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2.2. Messgerät
IEPE-
Versorgung
Sensor
ID
Bild 2: Blockschaltung
Bild 2 zeigt das Blockschaltbild. Das VM23 versorgt den IEPE-Sensor mit 2 mA
Konstantstrom. Über dem Sensorausgang liegt eine zur gemessenen Schwingbe-
schleunigung proportionale Wechselspannung, welche im Gerät so verstärkt wird,
dass die Aussteuerung optimal ist. Die Verstärkungsumschaltung erfolgt automa-
tisch. Der nachfolgende Analog- / Digitalwandler ist ein Sigma-Delta-Wandler mit
24 Bit Auflösung.
Die weitere Signalverarbeitung, wie Filterung, Integration (zur Berechnung von Ge-
schwindigkeit und Weg aus der Beschleunigung) und Effektiv-/Spitzenwertbildung
sowie die Ermittlung der Hauptfrequenz erfolgt softwaretechnisch im Mikrocontrol-
ler. Dieser sorgt weiterhin für den Betrieb des Grafikdisplays, für die USB-
Kommunikation und für die Speicherung von Messwerten.
Das VM23 zeigt neben dem Effektiv- oder Spitze-Spitze-Wert die Hauptfrequenz
an. In einem Gemisch von Schwingfrequenzen ist dies die spektrale Komponente
mit der höchsten Amplitude.
Die Messung der Hauptfrequenz erfolgt über eine schnelle Fouriertransformation
mit einer Auflösung von 512 Linien. Die Auflösung der Frequenzanzeige hängt da-
her vom gewählten Frequenzbereich ab.
3. Messverfahren
Die Messung der Schwinggeschwindigkeit ist ein übliches Verfahren zur Beurteilung der
Laufruhe rotierender Maschinen. Die Schwinggeschwindigkeit, häufig auch Schwing-
stärke genannt, ist ein Maß für den Energiegehalt der auftretenden Vibrationen. Vibratio-
nen werden durch rotierende Unwuchten verursacht, zum Beispiel infolge loser Schrau-
ben, verbogener Teile, verschlissener Lager mit großem Spiel oder Ablagerungen auf
Lüfterflügeln. Oft verstärken sich auch mehrere Effekte gegenseitig. Neben rotierenden
Maschinen eignet sich das Messverfahren auch für Maschinen mit hin- und hergehenden
Massen (Hubkolbenmaschinen).
Die Anforderungen an Schwinggeschwindigkeitsmessgeräte sind in ISO 2954 beschrie-
ben. Dort wird ein Bandfilter für die Schwinggeschwindigkeit von 10 bis 1000 Hz defi-
A
progr.
Verstärker
Spannungs-
versorgung
D
4
Display
USB
Mikro-
Controller
Tasten
Speicher
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