Drehzahlmessung
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Mit der Drehzahlmessung wird mit Hilfe technischer Einrichtungen herausgefunden, wie schnell sich ein Objekt dreht. Die Drehzahl kann mit folgenden Wirkprinzipien gemessen werden:
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[Bearbeiten] Berechnende Verfahren
[Bearbeiten] Zeitmessung einer Umdrehung
Mit Lichtschranken oder anderen schaltenden Sensoren wird die Zeit t gemessen die das Objekt für eine Umdrehung oder einen bestimmten Winkel benötigt. Die Drehzahl n wird berechnet mit:
Anwendung z. B. im Fahrradcomputer, optische Handtachometer
[Bearbeiten] Frequenzmessung der Vibration oder Geräusch
Die Drehzahl des rotierenden Objekts ist eine Hauptkomponente im Frequenzspektrum der erzeugten mechanischen Vibrationen oder akustischen Geräusche an der Maschine. Durch Messung (. B. mittels DMS, Mikrofon, Beschleunigungssensor, etc.) kann so die Drehzahl bestimmt werden.
[Bearbeiten] Winkelmessung in festen Zeitabständen
Wenn der Winkel 
zu zwei Zeitpunkten (t1 und t2) bekannt ist, berechnet sich die Drehzahl mit:
Der Winkel kann mit einem Inkrementalgeber, Potentiometer oder Gyroskop gemessen werden. (weitere Verfahren siehe Winkelmessung)
Anwendung z. B. Messsystem beim Servomotor, Drehratensensor bei der Navigation
In der Industrie werden häufig Impulse an Zahnrädern berührungslos erfasst. Die dazu verwendeten Feldplattenfühler liefern Impulse bis 20 kHz.
[Bearbeiten] Stroboskop
In festen Zeitabständen wird das drehende Objekt angeblitzt. Wenn regelmäßige Markierungen auf dem Objekt sich genau um 1, 2, 3... Rasterweiten x weiterdrehen, scheint das Raster still zu stehen. Über die Anzahl der Markierungen N und die Frequenz des Stroboskopes lässt sich die Drehzahl bestimmen.
Anwendung z. B. beim Plattenspieler
[Bearbeiten] Physikalische Effekte
[Bearbeiten] Elektromagnetische Induktion
Nach dem Induktionsgesetz ist die Spannung in einer Spule proportional zur Geschwindigkeit der Änderung des magnetischen Flusses. Ein rotierender Dauermagnet erzeugt eine Wechselspannung in der Spule. Die Höhe der Spannung oder die Frequenz können zur Drehzahlmessung verwendet werden.
Anwendung z. B. beim Tachogenerator, Induktionsgeber, Wiegand-Sensor
Rotiert ein Dauermagnet in einer Metallglocke, treten Wirbelströme auf, die ein Drehmoment erzeugen und einen Zeiger bewegen können. Dieses Prinzip wurde früher bei Wirbelstrom-Tachometern verwendet.
[Bearbeiten] Fliehkraft
Rotierende Gewichte werden durch die Fliehkraft nach außen gedrückt. Eine Feder oder die Gravitationskraft stellen das Kräftegleichgewicht her. Die dadurch entstehende Bewegung wird mechanisch auf einen Zeiger übertragen. Heute wird dieses Verfahren selten zur Messung verwendet, doch aufgrund der zuverlässigen Arbeitsweise ohne Hilfsenergie wird dieses Messprinzip bei der Überwachung der Höchstgeschwindigkeit von Aufzügen, Seilbahnen, etc. verwendet.
Anwendung z. B. beim mechanischen Handtachometer, Fliehkraftkupplungen, historisch: Gyrometer, Fliehkraftregler
[Bearbeiten] Siehe auch
- Drehzahl
- Winkelgeschwindigkeit
- rpm (revolutions per minute)
