Mehrkanal Messkarten,

Hallo,
ich möchte experimentelle Modalmessungen durchführen. Es sollen von 25 - 50 Messpunkten Daten eingelesen werden können, die von Piezosensoren aufgenommen werden. Es handelt sich um Vibrationen zwischen 1 und 230 Hz.
Die unverstärkten Signale liegen im Niedervoltbereich (-1,5 V).
Da ich keinerlei Erfahrungen damit habe würde ich mich freuen einen Tipp zu bekommen, mit dem diese Aufgabe umsetzbar ist.

Vielen Dank

Muss es eine Messkarte sein? Hast du bedacht, dass damit oftmals keine erdfreien Messungen möglich sind?

Was darf/soll es kosten und welche Auflösung/Genauigkeit schwebt dir vor?

Wie wichtig ist die Gleichzeitigkeit? Meist werden die Kanäle gemultiplext.

Soll die Messkarte den Piezoaufnehmer auch versorgen oder handelt es sich da um Sensoren mit Eigenversorgung, Verstärker und analogem Ausgang?

Sind da Spannungs- oder Stromausgänge zu messen?

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Hi LOdrunner, danke für Deine Antwort!. Ich dachte an eine PCI Lösung wg des Speicherplatzes. Die Gleichzeitigkeit wäre schon recht schön, weil ich ganz gerne auch die Phasenwinkel zwischen den Messpunkten untersuchen würde. Bei den niedrigen Frequenzen komme ich mit 160 samples, 16 Bit zurecht. Ich dachte daran entsprechende Ladungsverstärker einzusetzen. Also würde Spannung gemessen.
Beim Budget dachte ich an 2k.

Bist du sicher dass du 65000 Werte Auflösung brauchst?

Hi Bernd54, ja in meinem Anwendungsbereich habe ich Messreihen von 60 Messpunkten, bei denen eine Reihenfolge evident ist. Bei 8 bit hatte ich zuviel identische Plätze im Chart.

Ich würde dir vorschlagen, Stromausgänge zu benutzen. Da liegen sicher ein paar Meter Leitung zwischen Sensor und Messkarte. Umwandlung mittels Widerstand direkt an der Karte. Oder in der Karte (bzw. dem Adapter, s.u.), wenn sie das bietet.

Und natürlich solltest du auch wegkommen von den 1,5V. Das ergäbe eine Auflösung bei 16bit von ‭0,000023V pro Bit. Was glaubst du, wieviel davon dann Signal und wieviel Störung ist, wenn da ein großer Motor mit Ansteuerung und Regelung rumsendet und meterlange Leitungen als Antennen arbeiten?

Ich habe schon Jahre keine Messkarten mehr gekauft. Data Translation wäre eine Adresse, aber auch National Instruments, wo ich suchen würde. Achte neben der Anzahl der Kanäle und der Auflösung auf:

  • unterstützte Software
  • Samplerate
  • Gleichzeitigkeit der Abtastung (normalerweise nicht gegeben)
  • Adapter für Anschluss der Sensoren (kostet oft so viel wie die Karte)

Im Zweifel den Vertreter für deinen Firmensitz direkt ansprechen, das Problem schildern und beraten lassen!

Viel Glück!

Ich denke mittlerweile auch, dass es am sinnvollsten ist sich vom Hersteller beraten zu lassen! Die machen das ja beruflich. Hätte ich auch selbst draufkommen können!
Vielen Dank für Eure Hilfe.

Hallo!

8 Bit ist nicht sonderlich viel, 16 Bit dagegen ist schon eine Herausforderung. Zumal, um die 16 Bit auszuschöpfen, muß das Signal auch die entsprechende Qualität haben.
Was ist denn mit 12Bit? Das ist eine sehr häufig anzutreffende, meist ausreichende Auflösung (4095 Werte)

Dann fragst du nach Hardware. Forderst du damit implizit, daß die Software beiliegen soll? Oder hast du Software, die du nutzen willst?

Du willst Frequenzen bis 230Hz messen. Laut Nyquist musst du mit 460Sps (Samples Pro Sekunde) messen, um die Frequenz überhaupt sehen zu können. Ich würde meinen, es sollten schon 5-10kSps sein, um das ganze sauber messen zu können.

PCI ist nicht dringend notwendig. Bei 10kSps, 64 Kanälen (die kommen meist in Vielfachen von 8) und 16 Bit bist du bei 1,3MB/s. Das ist lächerlich, das bekommst du sogar über USB1.1 locker rüber.

Zu den Karten: Meillhaus ist bekannt für solche Karten, bietet PCI(e), USB und Netzwerkkarten an. Allerdings habe ich nichts gefunden, was deinen Ansprüchen genügt. Es gibt in der Redlab-Serie eine Box, die auf 64Bit erweiterbar ist, aber die ist langsam. Das Flaggschiff im PCI-Bereich kann viel, hat aber auch nur 32 Eingänge, die frage ist, ob sich zwei davon gleichzeitig nutzen lassen. (Bei 10kSps mache ich mir um Synchronisierung weniger Sorgen, sofern man zwei zusammen starten kann)

Beruflich nutze ich National Instruments. Da würde ich ein NI-9185 crate mit vier Einschüben nehmen, mit zwei NI9205. Letztere sind 32ch Analogkarten mit 16 Bit und 250kSps, und man kann die softwareseitig so verschalten, daß sie allesamt gleichzeitig messen. Man kann nen Spannungsbereich von +/-1V nehmen, muß dann aber dein Signal z.B. per Spannungsteiler etwas verkleinern.
Das ganze kommuniziert über Ethernet.
Das Problem: Das Zeug alleine geht schon eher Richtung 3000€, und da ist keine Software dabei. Die strickt man eher selbst.

@sweber
danke für die Tips, bin auch bei Meilhaus gelandet. Ich werde erstmal die dortig vorhandene Literatur studieren und dann eine Anfrage mit meinen Spezifikationen
stellen. Die haben teils sogar Software dabei…

Vielen Dank für die Hilfe!