unwucht bestimmen, es ist nur etwas Rechenaufwand nötig. Eine genaue Abstandsmessung ist nicht möglich.

2. , das Datenblatt nennt keine Messfrequenzen…

3. Wir arbeiten an rotierenden Maschinen mit Hallsensoren (und Magneten), die uns ein echtes Abstandssignal liefern, und bestimmen daraus die Phasenlage. Aber mit deinem Schalter sollte die Drehzahl auch zu ermitteln sein.

Zur USB6000: die ist jetzt nicht so der Knaller, aber erlaubt dir "immerhin" 10kS/s Gesamtsamplerate. (Ja, ich meine die Analogeingänge. Die Digitaleingänge kannst du für diese Aufgabe vergessen.) Du musst dir eine Fehlerabschätzung machen, um zu wissen, ob du damit deine Drehzahl und Phasenlage genau genug bestimmen kannst. Einfach mal rechnen…

Hallo Gerd,

vielen Dank für die schnelle Rückmeldung! Da hast du recht, das ist ein Lichttaster.

Ich möchte halt am besten direkt ohne viel Rechenaufwand die Drehzahl und damit die Kreisfrequenzschwingung Omega des Erregermotors in LabVIEW darstellen und mit einer anderen Schwingungsamplitude in LabVIEW darstellen.

Ich füge mal ein Bild dazu, indem du den Erregermotor siehst. Ich möchte am besten direkt am Motor die Drehzahl abgreifen wenn der sich dreht. Am besten direkt mit einem Sensor, mit dem ich die Daten direkt in Labview einarbeiten kann ohne viele Rechenoperationen. Damit ich ständig auf Veränderungen der Drehzahl ansprechen kann auch in Labview. Ich habe gesehen, dass Gabellichtschranken, Drehwinkelgeber und deine Optionen als Hall Sensoren und Magneten auch eine Option sind. (Die Drehrichtung ist konstant und in eine Richtung gestrickt)

Frage 1 : Kannst du mir aus deiner Erfahrung eine Richtung zur Orientierung geben, welchen Sensor ich spezifisch Anschaffen und wie die Aufnahme der Drehzahl in der Praxis aussehen könnte ?

Frage 2 : Die Einpflege zu Darstellung der Drehzahl als Kreisfrequenz Omega in Labview sollte möglichst simpel und nicht komplex erfolgen.



Ich habe bisher noch nie eine Drehzahl mit einem Sensor aufgenommen und bin daher noch relativ Unerfahren wie ein Rehkids

Gruß
Bambi

Hallo Bambi,

1. Ich würde einen Drehgeber (z.B. von der Firma Hengstler, die haben wir hier vorrätig) an die Motorwelle anbringen. Dann würde ich deren Pulse auswerten und darüber die Drehzahl errechnen. Deine USB6000 hat einen Counter, der dafür schnell genug ist. Diese Fragestellung kommt recht oft vor, du findest bestimmt auch Beispiele hier im Forum dazu…

2. Ich sehe keine Frage… Aber anscheinend redest du von dem Faktor "2 pi" in der Formel "omega = 2 pi f". Erstens gibt es diesen Faktor schon fertig bei den mathematischen Konstanten und zweitens ist das keine komplizierte Rechnung!

(27.08.2015 07:02 )GerdW schrieb:  1. Ich würde einen Drehgeber (z.B. von der Firma Hengstler, die haben wir hier vorrätig) an die Motorwelle anbringen. Dann würde ich deren Pulse auswerten und darüber die Drehzahl errechnen. Deine USB6000 hat einen Counter, der dafür schnell genug ist. Diese Fragestellung kommt recht oft vor, du findest bestimmt auch Beispiele hier im Forum dazu…

Der Counter der 6000 kann aber nur Flanken zählen! Eine Drehzahl-Auswertung musst du dann selber machen, mit der Einschränkung, dass deine Zeitmessung mit Windows-Ungenauigkeiten behaftet ist.

Gruß, Jens

Hallo Gerd,

Drehgeber
ich habe das Prinzip von den Drehgebern verstanden. Mir ist aber nicht ganz klar wie die Anbringung erfolgen könnte an dem Erregermotor.
Zudem weiss ich nicht welcher Drehgeber für meine Anwendung geeignet wäre..., für einen Erregermotor angeregt mit 0-50Hz???
Gibt es vielleicht ein Bildchen wie du dir das vorstellst Es gibt inkrementale, absolute, magnetische. . . Du sagtest, dass ihr solche vorrätig habt, was meinst du damit Gerd?

Lichttaster
Zuerst möchte ich es mit meinem Lichttaster versuchen, der mir nur ein Signal ausgibt mit Eingang/Ausgang - (da/nicht da). Ich weiss, das ich dafür die Anzahl der gesehenen Objekte über der Zeit auftragen muss, um so eine Abhängigkeit zu der Drehzahl herzustellen. Anschließend möchte ich es in LabVIEW darstellen. Kann mir aber noch nicht ganz den Aufbau des Blockdiagramms vorstellen… :-( HILFE

Bin offen für professionelle Ansätze.


-> NI Instrument ist weiterhin die NI-USB 6000 Variante!!! <-

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Hallo Bambi,

Zitat:Es gibt inkrementale, absolute, magnetische.

Das ist quasi egal, Hauptsache du bekommst Pulse für den Counter deiner USB6000…

Zitat:Du sagtest, dass ihr solche vorrätig habt, was meinst du damit Gerd?

Damit meine ich, dass ich, wenn Drehzahlmessungen an den Prüfständen unserer Firma gefragt sind, an einen Schrank gehe und mir einen Drehgeber rausnehme…

Zitat:Ich weiss, das ich dafür die Anzahl der gesehenen Objekte über der Zeit auftragen muss, um so eine Abhängigkeit zu der Drehzahl herzustellen.

Richtig: Anzahl Pulse pro Zeit kann man in Drehzahl umrechnen…

Zitat:Anschließend möchte ich es in LabVIEW darstellen. Kann mir aber noch nicht ganz den Aufbau des Blockdiagramms vorstellen… :-( HILFE

Fang doch erst einmal mit dem Einlesen von Pulsen an. Wenn das klappt, kann man die Auswertung angehen!

(26.08.2015 18:19 )GerdW schrieb:  Hallo Bambi,

wenn ich mir das zugehörige Datenblatt bei Conrad anschaue, denke ich, dass du da einen Näherungsschalter ausgesucht hast. Das ist kein Sensor, sondern nur ein Schalter: reicht dir das für die Messung?

1. Auch mit diesem Taster könnte man die Drehzahl und auch (grob) die Phasenlage deiner Unwucht bestimmen, es ist nur etwas Rechenaufwand nötig. Eine genaue Abstandsmessung ist nicht möglich.

2. , das Datenblatt nennt keine Messfrequenzen…

3. Wir arbeiten an rotierenden Maschinen mit Hallsensoren (und Magneten), die uns ein echtes Abstandssignal liefern, und bestimmen daraus die Phasenlage. Aber mit deinem Schalter sollte die Drehzahl auch zu ermitteln sein.

Zur USB6000: die ist jetzt nicht so der Knaller, aber erlaubt dir "immerhin" 10kS/s Gesamtsamplerate. (Ja, ich meine die Analogeingänge. Die Digitaleingänge kannst du für diese Aufgabe vergessen.) Du musst dir eine Fehlerabschätzung machen, um zu wissen, ob du damit deine Drehzahl und Phasenlage genau genug bestimmen kannst. Einfach mal rechnen…

Hallo Gerd,

du hattest mir bei deiner ersten Antwort geschrieben, dass ich für meine Auswertung eine Fehlerabschätzung machen kann um die Fehlerrate zu bestimmen, ob meine Drehzahl und Phasenlage genau genug bestimmt werden kann. Wie funktioniert das?

Gruß
Bambi

Hallo Bambi,

Zitat:dass ich für meine Auswertung eine Fehlerabschätzung machen kann um die Fehlerrate zu bestimmen, ob meine Drehzahl und Phasenlage genau genug bestimmt werden kann. Wie funktioniert das?

So wie immer: man guckt sich seine Messkette an und bestimmt die Fehlergrenzen der einzelnen Kettenglieder. Dann bestimmt man den Gesamtfehler (Wikipedia)…

Die Aussage bezog sich noch auf die Nutzung der Analogeingänge der USB6000, die max. 10kS/s (gesamt!) liefern. Beispiel: Bei einer Drehzahl von 50Hz und einer Abtastrate von 5kS/s (für zwei Analogeingänge deiner USB6000) bekommst du noch 100 Samples pro Umdrehung. Anders ausgedrückt: du bekommst ein Sample pro 3.6° Drehwinkel - und für zwei Messkanäle auch noch mit einem Versatz von (sehr wahrscheinlich) 1.8°… Und hier sollte man sich schon vorher überlegen, ob diese Messauflösung/-genauigkeit für die eigenen Ansprüche ausreichend ist!
Bei Nutzung des Counters kannst du die Pulse wesentlich besser/genauer zählen, aber deine Messwerterfassung (Analogeingänge und Counterabfrage) sind wiederum der limitierende Faktor…

Hallo Gerd,

ich hätte eine praktische Frage. Ich habe eine Welle mit dem Durchmesser=6mm (siehe Bild unten mit Pfeil markiert) und möchte die Umdrehung als Schwingung darstellen.

Nun spiele ich mit dem Gedanken mir einen Inkremental Drehgeber mit Hohlwelle D=6mm bei Conrad für 171€ anzuschaffen. Ich hatte bisher noch keinen Drehgeber in der Hand.

Frage 1: Schraubt man den Drehgeber auf die Welle auf und sobald der Motor die Welle dreht, dreht sich der Drehgeber mit?

Frage 2: Der Sensor bei Conrad passt soweit, vielleicht kannst du mal einen Blick auf das Datenblatt werfen, ob dieser für meine Welle 6mm passend ist? Falls ja, Preis-Leistungs-Verhältnis im Gegensatz zu deinen Drehgebern die Ihr auf der Arbeit verwendet?