Ein Beitrag zur Drehmomentmessung:
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1995
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-
1
-
INHALTSVERZEICHNIS
SEITE
1
EINLEITUNG
5
2
DREHMOMENT
UND
DREHMOMENTMESSUNG
6
2.1
ALLGEMEINES
6
2.2
PHYSIKALISCHE
PRINZIPIEN
DERDREHMOMENTMESSUNG
6
2.2.1
VERDREHUNG
6
2.2.2
VERKUERZUNG
7
2.2.3
MECHANISCHE
SPANNUNG
8
2.2.4
DIMENSIONIERUNG
EINER
DREHMOMENTMESSWELLE
9
3
AUFGABENSTELLUNG
9
4
STAND
DER
TECHNIK
10
4.1
PHYSIKALISCHES
PRINZIP:
VERDREHUNG
10
4.1.1
SCHWINGSAITE
11
4.1.2
INDUKTIVES
VERFAHREN
11
4.1.3
VERFAHREN
MIT
KAPAZITIVEM
ABGRIFF
13
4.1.4
DEHNUNGSMESSSTREIFEN
13
4.1.5
WIRBELSTROMVERFAHREN
14
4.1.6
INDUKTIVES
POTENTIOMETER
16
4.1.7
PHASENWINKEL-MOMENTMESSVERFAHREN
16
4.2
PHYSIKALISCHES
PRINZIP:
VERKUERZUNG
17
4.2.1
HOHLRAUMRESONATOR
18
4.2.2
INDUKTIVE
AXIALWEGLAEUGENAENDERUUGSMESSUNG
18
4.2.3
KAPAZITIVE
AXIALWEGLAEUGENAENDERUUGSMESSUNG
20
4.3
PHYSIKALISCHES
PRINZIP:
MECHANISCHE
SPANNUNG
20
4.3.1
UMGEKEHRTER
MAGNETOSTRIKTIVER
EFFEKT
20
4.3.2
SPANNUNGSOPTISCHER
EFFEKT
22
4.3.3
MESSUNG
MIT
LASERSTRAHLEN
23
4.4
TABELLARISCHE
UEBERSICHT
23
4.5
SCHLUSSBETRACHTUNG
LITERATURUNTERSUCHUNG
25
4.5.1
BEURTEILUNG
DER
VERSCHIEDENEN
VERWENDETEN
PHYSIKALISCHEN
PRINZIPIELL
25
4.5.2
MOEGLICHKEIT
DER
WEITERENTWICKLUNG
EINES
BEKANNTEN
VERFAHRENS
26
5
KOPPLUNGSAENDERUNG
ZWISCHEN
SPULENSYSTEMEN
27
5.1
AENDERUNG
DER
LAGE
ZWEIER
SPULEN
ZUEINANDER
27
5.1.1
FUNKTIONSPRINZIP
27
5.1.2
AUFBAU
(KREUZSPULENANORDNUNG)
29
5.1.3
SIGNALAUSWERTUNG
31
5.1.4
MESSUNGEN
33
5.1.5
PROBLEME
UND
KRITISCHE
BEURTEILUNG
35
5.2
LAGEAENDERUNG
ZWEIER
AUFNEHMER
-
TEILSPULEN
ZUEINANDER
36
5.2.1
FUNKTIONSPRINZIP
37
-
2
-
SEITE
5.2.2
KRITISCHE
BEURTEILUNG
41
5.3
VERBESSERUNG
DES
VERFAHRENS
42
6
ZIELSETZUNG:
DIGITALES
VERFAHREN
42
6.1
VORTEILE
EINES
DIGITALEN
VERFAHRENS
42
6.2
MESSUNG
DER
VERDREHUNG
DURCH
EINE
PHASENMESSUNG
43
6.2.1
SPANNUNGSERZEUGUNG
BEI
SICH
DREHENDER
WELLE
DURCH
GLEICHFELDANREGUNG
43
6.2.2
MESSUNG
DES
DREHMOMENTES
DURCH
PHASEN
VERGLEICH
ZWEIER
SIGNALE
44
6.2.3
EINFUEHRUNG
DES
DREHFELDES
46
6.2.4
SPANNUNGSERZEUGUNG
DURCH
UMLAUFENDES
DREHFELD
48
6.2.5
DAS
DREHFELD
ALS
BASIS
ZUM
AUFBAU
EINES
DRE
HMOME
NT
ME
SSGE
RAE
TE
S
50
7
PRAKTISCHE
REALISIERUNG
EINES
DREHMOMENTMESS
GERAETES
NACH
DEM
DREHFELDVERFAHREN
52
7.1
DREHFELDERZEUGUNG
52
7.1.1
ANFORDERUNGEN
AN
DIE
DREHFELDFREQUENZ
52
7.1.2
LOESUNGSVERSUCHE
54
7.1.3
GEWAEHLTE
REALISIERUNG
56
7.1.4
FILTERUNG
57
7.1.5
SPULE
NANSTEUERUNG
61
7.2
MESSAUFNEHMER
62
7.2.1
AUFBAU
62
7.2.2
ENERGIEUEBERTRAGUNGSFAKTOR
64
7.2.3
ANREGESPULENVERSCHALTUNG
67
7.2.4
SIGNALUEBERTRAGUNG
VON
DER
WELLE
69
7.2.4.1
DREHUEBERTRAGER
MIT
AXIALEM
FLUSSWEG
69
7.2.4.1.1
AUFBAU
69
7.2.4.1.2
ERSATZSCHALTBILD
70
7.2.4.1.3
AUSWIRKUNG
AUF
DIE
SIGNALUEBERTRAGUNG
71
7.2.4.2
DREHUEBERTRAGER
MIT
RADIALEM
FLUSSWEG
73
7.2.4.2.1
AUFBAU
73
7.2.4.2.2
AUSWIRKUNG
AUF
DIE
SIGNALUEBERTRAGUNG
73
7.3
MESSWERTERFASSUNG
74
7.3.1
MESSSIGNALKONVERTIERUNG
75
7.3.1.1
ZUSTANDSERFASSUNG
75
7.3.1.2
FLANKENERFASSUNG
75
7.3.2
PERIODENDAUERMESSUNG
76
7.3.3
PHASENMESSUNG
76
7.3.3.1
PHASENMESSUNG
OHNE
VORZEICHENAENDERUNG
76
7.3.3.2
PHASENMESSUNG
MIT
VORZEICHENAENDERUNG
78
7.4
MESSWERTVERARBEITUNG
80
7.4.1
AUFBAU
80
7.4.2
SIGNALE
UND
ZEITLICHER
ABLAUF
81
-
3
-
SEITE
7.4.3
IMPULSBREITENERFASSUNG
82
7.4.3.1
HALBPERIODENSIGNAL
82
7.43.2
DIMENSIONIERUNG
DER
ZEITMESSUNG
83
7.4.3.3
PHASENSIGNAL
86
7.4.4
BERECHNUNG
DER
ANZEIGEWERTE
87
7.4.4.1
UMRECHNUNG
DER
ZAEHLERSTAENDE
87
7.4.4.2
DREHMOMENT
88
7.4.4.3
DREHRICHTUNG
88
7.4.4.4
DREHZAHL
90
7.4.4.5
DREHFELDAUSTEUERUUG
90
7.5
SONSTIGE
OPTIONEN
91
7.5.1
LEISTUNGSMESSUNG
91
7.5.2
UMSCHALTUNG
DER
ZAEHLPARAMETER
92
7.5.3
ZUSAETZLICHE
EIGENSCHAFTEN
92
7.6
MESSUNGEN
93
7.6.1
MESSWERTE
93
7.6.2
DISKUSSION
DER
MESSWERTE
95
8
AUSWIRKUNG
VON
STOEREINFLUESSEN
96
8.1
QUALITAETSKRITERIEN
GEMAESS
DER
AUFGABENSTELLUNG
96
8.2
AUSWIRKUNG
VERSCHIEDENER
INTERNER
FEHLER
MOEGLICHKEITEN
BEIM
DREHFELDVERFAHREN
97
8.2.1
WIRBELSTROMBETRACHTUNGEN
97
8.2.1.1
WIRBELSTROMVERLUSTE
BEI
MASSIVEM
MATERIAL
98
8.2.2
AMPLITUDENAENDERUNGEN
100
8.2.2.1
FREQUENZAENDERUNG
DES
DREHFELDES
100
8.2.2.2
TIEFPASS
ZUR
OBERWELLENUNTERDRUECKUNG
101
8.2.2.2.1
SCHALTUNGSTECHNISCHE
REALISIERUNG
103
8.2.2.3
BESTIMMUNG
DER
MAXIMALEN
FREQUENZAENDERUNG
105
8.2.2.4
KOMPENSATION
DER
AUFNEHMERIMPEDANZ
107
8.2.3
AUSWIRKUNGEN
DER
OFFSETSPAUNUNGEN
108
8.2.3.1
OFFSETSPANNUNGSEINFLUSS
109
8.2.3.1.1
PERIODENDAUERMESSUUG
109
8.2.3.1.2
PHA
SE
N
ME
SSU
NG
109
8.2.3.1.3
ZEITFEHLER
109
8.2.3.2
OFFSETSPANNUNGSEINFLUSS
BEI
AMPLITUDENAENDERUNGEN
110
8.2.3.3
OFFSETSPANNUNGSDRIFT
DURCH
TEMPERATUREINFLUESSE
111
8.2.3.4
VERMINDERUNG
DES
OFFSETSPANNUNGSEINFLUSSES
111
8.2.4
FEHLER
DURCH
EIN
NICHTIDEALES
DREHFELD
113
8.2.4.1
FEHLER
DURCH
OBERWELLEN
IM
DREHFELD
113
8.2.4.2
FELDVERZERRUNGEN
DURCH
ELLIPTISCHES
DREHFELD
116
8.2.43
VERBESSERUNG
DURCH
VERTEILTE
EMPFANGSSPULEN
117
8.3
AEUSSERE
STOEREINFLUESSE
117
8.3.1
EINFLUSS
EINES
TEMPERATURGRADIENTEN
118
83.2
ELEKTROMAGNETISCHE
STOERFELDER
120
83.2.1
MAGNETISCHE
FELDER
121
-
4
-
SEITE
83.2.1.1
SCHIRMWIRKUNG
DER
MAGNETISCHEN
FLUSSFUEHRUNG
121
8.3.2.1.2
FEHLER
DURCH
INDUZIERTE
STOERSPANNUNGEN
IN
DEN
EMPFANGSSPULEN
121
8.3.2.1.3
VERSUCHSMESSUNG
123
8.4
DYNAMISCHE
FEHLER
BEIM
DREHFELDVERFAHREN
124
8.4.1
DREHZAHLAENDERUNGEN
124
8.4.11
UNIPOLARE
DREHZAHLAENDERUNGEN
125
8.4.1.2
BIPOLARE
DREHZAHLAENDERUNGEN
126
8.4.2
DREHMOMENTAENDERUNGEN
127
8.4.3
MESSWERTBILDUNG
128
8.4.4
KONSTRUKTIVE
VERBESSERUNGSMOEGLICHKEIT
129
8.5
TABELLARISCHE
ZUSAMMENFASSUNG
130
9
INVERSES
DREHFELDVERFAHREN
131
9.1
SCHLUSSFOLGERUNGEN
AUS
DEM
STOEREINFLUSSVERHALTEN
131
9.1.1
DREHUEBERTRAGER
131
9.1.2
EMPFANGSSPULEN
132
9.1.3
DREHFELDQUALITAET
132
9.1.4
MESSWERTERFASSUNG
132
9.1.5
RUHEPHASENWINKEL
133
9.2
VERBESSERUNG
DER
KONSTRUKTION
133
9.3
AUFBAU
EINES
MESSAUFNEHMERS
NACH
DEM
INVERSEN
DREHFELDVERFAHREN
133
9.3.1
PRINZIPIELLE
EIGENSCHAFTEN
133
9.3.2
KONSTRUKTIVER
AUFBAU
134
9.3.3
GEGENUEBERSTELLUNG
DER
MERKMALE
137
9.4
VEREINFACHTE
AUSTEUER
UND
AUSWERTESCHALTUNG
138
9.4.1
VERBESSERUNG
DURCH
MEHRFACHE
EMPFANGSANORDNUNG
139
9.4.2
SINNVOLLER
DREHZAHLBEREICH
139
9.4.2.1
GLEICHLAUF
140
9.4.2.2
GEGENLAUF
141
9.4.2.3
DREHFELDUMSTEUERUNG
142
9.4.3
ANALOGE
PHASENMESSUNG
145
9.4.3.1
PHASENKOMPARATOR
143
9.4.3.2
TIEFPASSFILTERUNG
144
9.5
MESSUNGEN
145
9.5.1
ANALOGE
AUSWERTESCHALTUNG
145
9.5.2
LINEARITAET
UND
REPRODUZIERBARKEIT
146
9.5.3
POSITIONSEMPFINDLICHKEIT
149
9.5.4
DISKUSSION
DER
MESSERGEBNISSE
150
9.6
WEITERE
KONSTRUKTIVE
MOEGLICHKEITEN
150
9.7
AUSBLICK
152
10
ZUSAMMENFASSUNG
152
11
VERWENDETE
BEZEICHNUNGEN
UND
BEGRIFFE
155
12
LITERATUR
156 |
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