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Hallo,

Ich habe eine Frage bezüglich der Energie eines fft-transformierten Signals.
Und zwar.
Ich habe ein Signal (elektrische Entladung) mittels eines piezoelements aufgenommen. Dieses Signal dann mittel fft in den Frequenz Raum transformiert.
In einem zweiten( gleicher Aufbau) Versuch habe ich dann ein hydrokulturstein in den Strahlengang des Emitters gelegt und dieses Signal ebenfalls wieder fft transformiert. Meine Idee war, dass ich im Frequenz Raum jetzt sehe welche Frequenzen der Stein absorbiert hat. Dies funktioniert soweit auch. Interessant wäre jetzt zu wissen welche Energie Menge das jetzt wäre. Leider scheint das aber nicht so trivial zu sein wie ich mir das anfangs gedacht habe.
Kann mir jemand bei dieser Problematik weiterhelfen irgendwie auf die Energie zu kommen die der Stein absorbiert?


Ich wäre für jede Hilfe dankbar

Mit freundlichen Gruß

Schweizzzzz

PS: ich weiss das hier keine quantitative Aussage geben wird. Mir geht's eher um die Richtigkeit der Theorie.
Also bitte weißt mich nicht darauf hin das es Unsinn ist was ich da Versuche

Hallo,
» Also bitte weißt mich nicht darauf hin das es Unsinn ist was ich da
» Versuche

In Anbetracht der Tatsache, dass du nicht einmal die Notwendigkeit erkennst, etwas über den Versuchsaufbau zu sagen, ist das aber wahrscheinlich. ..
Ansonsten würde ich ein Physikforum empfehlen, da die Elektronik hier eher eine untergeordnete Rolle spielt.
Hartwig

» Ich habe eine Frage bezüglich der Energie eines fft-transformierten
» Signals.
Wie Hartwig schon sagte, hast Du den Versuchsaufbau nicht sehr gut beschrieben. Niemand weiß, was Du überhaupt mißt.

» Ich habe ein Signal (elektrische Entladung) mittels eines piezoelements
» aufgenommen. Dieses Signal dann mittel fft in den Frequenz Raum
» transformiert.
Eine FFT vernichtet keine Energie. Du hast in Summe im Frequenzbereich dieselbe Energie, wie vorher im Zeitbereich.

» In einem zweiten( gleicher Aufbau) Versuch habe ich dann ein
» hydrokulturstein in den Strahlengang des Emitters gelegt und dieses Signal
» ebenfalls wieder fft transformiert. Meine Idee war, dass ich im Frequenz
» Raum jetzt sehe welche Frequenzen der Stein absorbiert hat.
In der HF-Technik würde man den durchgelassenen Anteil im Verhältnis zum Eingestrahlten als den s21 Parameter bezeichen, den reflektierten als s11. Das was dann fehlt, ist die Absorbtion. Zusätzlich zu dem was durchkommt, müsstest Du also auch den eingestrahlten Anteil und den reflektierten Anteil messen. Aber Du mußt wissen, was Du überhaupt mißt, Strom, Spannung, Leistung?

» Wie Hartwig schon sagte, hast Du den Versuchsaufbau nicht sehr gut
» beschrieben. Niemand weiß, was Du überhaupt mißt.
»

Ja da muss ich euch beiden Recht geben. Als unbeteiligter kann man das nicht verstehen. Sorry.

Also ich habe eine Sonde die in einer NaCl-Lösung elektrisch entladen wird (Größen Ordnung um die 2kV). Das versetzt die Lösung in Schwingung. Diese detektiere ich mittels piezoelement. Am piezoelement direkt hängt ein Oszilloskop mit dem ich die Spannung Aufnehme (ich Trigger auf ca. 200mV). Die Amplitude Des Signals ist mir aber eigentlich eher egal, mir geht's eben um die Frequenzen die in diesem Wirren Signal drin stecken.
Die einzelnen Werte sende ich an Matlab und lass davon ne fft machen.

» Eine FFT vernichtet keine Energie. Du hast in Summe im Frequenzbereich
» dieselbe Energie, wie vorher im Zeitbereich.

Genau das denke/hoffe ich auch.

» In der HF-Technik würde man den durchgelassenen Anteil im Verhältnis zum
» Eingestrahlten als den s21 Parameter bezeichen, den reflektierten als s11.
» Das was dann fehlt, ist die Absorbtion. Zusätzlich zu dem was durchkommt,
» müsstest Du also auch den eingestrahlten Anteil und den reflektierten
» Anteil messen. Aber Du mußt wissen, was Du überhaupt mißt, Strom, Spannung,
» Leistung?

So war auch mein Ansatz. Da ich einmal mit und einmal ohne Stein Messe müsste mir die Messung ohne Stein eigentlich immer als Referenz dienen können. Die Differenz aus beiden Signalen ist dann das was der Stein absorbiert hat. Das funktioniert soweit auch und sieht einigermaßen "logisch" aus (immer unter der Prämisse hier nur qualitative Aussagen zu treffen).
Jetzt sieht es aber so aus, dass, naiv wie ich bin, nicht einfach nur das Integral der Differenzfläche genommen werden kann. Ich hab ja Spannung (V) auf der einen Achse und Frequenz (Hz) auf der anderen Achse aufgetragen.

--
Ohje...ob das was wird?

Hallo,

» So war auch mein Ansatz. Da ich einmal mit und einmal ohne Stein Messe
» müsste mir die Messung ohne Stein eigentlich immer als Referenz dienen
» können. Die Differenz aus beiden Signalen ist dann das was der Stein
» absorbiert hat.

Das bezweifle ich! An der Grenzschicht zwischen der NaCl-Lösung und dem Stein (flüssig/fest!) werden Reflektionen auftreten, Ich gehe davon aus, dass die nicht unerhebelich sind. Also wird nur ein Teil des Differenzbetrages der Absorption zuzuschreiben sein.

» Das funktioniert soweit auch und sieht einigermaßen
» "logisch" aus (immer unter der Prämisse hier nur qualitative Aussagen zu
» treffen).
» Jetzt sieht es aber so aus, dass, naiv wie ich bin, nicht einfach nur das
» Integral der Differenzfläche genommen werden kann. Ich hab ja Spannung (V)
» auf der einen Achse und Frequenz (Hz) auf der anderen Achse aufgetragen.

Hartwig

Hallo,
so ein Piezoelement ist doch recht hochohmig. Wenn da in der Nähe
eine 2kV Entladung stattfindet, dann könnte das gemessene Signal
auch eine ESD-Störung sein.
Man könnte zum Vergleich einen 10MOhm Widerstand in die Lösung
bringen. Was zeigt das Oszilloskop dann an?

Grüße
Altgeselle

Hallo,

» so ein Piezoelement ist doch recht hochohmig. Wenn da in der Nähe
» eine 2kV Entladung stattfindet, dann könnte das gemessene Signal
» auch eine ESD-Störung sein.

das kommt natürlich auch dazu - Mit ging es zunächst um die systematischen Gesichtspunkte, und so dachte ich an die wahrscheinlich unterschiedlichen akustischen Impedanzen von NaCl (die Temperatur spielt da auch mit!) und Blähton. ESD kommt auch dazu, und dann auch noch Reflektionen aus dem Behälter. Ich würde versuchen, auch die direkten Reflektionen des Messobjektes zu quantisieren. Welche Aussage die FFT da bringen soll, erschließ sich mir nicht ganz.

Grüße
Hartwig

Hallo,

» Ich hab ja Spannung (V)
» auf der einen Achse und Frequenz (Hz) auf der anderen Achse aufgetragen.

...das wäre ja auch nicht anders zu erwarten - also sozusagen ein Dämpfungsspektrum, zusammengesetzt aus der Systemdämpfung des Versuchsaufbaues und des Meßobjektes.

Eine ganz starke Vereinfachung wäre es, das Messobjekt - also den Blähton - als gedämpftes Feder-Masse-System zu betrachten. Dabei ist aber die Signaleinkopplung vom Geber und die Auskopplung an den Piezo-Aufnehmer nicht definiert. Du möchtest aber wissen, wie hoch die Dämpfungsverluste im Feder-Masse-System (dem Blähton) sind. In den Versuchs-Rahmenbedingungen sollten daher der zu betrachtende Frequenzbereich festgelegt werden und die Übergangs-Reflektionen an den Grenzflächen definiert werden. Dann ließe sich die Dämpfung ermitteln. Das geht per FFT, man könnte natürlich auch mit Festfrequenzen messen, evtl. sogar beides. Das hängt von der Aufgabenstellung ab. Berücksichtige auch, ob das Messobjekt fest im Versuchsaufbau in der NaCl verankert ist oder ob er evtl. in der Halterung mitschwingt (er müßte schon in einem Betonklotz sitzen, um das nicht zu tun).

Nur ein paar Gedanken - Das kann relevant sein, muß aber nicht. Die Fragen sollten aber geklärt werden.

Grüße
Hartwiig