Erfassung der Übertragungsfunktion

Hallo,

Ich möchte die Übertragungsfunktion von zwei Signalen messen. Hierzu verwende ich eine Messkarte von NI, mit der simultanes Erfassen von Signalen möglich ist ( NI PCI-6154). Ich habe die Messkarte eingebunden und erhalte auch Signale beider Kanäle. Messen möchte ich die Eigenschwingung eines Körpers mit hilfe eines Beschleunigungsaufnehmers, was auch funktioniert. Nun möchte ich die Messung durch einen Impulshammer erweitern, um auch die Übertragungsfunktion bestimmen zu können. Hierfür habe ich das FFT-Spektrum des Ausgangs durch das FFT-Spectrum des Eingangs dividiert und müsste so die Übertragungsfunktion erhalten. Die Funktion die ich erhalte sieht auch so aus wie eine Übertragungsfunktion, allesdings zeigt sie bei unterschiedlich starken Anschlägen nicht immer genau die gleichhohen Amplituden an. Normalerweise müssten doch die Amplituden immer gleich sein, doch je kürzer die Prüfkörper werden um so stärker variieren die Amplitudenhöhen. Die Breiten der Amplituden sind immer gleich nur die Höhen varieren.
Vielleicht kann mir jemand weiterhelfen.
Ich habe den Schaltplan mal per Screenshot beigefügt.

Danke im Voraus
   

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2 Dinge möchte ich sagen:
1. Es gibt auch andere "speichersparende" Bildformate, z.B. PNG (ideal für LV-Screenshots) oder JPG. Ich habe deinen fast 4 MB großen BMP-Screenshot mal ersetzt (jetzt nur noch 30 kB). Es soll auch noch Leute geben, die keine 16MBit DSL oder 100MBit Festnetz-Uni-Leitung haben. (vgl. Link in den LVF-Regeln: http://www.LabVIEWforum.de/index.php?showtopic=5907 )

2. Dein Screenshot bringt überhaupt nichts... Da wimmelt es von Express-VIs, aber wie die konfiguriert sind, kann man so natürlich nicht sagen. Also, VI hochladen, und am besten dazu ein paar reale Datensätze, sonst geht das Raten weiter.

Gruß, Jens

' schrieb:Hallo,

Ich möchte die Übertragungsfunktion von zwei Signalen messen. Hierzu verwende ich eine Messkarte von NI, mit der simultanes Erfassen von Signalen möglich ist ( NI PCI-6154). Ich habe die Messkarte eingebunden und erhalte auch Signale beider Kanäle. Messen möchte ich die Eigenschwingung eines Körpers mit hilfe eines Beschleunigungsaufnehmers, was auch funktioniert. Nun möchte ich die Messung durch einen Impulshammer erweitern, um auch die Übertragungsfunktion bestimmen zu können. Hierfür habe ich das FFT-Spektrum des Ausgangs durch das FFT-Spectrum des Eingangs dividiert und müsste so die Übertragungsfunktion erhalten. Die Funktion die ich erhalte sieht auch so aus wie eine Übertragungsfunktion, allesdings zeigt sie bei unterschiedlich starken Anschlägen nicht immer genau die gleichhohen Amplituden an. Normalerweise müssten doch die Amplituden immer gleich sein, doch je kürzer die Prüfkörper werden um so stärker variieren die Amplitudenhöhen. Die Breiten der Amplituden sind immer gleich nur die Höhen varieren.
Vielleicht kann mir jemand weiterhelfen.
Ich habe den Schaltplan mal per Screenshot beigefügt.

Danke im Voraus
[attachment=44451:Schwingungsmessung.png]

Sorry... hier mal ein VI

Kannst Du das nicht mal anders formulieren? Die Übertragungsfunktion (bestehend aus Amplituden- und Phasengang, oder Real- und Imaginärteil) ist doch die Eigenschaft eines Systems und nicht eine Eigenschaft von Signalen. Wenn ich auf den Eingang des Systems ein Signal gebe, dann kann ich, wenn ich die Übertragungsfunktion kenne, das Ausgangssignal berechnen. Die Übertragungsfunktion selbst ist nicht signalabhängig, weder von der Amplitude noch von der Form.
Und umgekehrt gilt: Wenn ich, um die Übertragungsfunktion zu messen, ein Signal anlege und die Frequenzspektren von Aus- und Eingang dividiere, dann ist das Ergebnis (Die Übertragunsfunktion) unabhängig vom angelegtem Signal.
Zu beachten ist allerdings, das das angelegte Signal im ganzen interessierenden Frequenenzbereich auch Spektralanteile enthält. (Sehr gut: Anregung mit Impulshammer). Und man muß natürlich so lange messen, bis die Systemantwort ausgeklungen ist.

Und noch ein paar Beispiele der ermittelten Übertragungsfunktion und der FFT-Funktionen des Impulshammers und des Beschleunigungsaufnehmers. In den Diagrammen sieht man 15 Messungen des selben Probekörpers mit unterschiedlich starken Anregungen (Impulshammer).

' schrieb:Kannst Du das nicht mal anders formulieren? Die Übertragungsfunktion (bestehend aus Amplituden- und Phasengang, oder Real- und Imaginärteil) ist doch die Eigenschaft eines Systems und nicht eine Eigenschaft von Signalen. Wenn ich auf den Eingang des Systems ein Signal gebe, dann kann ich, wenn ich die Übertragungsfunktion kenne, das Ausgangssignal berechnen. Die Übertragungsfunktion selbst ist nicht signalabhängig, weder von der Amplitude noch von der Form.
Und umgekehrt gilt: Wenn ich, um die Übertragungsfunktion zu messen, ein Signal anlege und die Frequenzspektren von Aus- und Eingang dividiere, dann ist das Ergebnis (Die Übertragunsfunktion) unabhängig vom angelegtem Signal.
Zu beachten ist allerdings, das das angelegte Signal im ganzen interessierenden Frequenenzbereich auch Spektralanteile enthält. (Sehr gut: Anregung mit Impulshammer). Und man muß natürlich so lange messen, bis die Systemantwort ausgeklungen ist.

Servus Lucki,

Ich bin zwar ein Leihe auf diesem Gebiet, aber mir ist natürlich auch klar, dass die Übertragungsfunktion unabhängig vom angelegt Signal ist. Aber in meinem Fall ist gerade hier das Problem, warum ist die Übertragungsfunktion unterschiedlich an ein und dem selben Probekörper? Ich bin auf der Fehlersuche!

' schrieb:Ich bin zwar ein Leihe auf diesem Gebiet, aber mir ist natürlich auch klar, dass die Übertragungsfunktion unabhängig vom angelegt Signal ist. Aber in meinem Fall ist gerade hier das Problem, warum ist die Übertragungsfunktion unterschiedlich an ein und dem selben Probekörper? Ich bin auf der Fehlersuche!

Ich habe ja auch nur gesagt, daß Du es anders formulieren sollst, damit das ganz klar ist. Z.B.
"Ich möchte die Übertragungsfunktion mit zwei Signalen messen"
anstatt
"Ich möchte die Übertragungsfunktion von zwei Signalen messen"

Zum VI:

Das Express-VI "Spektrum ermittelen" ist sowohl falsch ausgewählt als auch falsch konfiguriert:
Falsch ausgewählt: Für die Bestimmung der Übertragunsfunktion brauchts Du die Frequenzspektren, nicht die Leistungsspektren (welche die Phaseninformation nicht mit enthalten)

Falsch konfiguriert: Wenn es eine einmalige Anregung ist, deren Antwort bis zum vollständigen Abklingen aufgezeichent wird, dann wird man mit "Fentern" das Ergebnis nur verfälschen. Die Einstellung "Spitzenwertmessung" verstehe ich zwar nicht, aber ich wette darauf, das es hier falsch ist.

Hallo,

hast Du Dir mal überlegt, warum eine Übertragungsfunktion meist in dB angegeben wird? Du musst Dynamik abbilden, Deine Unterschiede sind nämlich eigentlich ganz gut im Rahmen der Messunsicherheiten, die so eine Messung mit sich bringt...

ch

' schrieb:Hallo,

hast Du Dir mal überlegt, warum eine Übertragungsfunktion meist in dB angegeben wird? Du musst Dynamik abbilden, Deine Unterschiede sind nämlich eigentlich ganz gut im Rahmen der Messunsicherheiten, die so eine Messung mit sich bringt...

ch

Hallo chrissyPu,
So schlecht sind die Ergebnisse nicht, aber ich würde sie gerne verbessern. Es geht mir eigentlich darum bei unterschiedlichen Anregungen immer die gleiche Amplitude (Amplitudenform und Peakhöhe) zu bekommen, um die Amplitude auswerten zu können. Da eine Amplitude die sich ständig in Abhängigkeit von der Anschlagstärke ändert bezüglich der Amplitudenhöhe, Breite usw. nicht sinnvoll auswertbar ist.

Also ich kann nur aus der Praxis sagen dass man sehr glücklich sein kann wenn es ungefähr übereinstimmt. In der Wirklichkeit ist das Impulshammerschlag NICHT sehr linear, Du schlägst auch immer wieder in anderen Winkeln (Beschleunigungsgeber zur Bewegung) und die Physik des Schlages per se ist nichtlinear wenn Du nicht ganz sachte und mit Gummihaube schlägst und dann hast Du Deine Differenzen. Summieren über viele Fälle - das ist der Rat den ich geben kann. Wenn Du verblüffen möchtest kannste ja noch das Vetrauensintervall angeben.