Da ich schon paar Leute mit meinen Anfängerfragen hier gequält habe möcht ich mich auch nützlich machen.
Die Drehzahl des Rotors ist eigentlich immer eine interessante Größe, aber ohne Logger schwer feststellbar. Strobolampe funktioniert auf der Wiese schlecht, Reflex Lichtschranken usw ist meist schwer zu bauen oder teuer zu kaufen.
Eine recht einfache Methode zur Messung funktioniert über einen PC und ein Mikro (Kamera, Diktiergerät, Laptop mit Mic, etc.).
Möchte man die Audiospur einer Videodatei extrahieren, bietet sich das Freeware Tool VIrtualDub an.
Über das Laufgeräusch liess sich bei meinem 600er Elektro T-Rex wunderbar die Rotordrehzahl messen. Nötig ist dafür eine Audiobearbeitungssoftware mit der Möglichkeit, ein Spektrogramm und ein Spektrum darzustellen. In meinem Fall habe ich Audacity verwendet, da es alle nötigen Funktionen bietet und Freeware ist.
Der Rotor erzeugt ein klatschendes Geräusch, jedesmal wenn ein Blatt die Luftwirbel des jeweils anderen trifft. Ein Klatschen ist idealerweise ein Rechteckpuls im Zeitbereich, so dass sein Spektrum der Si-Funktion ( sin(x)/x ) folgt. Das heisst, im Spektrum sind die doppelte Grundfrequenz (weils 2 Blätter sind) des Rotors zu finden, sowie ganzzahlige Vielfache davon, die Harmonischen. Im Spektrogramm (x-Achse die Zeit, y die Frequenz) sind alle gleichbleibenden Töne als waagrechte Linien zu sehen. Man sucht sich nun einen Bereich für die Analyse ohne sichtbare Änderung der untersten Linien.
- Spektrogramm
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Der Motor zeigt sich mit zwei sehr starken Linien, einmal mit seiner tatsächlichen Frequenz von 533Hz (31980rpm), einmal mit dem Vierfachen davon. Der tiefere Ton kommt höchstwahrscheinlich vom Loch des Ritzels mit der Madenschraube oder Vibrationen infolge einer leichten Unwucht des Motors. Der viermal höhere Ton kommt daher, dass in meinem Fall der Motor vier Polschuhe hat, von denen jeder wieder ein eigenes Geräusch verursacht.
- Spektralanalyse
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Es hilft, die Übersetzungsverhältnisse (in meinem Fall 17:1:4,5) vorher zu kennen, um die Linien besser zuordnen zu können.
Je mehr Punkte die Fouriertransformation verwendet, um so besser die Frequenzauflösung, zuviel kann jedoch beim Auswerten verwirren.
- Berechnungen
- drehzahl_berechnung.png (65.19 KiB) 2365 mal betrachtet
Der Abweichung vom Verhältnis der Drehzahlen zum tatsächlichen Übersetzungsverhältnis ergab sich zu 0,2%. Dies gibt schon mal einen guten Anhaltspunkt zur Messgenauigkeit. (DIe tatsächliche Fehlerrechnung wäre leider um einiges aufwändiger, daher belasse ich es an dieser Stelle dabei.)
Ich hoffe diese Spielerei ist auch für andere interessant. Mir hats schon Spaß gemacht, dass die kleine Theorie zu Ergebnissen führte.
Ich werds auch noch in die Wiki einstellen.
Anregungen, Kritik, Fragen oder Meinungen bitte hier in den Thread mit rein.
Guten Rutsch und schöne Feier
Matze
Danke. Okay, war vielleicht etwas Overkill.
...da scheint jemand vom fach zu sein! habe leider etwas mühe, die details zu verstehen. da reicht mein naturwissenschaftlicher/ mathematischer abschluss vom gymnasium definitiv nicht mehr... 
Respekt! Super! Wollte mich eigentlich bedanken. Finde den Button nicht?
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