Drehzahlmessung und Speicherung (24h Messung)

[MCBR]

Hallo!

Ich habe mit einem Kollegen einen Savonius-Rotor ganz grob entworfen und danach gebaut. Wir sind beide keine Fachmänner dieses Gebietes und wollen diesen nun sukzessive optimieren. D.h. ich würde mir den gerne auf unser Dach stellen und dabei die Windgeschwindigkeiten bzw. die Drehzahlen des Rotors über 24h messen. Danach möchte ich verschiedene Parameter verändern, um das Verhältnis von Drehzahl zu Windgeschwindigkeit zu optimieren.

Zu meiner Frage:
Wie messe ich dort am besten die Drehzahl, speichere diese und lese mir diese dann aus? Welche Sensorart empfiehlt Ihr? Welche Software- bzw. Hardware-Komponenten sind zur Speicherung der Daten nötig?

Ziel der Messung ist es ein Diagramm zu erstellen, in der zu erkennen ist bei welchen Parametern, sich der Rotor dreht bzw. welche maximalen Drehzahlen vorliegen.

Vielen Dank schon mal :-)

MCBR

[021aet04]

Wilkommen im Forum.

Welche Kenntnisse hast du bzw habt ihr? EDV, Programmieren, Elektronik,...?

Grundsätzlich würde ich einen induktiven oder einen Hallsensor verwenden. Dieser misst die Drehzahl. Wenn du einen Generator antreibst kannst du auch über die Spannung die Drehzahl errechnen (je höher die Spannung desto höher die Drehzahl). Jetzt gibt es 2 Möglichkeiten entweder du speicherst die Messergebnisse am Gerät und lädst es z.B. 1x pro Tag herunter (Speichermöglichkeiten wären z.B. EEPROM, SD Karte,...) oder lädst es automatisch nach jeder Messung auf den Rechner (der Rechner muss aber immer eingeschalten sein, jedoch hast du keine Speicherprobleme).

Hardware und Software gibt es viele. Entweder du baust alles selbst (Elektronik, Sensor,...) oder greifst auf fertige Elektronik zurück (z.B. SPS, Kleinsteuerung wie Logo,...) oder speziell für solche Dinge entwickelte Technik (Datenlogger). Software gibt es ebenfalls verschiedene Dinge, je nachdem was du für eine Hardware hast.

MfG Hannes

[MCBR]

Wir sind beide im Masterstudiengang Maschinenbau. Wir haben solide Verstädnisse für Elektronik und EDV. Programmieren sind wir eher schlecht ;-).

Der Sensor ist grundsätzlich nicht mein Problem. Die Frage ist nur, wie ich die Daten vom Hallsensor weiterleite, verarbeite und speichere. Irgendwo muss das Signal ja umgewandelt/ umgerechnet werden und dann auf die SD-Karte geschrieben werden. Im Prinzip wäre mir eine Blackbox mit einer SD-Karte lieber, weil ich keinen Rechner 24h draussen stehen lassen kann ;-). Also haben wir schon mal den Datenlogger, wo die Daten gespeichert werden können. Nachdem ich "Datenlogger Geschwindigikeit", "Datenlogger" gesucht habe, gibt es anscheinend schon echt viele. Nur nirgends steht, dass ich dort meinen Hallsensor anschliessen kann und vor allem, dass der Sensor das Sinusförmige Signal in ein Binärsignal umwandelt.

Hier z.B. http://www.datenlogger-store.de/datenlogger-hobo-u12-006.html
(http://www.datenlogger-store.de/datenlogger-hobo-u12-006.html)

[021aet04]

Tut mir leid das ich mich erst jetzt melde. Wenn du einen Hallsensor oder Ind. Geber o.Ä. nutzt hast du Impulse, dadurch musst du Frequenzen loggen können. Wenn du einen Generator angeschlossen hast musst du Spannungen loggen können. Bei einem DC Generator kannst du direkt messen, bei einem AC Generator musst du glätten. Wenn du ein Sinus hast und du Impulse willst kannst du mit einem Komparator arbeiten (ist schnell aufgebaut).

Du könntest einen Logger auch selbst bauen, jedoch musst du dann programmieren.

MfG Hannes

[White_Fox]

Da das Ganze aber wohl ohne Programmiergefrickel gemacht werden soll:
http://www.datenlogger-store.de/speziallogger/impuls-datenlogger.html
Die Preise empfinde ich zwar als reichlich teuer, war aber der erste Google-Treffer.

[MCBR]

Programmieren ist einfach nicht unsere Stärke. Ich finde es grundsätzlich interessant aber für das Projekt am besten erstmal ohne. Ich mache es nun mit einem Induktivgeber und einem Datenlogger. Da ich genauso wie White_Fox den ersten Link genommen habe, habe ich dort auch meinen Datenlogger bestellt. Ich messe nun die Umdrehungen und errechne darüber meine Drehzahl. Der EL-USB-5 ist recht bedienerfreundlich auch wenn er erstmal teuer scheint. Also erfüllt den Zweck.

Besten Dank! :)

- - - Aktualisiert - - -

Eine Frage habe ich noch.. Wie wandelt eigentlich ein Steuergerät das sinusfärmige Signal in ein lesbares, binäres Signal um? Und wie speichert er das? Mich interessiert der Aufbau eines solchen Datenloggers.

[White_Fox]

Das kommt darauf an, wie die Informationen im Sinus codiert sind.
Wenn es nur um die Frequenz geht, wertet man die negativen Halbwellen als Low und die positiven (ab einem kleinen Offset) als High. Dann zählt man einfach die Pulse in einer bestimmten Zeit. Oder man zählt die Flankenwechsel in einer bestimmten Zeit. Das Zählen und Zeitstoppen kann man mit einem µC machen.

[H2R2]

Hallo MCBR,

Mit einem Hall-Schalter lässt sich einfach ein Zählimpuls erzeugen, der dann einen stromsparenden Mikrocontroller(z.B. fertiges Evaluierungssystem ) per Interrupt aufweckt und pro Umdrehung weiterzählen lässt, bis 24h vorbei sind. Die Drehzahlerfassung mit magnetischen Sensoren ist hier gut beschrieben: http://ichaus.biz/Drehzahlen_einfach_erfassen . Die Leitungslänge vom Sensor zum Mikrocontroller könnte ein Thema werden. Eine andere Option ist die Drehzahl in festen oder variablen Abständen(je nach gemessener Änderung) jeweils für eine Minute( oder eine Sekunde) über ein Zähler-Port zu zählen. Alles hängt davon ab was gemessen werden soll, sowie wann und wie genau es sein muss.

Viel Spaß beim Design!