Glossar

Frequenzbereich (Dynamik)

Symbol

f

Einheit

Hz

Der nutzbare Frequenzbereich ist auf die Frequenzen eingeschränkt, bis die zulässige Überhöhung im Amplitudenverhältnis der Übertragungsfunktion beobachtet wird. Aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften haben die piezoelektrischen Sensoren nur eine kleine Dämpfung. Folgende Näherungswerte bezüglich Amplitudenfehler oder erreichbarer Genauigkeit in Funktion der Frequenz sind zutreffend:

• Abweichung 10 %  ®     f_max » 0,3 · f_n
• Abweichung   5 %  ®     f_max » 0,2 · f_n
• Abweichung   1 %  ®    f_max » 0,1 · f_n

Symbol:

• f           =      Frequenz der Messung
• f_max    =      maximale Frequenz der Messung
• f_n         =      Eigenfrequenz

Schematische Darstellung des Amplituden- und Phasenganges eines Sensors

Bemerkung: In Bezug auf das dynamische Verhalten sind die piezoelektrischen Sensoren im Vergleich zu Sensoren mit anderen Messprinzipien am besten geeignet. Die hohe Steifigkeit ergibt eine sehr hohe Eigenfrequenz des Sensors. Folglich sind sie ideal für Messungen mit schnellen Signaländerungen über der Zeit. Allerdings wird das dynamische Verhalten auch durch die umgebende Struktur bestimmt. Daher muss die Frequenzanalyse am gesamten Messaufbau gemacht werden, um den grössten Messfrequenzbereich für die jeweilige Anwendung zu realisieren.

Zwei Möglichkeiten zur Bestimmung der Grenzfrequenz stehen zur Verfügung: Experimentelle Frequenzanalyse, z.B.  im Stossrohr für Drucksensoren oder eine FEM-Rechnung.