Telemetriesystem mit hoher Datenrate

Hallo,

von einer drehenden Welle sollen Messdaten an eine Auswerteeinheit übertragen werden. Auf Grund der hohen Drehzahl (bis zu 40000 1/min) suche ich nach einem berührungslosen Übertragungssystem (optisch, Funk, induktiv). Die gewünschte Datenrate liegt bei 4 Gbits/s, dass dies kaum realisierbar ist, haben meine Recherchen bereits ergeben.

Mit welcher Übertragungsart erhalte ich die höchste Datenrate? Und gibt es bereits Systeme am Markt, die eine hohe Datenrate realisieren können? (etwa im Bereich einiger Mbits/s)

Gruß,

Maik Thelen

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Maik Thelen
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Maik Thelen schrieb:

Hallo,

stimmen die 4 Gigabit/s wirklich? Das wären immerhin 6 Megabit pro Umdrehung der Welle. Wie ergeben sich denn die 4 Gigabit/s?

Bye

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Uwe Hercksen

Maik Thelen schrieb:

Hallo,

also Lucent schickt inzwischen 10 Gbps und sogar 40 Gbps über Lichtleitfasern, sogar jeweils auf 128 oder 64 verschiedenen Wellenlängen simultan, also 1,28 oder 2,56 Tbs insgesamt (ja Terrabit pro Sekunde).

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Da sollten die 4 Gbit/s auch optisch möglich sein, das Problem ist nur die Strahlführung von der rotierenden Welle. Ist ein Ende der Welle frei das man einen Laser im Zentrum der Welle abstrahlen lassen kann? Ein optischer Schleifring könnte bei so hohen Datenraten Schwierigkeiten machen.

Bye

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Uwe Hercksen

Hmm... also so hohe Datenraten sind per Lichtübertragung kein wirkliches Problem. Ich stelle mir es aber zum einen schwer vor, wie schon vorher von Uwe bemerkt, diese Daten von der rotierenden Welle abzustrahlen. Auch wenn das Ende der Welle frei ist und eiin zentrierter Laser dort senden könnte ist immer noch das Problem der Vibration, dass es erforderlich mach auch den optischen Empfänger mitzuführen.

Zudem, worauf lötet man die Bauteile, die in den Sensoren auf der Achse montiert sind, ohne Selbstzerlegung? Lassen sich die Daten wirklich nicht anders aufnehmen als ausgerechnet auf der Achse montiert? Ich meine, wenn es um Schwinungen oder so geht, dann könnte man Laser-Interferometer auch neben der Achse montieren, die die Daten erfassen und dann gleich an einen schnellen Meßrechner weitergeben. Auch eine exakte Position der Achse während der Umdrehung könnte man per magnetischer Verfahren wie Hallsensoren oder optischer Abtastung erfassen.

Auf jeden Fall eine interessante Aufgabe.

Gruß

Ulrich

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Ulrich Prinz

Die Online-Signalvorverarbeitung ist Dein Freund.

Wenn eh' klar ist, das Oversampling vorliegt, kann man die Daten auch gleich mit ein paar schnellen DSP's vor Ort auf eine erträgliche Rate bringen, z.B. mittels auf die 2MHz angepassten FIR Tiefpassfilter. Für einen C671x oder TigerSharc DSP sollte das kein Problem sein, und zwar für mehrere (ca. 4-8) Kanäle gleichzeitig. Vermutlich kann der den Datenstrom auch noch gleich weiter komprimieren, indem der erste Teil der Analyse dorthin verlagert wird, das hängt von der genauen Aufgabenstellung ab.

Da die DSP's auch schnelle DMA's on Chip haben, bietet sich danach eine Zusammenfassung mittels MultiQ-FIFO an (ein IC, gut für schon >2 GBit/s, been there, done that) und danach ein Transfer entweder optisch oder, wenn man z.B.

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Oliver Bartels

Optische Drehübertrager habe ich letztens bei

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gesehen. Leider ist die Maxmimaldrehzahl zu niedrig. Aber vielleicht können die etwas entwickeln.

Gruß Stephen

Maik Thelen schrieb:

--
Dipl.-Phys. Stephen Illenseer

Institut fuer Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik
Technische Universitaet Braunschweig
Langer Kamp 19b
D-38106 Braunschweig
Tel: (+)49/ (0)531/391-7607
Fax: (+)49/(0)531/391-5842
Email: s.illenseer@tu-bs.de
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Stephen Illenseer

Ulrich Prinz schrieb:

Hallo,

in einer stabilen Vergußmasse vergiessen, dann hält die Schaltung auch sehr hohe Zentripedalbeschleunigungen aus. Aber ausgewuchtet muss alles auch noch sein.

Bye

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Uwe Hercksen

Stephen Illenseer schrieb:

Hallo,

immerhin mehrere Gigabit/s, auch mit mehreren Fasern. Aber sie haben auch kontaktlose elektronische Drehübertrager für 1,8 GBit/s.

Bye

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Uwe Hercksen

Das hängt sicher stark von der Antenne ab, bei einer stabförmigen, die mittig in Richtung der Achse liegt, sollte sich wohl am wenigsten tun.

Sabine

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Sabine Wolf

Sie unterliegen dem Dopplereffekt. Allerdings dürfte die Frequenzverschiebung nicht allzu groß sein, da ja v/c immer noch (aufgrund des hohen c) recht klein ist.

--
J"org Wunsch					       Unix support engineer
joerg_wunsch@interface-systems.de        http://www.interface-systems.de/~j/
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Joerg Wunsch

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