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Telemetriesysteme arbeiten mit unterschiedlichen Übertragungstechniken, abhängig von den spezifischen Anwendungen und Erfordernissen


Telemetriesysteme mit "induktiver Signalübertragung" werden zur berührungslosen Übertragung von Sensorsignalen (DMS, ICP, Thermoelement, Spannungen...) auf rotierenden Wellen, Scheiben oder Rädern eingesetzt und arbeiten nach dem Prinzip der transformatorischen Signalübertragung.
Hierbei wird der Signalausgang des Telemetriesenders mit einer auf der Welle montierten Drahtspule verbunden und von der Spule elektromagnetisch abgestrahlt. Der im Abstand von 1-2 cm von der Spule entfernt montierte Induktivkopf (Stator) empfängt das Signal und leitet es über ein Kabel zur einer stationären Auswerteeinheit, wo es decodiert, verstärkt und am Ausgang als +/-10Volt -Signal zur Verfügung steht. Gleichzeitig wird die rotierende Telemetrie über den Induktivkopf induktiv spannungsversorgt und kann über diesen Weg für Dauerlaufmessungen verwendet werden.

Telemetrie mit induktiver Signalübertragung und induktiver Stromversorgung

-> Download: Digitale-Telemetrie (pdf) 



Mit induktiver Signalübertragung können nur Entfernungen von einigen Zentimetern überbrückt werden. Zur Überbrückung größerere Entfernungen zwischen Telemetrie-Sender und -Empfänger (1-50m), wird eine Hochfrequenz-Funkverbindung verwendet. Im Telemetrie-Sender werden die Sensor-Signale gefiltert, digitalisiert, gemultiplext (PCM-Code) und als FSK-Modulation einem HF-Trägersignal zugeführt. Als Antenne dient eine kurze Stabantenne oder eine Draht-Wurfantenne. Die HF-Übertragung erfolgt im ISM-Band, bei 433 oder 866MHz.
Im Telemetrie-Empfänger läuft der Prozess rückwärts ab und am Ausgang des Empfängers stehen die decodierten, aufbereiteten Sensor-Signale im Bereich von +/-5V oder +/10V wieder zur Verfügung. Alle Signale werden zeitgleich und synchron zueinander übertragen.

 
Funk-Telemetrie für Entfernungen bis 200m

-> Download: Funk-Telemetrie (pdf)



Aufgrund von metallischen Oberflächen gelangt die Funkwelle nicht nur auf direktem Weg, sondern auch über Reflexion zur Empfangsantenne. Die Wellen dieser Mehrwegeausbreitungen erreichen die Antenne in verschobener Phasenlage, da sie unterschiedlich lange Wege zurückgelegt haben (s. Bild).
Schlimmstenfalls kann das die Auslöschung des Signals nach sich ziehen. Als hilfreich erweist sich hier eine zweite Antenne des Telemetrie-Empfängers (Diversity-Receiver), die sich an einer anderen Position befindet. Die Funkwelle überwindet also unterschiedliche Weglängen, sodass eine Signalauslöschung verhindert wird. Dies wird als Raum-Diversität bezeichnet.

 
Funkausbreitung mit Reflexion und Auslöschung

-> Download: Diversity-Receiver (pdf) 



Moderne Mehkanal-Telemetriesysteme arbeiten mit digitaler PCM-Übertragungs-technik (Pulse Code Modulation). Hierbei werden die Messsignale der einzelnen Kanäle (DMS, Thermo, ICP, PT100...) nach Verstärkung und Filterung digitalisiert, gemultiplext und einem HF-Modul (s. Funk-Telemetrie) oder einer Spule (induktive Übertragung) zu Abstrahlung zugeführt. Im Empfänger (Decoder) läuft der Prozess rückwärts ab und am Ausgang der Empfängers stehen alle Signale konditioniert im Bereich von +/-5V oder +/-10V zur Verfügung.
Digitale Mehrkanal-Telemetriesysteme arbeiten mit bis zu 36 Kanälen, wahlweise mit Induktiv- oder Funk-Verbindung und Übertragungsraten von 40kbit/s bis 5Mbit/s. Bei einer Übertragungsrate von 5Mbit/s können z.B. 16 Sensoren mit analogen Signalbandbreiten von 0...6000Hz/Kanal übertragen werden.

Modular aufgebaute, digitale Mehrkanal-Telemetrie

-> Download: Funk-Telemetrie (pdf) 



Übertragungstechnik mit Frequenzmodulation wird ausschließlich bei 1-Kanal Telemetriesystemen eingesetzt, zur berührungslosen Übertragung von Drehmomenten oder Temperaturen von rotierenden Antriebswellen. Das Sensor-Signal wird verstärkt, gefiltert und als FM-Modulationsignal einem HF-Träger (10-40MHz) zugeführt. Die HF-Abstrahlung erfolgt über eine einfache Leiterschleife auf der Welle. Gleichzeitig wird die Telemetrie mit Hilfe des Induktivkopfes oder einer Induktionsschleife (Stator) induktiv mit Spannung versorgt und kann dadurch für Dauerlaufmessungen eingesetzt werden.

 
1-Kanal Telemetrie mit FM-Modulationund induktiver Stromversorgung

-> Download: Analoge-Telemetrie (pdf)

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Kontakt:

TMS · Telemetrie-Messtechnik Schnorrenberg
Dipl.-Ing. Werner Schnorrenberg
Habichtweg 30
D-51429 Bergisch Gladbach
Phone: 02204-9815-52
Fax: 02204-9815-53
Mobile: 0171-8902387 
E-Mail: info@telemetry-world.com 
Web: www.telemetry-world.com