Enzyklopädie A
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Abschirmung; Schirmung
<shielding; screening>
A. gegen Felder, das Fernhalten bzw. Einschließen elektrostatischer, magnetischer Felder oder
elektromagnetischer Felder von bzw. in einem begrenzten Raum. Der abzuschirmende Raum wird dazu
allseitig mit einer leitenden bzw. weichmagnetischen Wandung umgeben. A.en werden bei empfindlichen
Verstärkern und Messanordnungen sowie Signalübertragungsleitungen verwendet. Bei Koaxialleitungen wird
A. vom Außenleiter gebildet. Die A. dient meist der Funkentstörung bzw. der Verhinderung von
Störbeeinflussungen (Funkstöraussendung). Bei der A. elektrostatischer Felder wirkt eine Metallhülle in
einem elektrostatischen Feld als Äquipotentialfläche. Das Innere ist feldfrei. Eine solche Anordnung wird
Faradayscher Käfig genannt. Bei der A. statischer und stationärer Magnetfelder wird der abzuschirmende
Raum mit einer weichmagnetischen Hülle umgeben. Die A. ist nicht vollkommen, da die magnetischen
Felder die A. teilweise durchdringen. Sie ist um so vollkommener, je dicker die Hülle und je größer ihre
Permeabiliät ist. Es unwesentlich, ob die Hülle mit einem elektrischen Bezugspotential (Masse, Erde)
verbunden ist oder nicht. Die magnetische A. dient z.B. bei einem Elektronenstrahloszillographen zur
Verringerung der Strahlablenkung durch ein magnetisches Störfeld.
Abschlusswiderstand
<load resistance>
Der Widerstand zum Abschluss eines Übertragungsgliedes, z.B. eines HF-Leiters. Meist soll A. die
Bedingungen der Anpassung erfüllen. Bei HF-Leitern soll keine rücklaufende Welle auftreten (reflexionsfreier
Abschluss). Das ist erfüllt, wenn der A. gleich dem Wellenwiderstand des Leiters ist.
Absolut-Wellenschwingungsaufnehmer
<absolute shaft vibration sensor>
Ein Wirbelstrom-Aufnehmer und ein Geschwindigkeitsaufnehmer oder Beschleunigungsaufnehmer sind
zusammen in einem Gehäuse eingebaut. Dieser kombinierte Aufnehmer wird radial zur Welle installiert und
misst so die relative Wellenschwingung, die absolute Gehäuseschwingung und außerdem die relative Lage
der Welle innerhalb des Lagerspiels (Exzentrizität). Die Messung der absoluten Wellenschwingung erfolgt
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durch phasenrichtige Addition der in Schwingweg umgewandelten absoluten Gehäuseschwingung (Ein- bzw.
Zweifachintegration) und der relativen Wellenschwingung. Bei Verwendung von
Schwinggeschwindigkeitsaufnehmern ist in der Regel außerdem eine Kennlinienlinearisierung erforderlich.
Abfallzeit (eines Impulses)
<decay time (of a pulse); fall time (of a pulse)>
Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten, bei denen der Augenblickswert eines Impulses wieder einen
vorgegebenen oberen Wert und dann einen vorgegebenen unteren Wert erreicht.
Anmerkung: Wenn nicht anders festgelegt, sind der obere und der untere Wert auf 90% bzw. 10% des
Impulsbetrages festgelegt.
Abklingzeit; Zeitkonstante
<setting time; decay time>
Die A. wird auch Zeitkonstante, <time constant>, genannt, eine Rechengröße, die wie eine Zeit gemessen
wird und angibt, innerhalb welcher Zeit bei einem Ausgleichsvorgang eine sich ändernde Größe auf den e-
ten Teil des Wertes abgeklungen ist.
Ist 𝐹0 der Ausgangswert, 𝐹 der Momentanwert der Größe und 𝑡 die Zeit, so gilt:
𝐹 = 𝐹0 exp (−𝑡
𝑇)
Die A. ist z.B. für die Behandlung von Ausgleichsvorgängen an RC-Gliedern von großer Bedeutung. Der
Abklingkoeffizient 𝑎 ist die reziproke A. einer exponentiell fallenden Sinusgröße (Sinusvorgang, exponentiell
schwindender) mit der Amplitude
𝑋(𝑡) = 𝑋 exp(−𝑎𝑡)
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Absolutaufnehmer; seismische Aufnehmer
<seismic transducer>
A. sind Aufnehmer, die die Bewegung des Messobjektes gegen ein ruhendes oder gleichförmig bewegtes
Bezugssystem (Inertialsystem) erfasst. Sie werden auch als seismische Aufnehmer bezeichnet, da die
Trägheitseigenschaften einer Masse (seismische Masse) für die Messung ausgenutzt werden. Die
Bewegung der seismischen Masse relativ zur Ankopplungsfläsche bestimmt das Ausgangssignal.
Typische A. sind Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsaufnehmer.
Anmerkung: Beschleunigungsaufnehmer arbeiten in einem Frequenzbereich unterhalb der
Resonanzfrequenz des seismischen Systems, Geschwindigkeits- und Wegaufnehmer arbeiten oberhalb.
Absolutdehnung
<absolute case expansion>
svw. Gehäusedehnung
Abtastfilter
<sampling>
svw. Abtastung
Ein Filter, das zeitdiskrete Signale bewertet (Abtastung). Ein normalerweise zeitkontinuierliches Signal wird
abgetastet und die zeitdiskreten Werte dem Filter zugeführt. Man unterscheidet zwei Hauptgruppen:
A., die zeitdiskreten, jedoch wertkontinuierlichen Amplituden verarbeiten (analoge Abtastfilter) und
A., die ein der wertkontinuierlichen Amplitude entsprechendes Digitalsignal (Binärwort), welches z.B.
mittels Analog-Digital-Umsetzer gewonnen wird, verarbeiten. Dies sind die Digitalfilter.
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Abtastfrequenz
<sampling frequency>
Anzahl der Abtastungen eines Signals pro Sekunde (Abtastung).
Abtasttheorem; Samplingtheorem
<sampling theorem>
Eine Aussage über die Mindestprobenfolgezeit 𝑇𝑎 Abtastung eines bandbegrenzten Signals, damit aus der
Probenfolge 𝑓 (𝑛 𝑇𝑎), die durch die Abtastung gewonnen wird, der Signalinhalt wieder eindeutig regeneriert
werden kann. Bei einer oberen Grenzfrequenz 𝑓𝑜𝑔 des bandbegrenzten Signals ist nach dem Abtasttherom
die Abtastperiodendauer
𝑇𝑎 <1
2 𝑓𝑜𝑔
zu wählen.
Abtastung; Abtasten
<sampling>
Die Entnahme von Proben, d.h. Momentanwerten, eines Signals zu vorgegebenen Zeitpunkten. Die
Grenzen, die für die A. bestehen, gibt das Abtasttheorem an. Bei periodischer A. ist der Kehrwert der
Abtastperiodendauer 𝑇𝑎 die Abtastfrequenz 𝑓𝑎 bzw. Nyquistrate
𝑓𝑎 =1
𝑇𝑎
Durch A. entsteht aus einem kontinuierlichen Signal ein diskontinuierliches Signal; daher wird der Vorgang
aus als Zeitquantisierung bezeichnet.
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Anmerkung: Nach dem Abtasttheorem ist ein auf das Frequenzband 𝐵 begrenztes Signal durch Abtastwerte
im zeitlichen Abstand 𝑇 ≤ 1/2𝐵 vollständig beschrieben.
Abtastwert (eines Signals)
<sample (of Signals)>
Repräsentativer Wert eines Signals zu einem gewählten Zeitpunkt, der sich aus den Signalwerten in der
Nähe dieses Zeitpunktes ergibt.
Anmerkung: Idealerweise ist der A. gleich dem Signalwert zum gewählten Zeitpunkt; in der Praxis ist er
gleich oder proportional einem gewichtetem Durchschnitt des sich ändernden Signalwertes in der Nähe
dieses Zeitpunktes.
Abtastzeit
<sampling time>
Abtastperiodendauer, Abtastung
AC
Abk. F. <alternating current>
Wechselstrom
AC-Aufzeichnung
<AC recording>
Die Aufzeichnung von reinen AC-Signalen (Wechselgrößen) mit Magnetbandgeräten.
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AC-Messung
<AC measuring>
Allgemeine Bezeichnung für die Messung von Wechselgrößen. In der Schwingungsmesstechnik ist dabei die
Messung der Zeitsignale der Schwingungssignale gemeint.
AC-Signal
<AC signal>
Ein Wechselsignal (Wechselgröße), d.h. ein sich zeitlich nach Betrag und Vorzeichen änderndes Signal 𝑥(𝑡),
dessen über einen langen Zeitraum gebildeter Mittelwert (Gleichkomponente) Null ist.
Beispiele sind technische Wechselspannungen und die Schwingungssignale von Geschwindigkeits- und
Beschleunigungsaufnehmern.
AC/DC-Signal
<AC/DC signal>
Ein Mischsignal (Mischgröße), d.h. ein sich zeitlich nach Betrag und Vorzeichen änderndes Signal 𝑥(𝑡),
dessen über einen langen Zeitraum gebildeter Mittelwert (Gleichkomponente) ungleich Null ist.
Beispiele sind die Schwingungssignale von berührungslosen Wellenschwingungsaufnehmern.
Accelerometer
Beschleunigungsaufnehmer
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Akustik
<acoustics>
Die Technik bzw. das Wissensgebiet, welches sich mit Vorgängen der Erzeugung, Ausbreitung,
Verarbeitung, Wahrnehmung und Bewertung von Schall befasst.
ALARM-Grenze
<alarm limit>
Die A. kann bei unterschiedlichen Maschinen sehr verschieden hoch liegen. Üblicherweise werden die
gewählten Werte auf einen Basiswert bezogen, der sich aus den Erfahrungen für die Messrichtungen der
jeweiligen Maschine ergibt.
Siehe auch Grenzwerte für den Betrieb
Alarmrelaisverzögerung
<alarm relay time delay>
svw. Alarmverzögerung
Alarmverzögerung
<alarm delay>
Die A. ist eine Funktion bzw. Funktionseinheit bei konventionellen Maschinenüberwachungsanlagen. Durch
sie erfolgt eine Alarmmeldung nach Grenzwertüberschreitung nur dann, wenn der Grenzwert während der
gesamten vorgegebenen Verzögerungszeit überschritten bleibt. Wird der Grenzwert während der
Verzögerungszeit wieder unterschritten, erfolgt kein Alarm, und die A. setzt sich automatisch zurück. Bei
neuer Überschreitung beginnt der Vorgang wieder von vorn. Die Unterdrückung einer Alarmauslösung richtet
sich also nur nach der Dauer der Messwerteerhöhung, nicht nach dem Betrag der Messwerterhöhung.
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Alias-Effekt
<aliasing>
Ein Phänomen, das dann auftritt, wenn ein dynamisches Signal mit einer Frequenz abgetastet wird, die
kleiner ist als die doppelte, höchste Frequenzkomponente in diesem Signal. Dargestellt im
Frequenzspektrum können hohe Frequenzen niedriger erscheinen. Wird das Signal vor dem Abtasten
tiefpassgefiltert, kann der Effekt vermieden werden (Anti-Alias-Filter). Die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters
muss kleiner als die halbe Abtastfrequenz sein. Der Nachteil dieser Technik ist – wie bei allen Filtern, – dass
die Phasenwinkel der Schwingungskomponenten frequenzabhängig verfälscht werden.
Aliasing
<aliasing>
Alias-Effekt
Allgemeine periodische Schwingungen
<periodic vibration>
Schwingungen, allgemeine periodische
Alternating current
Wechselstrom
AM
Abkürzung f. Amplitudenmodulation
Enzyklopädie A
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Amplitude
<amplitude>
Der maximale Augenblickswert �̂�, der Scheitelwert einer Sinusgröße 𝑥 heißt ihre A.
Anmerkung: Das Wort A. soll nur bei den Scheitelwerten sinusförmiger oder zumindest sinusverwandter
Schwingungen benutzt werden.
Ist
𝑥 = 𝑅𝑒{�̂�𝑒𝑗(𝜑0+𝜔𝑡)} = 𝑅𝑒{�̂�𝑒𝑗𝜑0𝑒𝑗𝜔𝑡} = {�̂�𝑒𝑗𝜑0}
angegeben, so heißt die komplexe Größe
�̂�𝑒𝑗𝜑0
welche die Sinusgröße hinsichtlich Amplitude und Nullphasenwinkel kennzeichnet, ihre komplexe A. oder ihr
Zeiger (s. DIN 5483) [6] und DIN 5475 Blatt 1.
Anmerkung 1: Um die komplexe A. zu unterscheiden, empfiehlt es sich, eine der Kennzeichnungen
komplexer Größen zu verwenden, z.B. die Unterstreichung (s. DIN 5483).
Anmerkung 2: Der noch häufig anzutreffende Begriff “Vektor“ bzw. “Schwingungsvektor“ für die Bezeichnung
der komplexen A. sollte vermieden und durch den Begriff “Zeiger“ ersetzt werden.
Amplitude und Phase über der Zeit
<amplitude and phase versus time>
Graphik, die die Amplituden und zugehörigen Phasenwinkel harmonischer Schwingungen als Zeitfunktion
(z.B. in einem Trenddiagramm) darstellt.
Enzyklopädie A
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Amplituden-Amplituden-Charakteristik
<amplitude/amplitude characteristic>
Amplitude der Grundschwingung des Ausgangssignals eines Zweitors als Funktion der Amplitude eines
sinusförmigen Eingangssignals bei vorgegebener Frequenz.
Anmerkung: Die Frequenz der Grundschwingung des Ausgangssignals kann sich vor der Frequenz des
Eingangssignals unterscheiden.
Amplituden-Frequenz-Charakteristik
<amplitude/frequency charakteristic>
Amplitude der Grundschwingung des Ausgangssignals eines Zweitors als Funktion der Frequenz eines
sinusförmigen Eingangssignals bei vorgegebener Amplitude.
Anmerkung: Die Frequenz der Grundschwingung des Ausgangssignals kann sich von der der Frequenz des
Eingangssignals unterscheiden.
Amplitudendemodulation
<amplitude demodulation>
Demodulation, angewendet auf ein moduliertes Signal, welches auf ein moduliertes Signal, welches durch
Amplitudenmodulation erzeugt wurde.
Trennung des niederfrequenten Informationssignals vom hochfrequenten Träger mittels einer
Spitzenwertgleichrichterschaltung.
Das Ggs. ist die Amplitudenmodulation.
Enzyklopädie A
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Amplitudenmodulation
<amplitude modulation>
Abkürzung: AM
Modulation, bei der der Amplitudenverlauf eines periodischen Trägers – im allgemeinen linear – der
Augenblickwerte des modulierenden Signal ist.
Die A. ist ein Verfahren, bei dem der Amplitude einer konstanten Trägerschwingung die Schwankungen
einer niederfrequenten Schwingung aufgeprägt werden, d.h. die Amplitude der Trägerschwingung wird im
Rythmus der Frequenz der niederfrequenten Schwingung verändert (moduliert).
In der Kommunikationstechnik wird die zu übertragende Information in Form von Amplitudenänderungen der
Trägerschwingung dargestellt. Diese Amplitudenänderungen wirken in der grafischen Darstellung wie eine
symmetrische “Hüllkurve“, die sich sowohl im positiven wie auch im negativen Schwingungsbereich zeigt.
Die A. darf nicht mit einer Überlagerung verwechselt werden. Die A. hat den Nachteil, dass unter Umständen
von Überlagerungen – z.B. infolge Störeinstrahlungen auf der Leitung – das infolge Störeinstrahlungen auf
der Leitung – das Nutzsignal nicht mehr durch Demodulation zurückgewonnen werden kann.
Amplitudenmodulator
<amplitude modulator>
Modulator
Amplitudenskale, lineare
<linear amplitude scale>
Die Darstellung einer Größe erfolgt als Absolutwert. Die Amplitudenachse ist dabei zwischen einem
Kleinstwert (in der Regel Null) und einem Größtwert linear skaliert.
Siehe auch Amplitudenskala, logarithmische.
Enzyklopädie A
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Amplitudenskale, logarithmische
<logarithmic amplitude scale>
Die Darstellung einer Größe erfolgt als Verhältnisgröße, die aus Absolutwert und einem Bezugswert gebildet
wird, auf einer logarithmisch skalierten Achse. Bei Skalierung in dB (Dezibel) wird dem Bezugswert immer
der Skalenwert 0 dB zugeordnet.
Ein wesentlicher Vorteil der logarithmischen Amplitudenskala bei der Darstellung von Spektren besteht darin,
dass prozentuale Veränderungen von Komponenten unabhängig von den absoluten Beträgen immer zu
gleichen Längenänderungen der dargestellten Spektrallinien führen.
Siehe auch Amplitudenskale, lineare
Amplitudenspektrum
<amplitude spectrum>
Verteilung der Amplituden der Teilschwingungen eines Signals oder Geräuschs als Funktion der Frequenz.
Siehe auch Amplitudenspektrum der periodischen Schwingung
Amplitudenspektrum der periodischen Schwingung, komplexes
<complex amplidude spectrum of periodic vibration>
Jede Zusammefassung von Amplituden- und Phasenspektrum heißt komplexes Amplitudenspektrum.
Amplitudenspektrum der periodischen Schwingung
<amplitude spectrum of periodic vibration>
Die Auftragung der Amplituden �̂�𝑛 der Teilschwingungen (einer periodischen Schwingung) über ihrer
Frequenz oder über ihrer Ordnungszahl heißt A.
Enzyklopädie A
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Anmerkung: Das A. genügt nicht, um den Zeitverlauf der periodischen Schwingung zu bestimmen. Hierzu ist
die zusätzliche Angabe der Nullphasenwinkel erforderlich. Diese hängen aber, wie auch die Aufteilung der
Teilschwingungen in Sinus- und Cosinus-Glieder, von der jeweiligen Wahl des Anfangszeitpunktes ab. Das
A. ist hiervon unabhängig und seine Kenntnis für viele Zwecke ausreichend.
Analog
<analog>
Analoge Vorgänge haben zeitlich abhängig einen kontinuierlichen Werteverlauf.
Darstellung eines Signals oder einer Zahl in nicht quantisierter Form, d.h. nicht als Ziffer, sondern z.B. in
Form einer elektrischen Größe (Spannung, Frequenz). Die analoge Darstellungsweise steht im
Gegensatz zur digitalen Darstellungsweise.
Analog-Digital-Konverter
<analog[ue] – to digital converter>
Analog-Digital-Umsetzer
Analog-Digital-Umsetzer; Analog-Digital-Konverter; Analog-Digital-Wandler
<analog[ue]-to-digital converter>
Abkürzung: ADU
Eine Funktionseinheit, die ein analoges Eingangssignal in ein digitales Ausgangssignal umsetzt. (s. DIN
19226). Dabei geht ein Anteil an Genauigkeit verloren, wenn der Wert in analoger Form zwischen den
diskreten Wertmöglichkeiten der digitalen Form liegt.
Siehe auch Analog-Digital-Umsetzung
Enzyklopädie A
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Analyse in der Zeit- und Frequenzebene
<analysis in frequency and time domain>
Wavelet-Transformation
Analyse in der Zeitebene
<anlysis in the time domain>
Zeitebene
Analyse mit konstanter Absolutbandbreite
<constant absolute bandwidth analysis>
Eine A. ergibt, über einer linearen Frequenzskale aufgetragen, gleiche Auflösung entlang der
Frequenzskale. Dadurch wird es einfacher, Harmonische und Seitenbänder in Spektren aufzufinden.
Außerdem ergibt sich eine Auflösung bei hohen Frequenzen, als dies mit der Analyse mit konstanter
Relativbandbreite der Fall wäre. Ein Nachteil entsteht durch den eingeschränkten Frequenzbereich, der nur
ca. 1,5 Dekaden umfasst.
Analyse mit konstanter Relativbandbreite
<constant relative bandwidth analysis>
Eine A. und die Darstellung der Analyseergebnisse kann im Ggs. zur Analyse mit konstanter
Absolutbandbreite über einen weiten Frequenzbereich erfolgen (normalerweise über 3 oder 4 Dekaden). Sie
entspricht auch über eine Analyse mit konstantem Q-Faktor (Gütefaktor). Ein Nachteil ergibt sich aus der
zunehmend schlechteren Auflösung bei höheren Frequenzen.
anisochron
<anisochronous>
Enzyklopädie A
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Bezeichnet eine zeitabhängige Erscheinung, ein Zeitraster oder ein Signal, deren bzw. dessen
aufeinanderfolgende signifikante Zeitpunkte durch Zeitintervalle getrennt sind, die alle erzwungenermaßen
die gleich Bemessungsdauer oder Bemessungsdauern haben, die ganzzahlige Vielfache einer Grunddauer
sind.
Anisochrone Signale
<anisochronous signals>
Signale, anisochrone
Anisochronismus
<anisischronism>
Zustand, in dem eine zeitabhängige Erscheinung ein Zeitraster oder ein Signal anisochron ist.
Anisotrope Lagerung
<anistrophic suppport>
Lagerung, anisotrope
Anisotropie
<anisotropy>
Richtungsabhängigkeit von physikalischen Eigenschaften.
Das Ggs. ist die Isotropie.
Beispiele: Unterschiedliche Steifigkeiten und Dämpfungen von Fundamenten und Gleitlagern in horizontaler
und vertikaler Richtung. Unterschiedliche Rotorsteifigkeit bei Generatoren durch Polnuten.
Enzyklopädie A
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Anklingkoeffizient; Wuchskoeffizient
<rise coefficient>
Bei einer exponentiell wachsenden Größe eine Rechengröße, die das Anwachsen der Amplitude 𝐴
beschreibt.
𝐴(𝑡) = 𝐴0𝜎𝑡
Das Ggs. ist der Abklingkoeffizient (Abklingzeit).
Ankopplung
<connection; coupling>
Ankopplungsarten für Schwingungsaufnehmer, Schwingungsaufnehmer-Ankopplung.
Ankopplung durch Dreipunktauflage
Sie liegt vor, wenn der Schwingungsaufnehmer ohne besondere Maßnahmen auf das Messobjekt gestellt
oder an diese gehalten wird, wobei sich im wesentlichen nur drei punktförmige Berührungsstellen ergeben
(Dreipunktauflage). Diese Ankopplungsart darf nur dann verwendet werden, wenn Schwingungen niedriger
Frequenzen (200 Hz und darunter) gemessen werden sollen. Bei höheren Frequenzen können
Berührungsresonanzen auftreten, wodurch große Messfehler entstehen können. Die
Schwingungsaufnehmer darf auch nur dann einfach auf das Messobjekt gestellt werden, wenn die zu
messende Beschleunigung erheblich unter der Fallbeschleunigung bleibt, damit mit Sicherheit ein Abheben
oder Wandern des Aufnehmers vermieden wird.
Ankopplung mittels Tastspitze
Bei Verwendung einer Tastspitze ergibt sich eine sehr kleine gemeinsame Berührungsfläche von Messobjekt
und Schwingungsaufnehmer. Diese Ankopplungsart verwirklicht daher mit praktisch ausreichender
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Näherung die Messung an einem Punkte. Trotz dieses Vorteils darf sie nur mit großer Vorsicht angewandt
werden.
Die A. birgt Gefahr der Berührungsresonanzen im Arbeitsfrequenzbereich in sich. Daher sollte man für das
Messen hochfrequenter Schwingungen kein Aufnehmer mit Tastspitze auswählen.
Ankopplung von Schwingungsaufnehmern durch flächenhafte Verbindung mittels flächenhafte
Verbindung mittels Flüssigkeitszwischenschicht
Sie liegt vor, wenn der Schwingungsaufnehmer über eine Schicht von Öl oder dünnem Fett so am
Messobjekt angekoppelt wird, dass er in tangentialer Richtung leicht beweglich ist. Er schwimmt also auf der
Flüssigkeitsschicht, weshalb nur Kräfte und Bewegungen senkrecht zur Auflagefläche übertragen werden.
Diese Ankopplungsart lässt sich praktisch nur bei solchen Aufnehmern anwenden, deren Schwerpunkt nahe
der Kopplungsfläche liegt. Weiter ist sie in ihrer Anwendung beschränkt, da eine so lose Verbindung mit dem
Messobjekt nicht immer brauchbar ist, z.B. bei senkrechten Flächen.
Diese Ankopplungsart wirkt bei senkrechter Richtung sehr steif, hingegen werden tangentiale Bewegungen
des Messobjektes und Dehnungen praktisch nicht auf den Schwingungsaufnehmer übertragen. Diese
Ankopplungsart eignet sich daher nur für die Messung der Schwingungskomponente in Richtung der
Normalen zur Befestigungsfläche am Messobjekt. Sie ist aus diesem Grunde auch bei
Drehschwingungsmessungen nicht brauchbar. Die Flüssigkeitskopplung ermöglicht eine fehlerfreie
Ankopplung auch für sehr hohe Frequenzen bis zu 10 kHz. Sie trägt dabei zur Erhöhung der
Richtungsselektivität der Messanordnung bei und verhindert Fehlmessungen bei dehnungsempfindlichen
Messgeräten. Es sei besonders darauf hingewiesen, dass eine Flüssigkeitskopplung nur bei ebenen und
feingeschlichteten Oberflächen erzielt werden kann, wo kein Verhaken durch Oberflächenrauheit zwischen
Messobjekt und Messgerät möglich ist.
Ankopplung von Schwingungsaufnehmern durch flächenhafte, feste mechanische Verbindung
Sie liegt vor, wenn der größte Teil der Grundfläche des Schwingungsaufnehmers so mit dem Messobjekt
verbunden wird, dass Kräfte und Bewegungen sowohl senkrecht als auch parallel zur Auflagefläche auf den
Schwingungsaufnehmer übertragen werden. Diese Kopplungsart lässt sich verwirklichen durch Ankleben,
Anlöten, Befestigen mit Klebewacht und durch festes Anpressen oder Anschrauben mit plastischen
Enzyklopädie A
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Zwischenlagen wie Bleifolien o.ä.. Bei sehr großen Anpressdrücken tritt diese Kopplung auch ohne
Zwischenlagen allein schon durch plastische Verformung der aneinander gepressten Flächen auf.
Die Ankoppelung ist in meisten Fällen zu empfehlen. Denn es kommt oftmals nicht nur darauf an, den
Aufnehmern schwingungstechnisch einwandfrei zu befestigen, sondern darüber hinaus muss zum
Verhindern von Schäden am Messobjekt oder am Schwingungsaufnehmer sichergestellt sein, dass er sich
nicht löst und abfällt. Diese Ankopplungsart gestattet eine so gute Befestigung am Messobjekt, dass auch
hohe Frequenzen in der Größenordnung von 1 bis 10 kHz richtig gemessen werden können. Sind etwaige
Zwischenlager aus Klebewachs, Bleifolien usw. dünner als 0,1 mm, so lassen sich bei genügend leichten
Aufnehmern mit großer Grundfläche die Berührungsresonanzen über kHz legen. Die Ankopplung mit
Klebewachs ist besonders vorteilhaft, da durch die hohe innere Dämpfung des Materials die
Resonanzüberhöhung sehr schwach ausgeprägt ist.
Bei der A. werden auch Bewegungen des Messobjektes in tangentialer Richtung auf das Messgerät
übertragen. Sie kann daher auch für das Messen von Schwingungsvorgängen parallel zur Oberfläche und
für Drehschwingungsmessungen angewandt werden.
Sind Schwingungen senkrecht und parallel zur Oberfläche vorhanden, so können bei dieser Kopplungsart
Messfehler auftreten, wenn der Richtungsfaktor des Messgerätes nicht ausreichend klein ist. Das gilt ganz
besonders dann, wenn die zu messende Schwingungskomponente nur von gleicher Größe oder gar kleiner
ist als eine darauf senkrecht stehende. In diesem Falle muss ein Schwingungsaufnehmer mit sehr kleinem
Richtungsfaktor ausgewählt werden.
Bei der A. werden auch Dehnungen des Messobjektes auf den Aufnehmer übertragen. Sie verursachen im
Messgerät Spannungen parallel zur Kopplungsfläche. Diese Dehnungen entstehen bei schwingenden
Festkörpern durch Massenkräfte und Schubspannungen. Sie können große Messfehler verursachen, wenn
der Schwingungsaufnehmer dehnungsempfindlich ist. Das ist z.B. bei piezoelektrischen
Beschleunigungsaufnehmern mit Dickenschwingern möglich. Dort können Dehnungen des Messobjektes im
Schwingungsaufnehmer Spannungen erzeugen, die ein Messergebnis vortäuschen, auch wenn gar keine
Messgröße in Normalen- oder Tangentenrichtung vorhanden ist. Das Auftreten solcher
Dehnungserscheinungen ist vor allem bei Blechen zu befürchten, die Biegeschwingungen ausführen.
Fehlmessungen durch Dehnungserscheinungen sollte man in diesen Fällen dadurch zu vermeiden suchen,
dass Messgeräte verwendet werden, die hiergegen wenig empfindlich sind z.B.
Beschleunigungsaufnehmern mit Biegelementen.
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Ankopplungsarten für Schwingungsaufnehmer
Die verschiedenen Ankopplungsarten lassen sich hinsichtlich ihrer physikalischen Wirkungsweise bevorzugt
in folgende Gruppen einteilen:
Ankopplung durch flächenhafte feste mechanische Verbindung
Ankopplung durch flächenhafte Verbindung mittels Flüssigkeitszwischenschicht
Ankopplung durch Dreipunktauflage
Ankopplung mittels Testspitze
ANSI
Abk. F. <American National Standard Institute>
Nationaler Normenausschuss der USA. Er entspricht dem DIN in Deutschland.
Ansprechschwelle; Ansprechwert
<discrimination; response threshold>
Kleinste Änderung des Wertes der Eingangsgröße, die zu einer erkennbaren Änderung des Wertes der
Ausgangsgröße eines Messgerätes (bzw. elektronischen Einrichtung) führt.
Ansprechzeit
Bei einem Übertragungsglied, einem Schaltgerät oder einem Messgerät die Zeitspanne zwischen dem
Beginn der Einwirkung eines Eingangssignals und dem Beginn der Reaktion des Ausgangssignals. Bei Zeit-
und Verzögerungsrelais sowie bei Verzögerungsleitungen wird die A. bewusst ausgenutzt [26].
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Ansteuerung
<driving>
Das Zuführen bestimmter Ströme und Spannungen an ein elektronisches Bauelement oder eine Schaltung,
um dort die gewünschte Funktion auszulösen. Die Ansteuerung eines Anzeigebauelementes bedeutet z.B.,
dass diesem ein Strom zugeführt wird, um ein optisches Signal auszusenden [26].
Anti-Alias-Filter
Ein Filter, um in Abtastsystemen durch Bandbegrenzung die Spektralfunktion nicht durch unerwünschte
Überlagerungen zu verfälschen.
Ein Tiefpassfilter, das bei digitalen Spektrum-Analysatoren zur Vermeidung des Alias-Effektes eingesetzt
wird. Abhängig von der Steilheit des Filters wird der theoretisch nutzbare Signalfrequenzbereich reduziert.
Antiresonanz
Erscheinung, bei der in einem System in erzwungener Schwingung jede, auch geringe, Änderung der
Erregerfrequenz eine Zunahme der Erregerantwort des Systems hervorruft.
Anmerkung: Die Größe, die als Maß der Erregerantwort dient, muss angegeben werden, z.B.
Geschwindigkeits-Antiresonanz.
Anzeige; alphanumerische
Eine Anzeigeanordnung, die z.B. aus einem Punktraster (z.B. 5𝑥7, 8𝑥8, 7𝑥9) von Leuchtpunkten besteht und
mit der die Buchstaben des Alphabetes (groß und klein) die 10 Ziffern 0 bis 9 und weitere Formel- und
Sonder- sowie Satzzeichen (z.B. +, −; = / ! ?) dargestellt werden können.
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Aperiodisch
<aperiodic>
Die Eigenschaft einer stark gedämpften Signalgröße, ohne dass bei deren Abklingen infolge der Dämpfung
Schwingungen auftreten.
Artithmetikprozessor
Ein Spezialprozessor, der als Coprozessor in einem Computersystem einem Universalprozessor zugeführt
wird und der speziell für die schnelle Ausführung bestimmter Rechenoperationen (z.B. Floatingpointaddition,
-subtraktion, -multiplikation, -division oder Vektoroperationen und Matrizenoperationen) fest verdrahtet ist.
Damit kann der A. diese Operationen, für die er speziell ausgelegt ist, sehr viel schneller als ein
freiprogrammierbarer Universalprozessor ausführen und entlastet damit diesen bzw. erhöht die
Verarbeitungsgeschwindigkeit des Gesamtsystems.
Asynchron
<asynchron>
Vorgänge, die zeitlich nicht fest miteinander gekoppelt sind, sind asynchron.
Das Ggs. ist synchron.
AT-Bus
<AT bus>
16 Bit breiter Datenbus von AT-Rechnern.
Audio
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Bezeichnung für den Hörbereich von etwa 20. . .20.000 Hz.
Auflösung
<resolution>
Maß für die Zahl der Bildpunkte, die auf einen Bildschirm zur Verfügung stehen (z.B. 640x480
Bildpunkte). Je mehr Bildpunkte, desto besser sind im allgemeinen die Darstellungen auf dem
Bildschirm.
Digitale Frequenzanalyse: Abstand der Frequenzlinien ∆𝑓
Dieser ist abhängig von der Abtastfrequenz 𝑓𝑠 und der Anzahl der Abtastwerte 𝑁, d.h. von der
Signalerfassungszeit 𝑇:
∆𝑓𝑠
𝑁=
1
𝑇
Messgeräte: Angabe zur quantitativen Erfassung des Merkmals eines Messgerätes, zwischen nahe
beieinander liegenden Messwerten eindeutig zu unterscheiden.
Auflösungsfehler
<quantization error>
Ein Fehler, aufgrund der Unfähigkeit einer Messeinrichtung oder eines Datenverarbeitungsgerätes,
Veränderungen einer Variablen wahrzunehmen, die kleiner als ein gegebenes Inkrement ist. Bei analogen
Variablen ist hierfür die Genauigkeit der Mess- und Verarbeitungseinheit (Prozessor) maßgeblich
(Toleranzintervall). Bei digital dargestellten Variablen entspricht der A. der Wertigkeit der niedrigsten
dargestellten Ziffer.
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Aufnehmer (auch Sensor genannt)
Teil eines Messgerätes oder einer Messeinrichtung, der auf eine Messgröße unmittelbar anspricht.
Aufnehmer, elektrodynamischer
Aufnehmer, die nach dem elektrodynamischen Prinzip arbeiten.
Siehe auch Geschwindigkeitsaufnehmer.
Aufnehmer, induktiver
<inductive sensor>
Ein Aufnehmer mit einem Wandler zur Umformung einer geometrischen Größe (Weg oder Winkeländerung)
in eine elektrische Größe (Induktivität). Man unterscheidet Längsankeraufnehmer (Tauchankeraufnehmer)
und Querankeraufnhmer. In beiden Fällen wird die Induktivität bei Änderung des magnetischen
Widerstandes (der in Luft um etwa drei Größenordnungen höher ist als in Eisen) beeinflusst, so dass er
entscheidend von der Länge des Luftweges der Kraftlinien abhängt. Längsankeraufnehmer eignen sich
besser für große Wege, während Querankeraufnehmer wegarme Aufnehmer mit höher Empfindlichkeit sind.
Aufnehmer, kapazitiver
Ein Aufnehmer/Wandler zur Umformung einer geometrischen Größe (Weg- oder Winkeländerung) in eine
Kapazitätsänderung. Von wenigen Ausnahmen abgesehen, liegt dem kapazitiven A. der Plattenkondensator
mit der Kapazität
𝑐 = 𝜀0𝜀𝑟
𝐴
𝑑
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zugrunde. Es bedeuten 𝜀0 Influenzkonstante, 𝜀𝑟 relative Dielektrizitätskonstante, 𝐴 wirksame Plattenfläche
und 𝑑 Plattenabstand. Die Kapazitätsänderung kann durch eine Veränderung der wirksamen Plattenfläche 𝐴
hervorgerufen werden (z.B. bei einem Drehkondensator) oder durch eine Abstandsänderung 𝑑. Für die
Umwandlung der Kapazitätsänderung in ein elektrisches Signal verwendet man Brückenschaltungen, z.B.
Trägerfrequenzbrücken.
Ausgangswiderstand
Der an den Ausklangsklemmen eines elektronischen Bauelementes oder einer Schaltung wirksame
Innenwiderstand. Der A. hängt i. allg. von den Strömen und Spannungen am Eingang.
Ausgleich
Ein Vorgang, durch den die Massenverteilung eines Rotors so korrigiert wird, dass die Unwuchten oder die
Unwuchtschwingungen bis auf einen zulässigen Wert verringert werden. Die Korrektur wird überlicherweise
durch Hinzufügen oder Abnehmen von Material am Rotor (in den Ausgleichsebenen) durchgeführt.
Ausgleich, polarer
<polar correction>
Unwuchtausgleich in einer Ausgleichsebene durch Zusetzen oder Wegnehmen von einer Masse in nur einer
Winkellage.
Ausgleichsebene
Eine geeignete Ebene senkrecht zu der Schaftachse eines Rotors, in der die Unwucht korrigiert wird.
Enzyklopädie A
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Ausgleichsebenen-Einflussverhältnis
<correction plane interference ratio>
Die Einflussverhältnisse 𝐼𝐴𝐵 und 𝐼𝐵𝐴 der beiden Ausgleichsebenen A und B eines Rotors werden durch
folgende Verhältnisse definiert:
𝐼𝐴𝐵 =𝑈𝐴𝐵
𝑈𝐵𝐵
,
wobei 𝑈𝐴𝐵 und 𝑈𝐵𝐵 die Unwuchten der Ausgleichsebenen A und B sind, verursacht durch das Zufügen einer
bestimmten Unwucht in der Ebene B; und
𝐼𝐵𝐴 =𝑈𝐵𝐴
𝑈𝐴𝐴
,
wobei 𝑈𝐵𝐴 und 𝑈𝐴𝐴 die Unwuchten der Ausgleichsebenen A und B sind, verursacht durch das Zufügen einer
bestimmten Unwucht in der Ebene A.
Das A. soll bei einer Auswuchtmaschine, bei der die Ebenentrennung sorgfältig durchgeführt wurde, minimal
sein. Das Verhältnis wird überlicherweise als Prozentsatz angegeben.
Ausgleichsvorgang; Einschwingvorgang
Ein Vorgang bei einer Änderung des Zustandes eines Systems. Der A. ist der Übergang von
eingeschwungenen (stationären) Zustand (Anfangszustand) in einen anderen eingeschwungenen Zustand
(Endzustand). Die Dauer des A. es, theoretisch unendlich lang, endet aber praktisch kurz nach dem
Schaltvorgang. Der A. zeigt sich am zeitlichen Verlauf einer Größe (Strom, Spannung u.a.) in einem
Netzwert.
Enzyklopädie A
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Ausrichten
Unter A. wird die Tätigkeit verstanden, im Verlauf derer zwei oder mehrere Maschinen so positioniert
werden, dass ihre Drehachsen an der Kupplung bei Betriebsbedingungen fluchten. Ziel des A. ist
entsprechend VDI 2726 die Einzelmaschinen beim Aufstellen so einzurücken, dass im Zusammenwirken mit
angeschlossenen Antriebs- und Arbeitsmaschinen, Kupplungen und Wellen ein möglichst störungsfreier Lauf
in allen Betriebszuständen erreicht wird.
Ausrichtfehler
Werden Wellen ohne Kupplungsfehler miteinander gekuppelt, wobei die Lager nicht richtig positioniert sind,
dann entstehen A.. Diese sind i.d.R. montagebedingt und es können drei Fehlertypen unterschieden werden:
Parallelversatz
Winkelversatz
Parallel- und Winkelversatz
Bei A. können die Kupplungsflansche nicht ohne Zwängungen und nicht ohne Verformung der Wellen
miteinander verbunden werden. Als Folge davon rotiert die Welle um eine feststehende (nicht umlaufende)
verformte Drehachse, was zu Umlaufbiegebeanspruchungen des Rotors führt (der Rotor wird “gewalkt“).
Die für A. typischen Zwangskräfte führen zu einer zusätzlichen, in der Regel sehr hohen statischen
Belastung (aber auch Entlastung) der Lager in konstanter Richtung (“raumfeste Lagerreaktionskräfte), die
eine Reduzierung der Lagerlebensdauer bewirken kann. Zu beachten ist, dass der ideale Rotor infolge von
reinen Ausrichtfehlern jedoch keinerlei Schwingungen anregt, da keine Wechselkräfte auftreten.
Ausrichtprotokoll
Beschreibung des tatsächlich erreichten Endzustandes nach dem Ausrichten (Ist-Werte).
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Auswuchtdrehzahl
Die Drehzahl, bei der ein Rotor ausgewuchtet wird.
Auswuchten
Ist ein Vorgang, durch den die Massenverteilung eines Rotors geprüft und, wenn nötig, korrigiert wird, um
sicherzustellen, dass die Restunwuchten oder die umlauffrequenten Schwingungen der Lagerzapfen
und/oder die Lagerkräfte bei Betriebsdrehzahl in festgelegten Grenzen liegen.
Verfahren zur Justierung der radialen Masseverteilung auf dem Rotor, so dass der Massenschwerpunkt mit
der Rotationsachse der Welle möglichst nahe übereinstimmt. Die drehfrequente Biegeschwingung des
Rotors (infolge Unwucht) wird verringert und damit auf die Lager wirkenden Kräfte.
Auswuchten nach Eigenformen
Ein Verfahren zum Auswuchten nachgiebiger (elastischer) Rotoren, bei dem der Ausgleich so vorgenommen
wird, dass die Schwingungsamplituden der interessierenden Biegeeigenformen einzeln auf bestimmte
Grenzwerte reduziert werden.
Auswuchten, dynamisches
Zwei-Ebenen-Auswuchten
Auswuchten, hochtouriges
Bei nachgiebigen (elastischen) Rotoren ein Auswuchten bei Drehzahlen, bei denen der Rotor nicht mehr
starr ist.
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Auswuchten, niedrigtouriges
Bei nachgiebigen Rotoren ein Auswuchten bei Drehzahlen, bei denen sich der Rotor vermutlich noch starr
verhält.
Auswuchten, statisches
Ein-Ebenen-Auswuchten
Auswuchtgüte
Bei starren Rotoren das Produkt aus der bezogener Restunwucht (bezogene Unwucht) und der max.
Betriebs-Winkelfrequenz des Rotors.
Auswuchtlauf
Ein Zyklus aus einem Messlauf und dem dazugehörigen Ausgleich.
Auswuchtmaschine
Eine Maschine, die für die Unwucht eines in ihr eingelagerten Rotors einen Messwert liefert, der für die
Korrektur der Massenverteilung verwendet werden kann, so dass die umlauffrequenten Schwingungen der
Lagerzapfen oder Lagerkräfte, falls nötig, reduziert werden können.
Autokorrelationsfunktion
Eine Funktion, die die Ähnlichkeit einer Zeitfunktion 𝑥(𝑡) und der verzögerten Funktion 𝑥(𝑡 − 𝜏)𝑑𝑡 angibt und
nach
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𝐹𝑥𝑥(𝜏) = lim𝑇→∞
1
𝑇∫ 𝑥(𝑡) ∗
𝑇
0
𝑥(𝑡 − 𝜏)𝑑𝑡
berechnet wird.
Axial
In Richtung der Wellenachse wirkend oder messen. Empfehlenswert ist die Einhaltung einer einheitlichen
Messrichtung, z.B. von antreibender zur angetriebenen Maschine.
Axial-Kugellager
Kugellager, das einen Axialschub in einer Richtung abfängt. Dafür ist ein großer Kontaktwinkel erforderlich,
gekennzeichnet durch gegenüberliegende hohe Schultern (daher auch die Bezeichnung Schulterlager) des
inneren und äußeren Ringes. Sind zwei Lager dieses Types entgegengesetzt angeordnet, können sie auch
bidirektionale Kräfte aufnehmen.
Axiallage
Die axiale Rotorlage (bzw. deren Änderung) im Verhältnis zu einem Festpunkt. Meist ist die
Drucklagerhaltung dieser Festpunkt. Meist ist die Drucklagerhalterung oder ein Gehäuseteil in
Drucklagernähe dieser Festpunkt. Die Messung wird mit axial angeordneten Wegmesswertaufnehmern
durchgeführt.