Samplingrate
Den Begriff Samplingrate kann man auch als Abtastrate bezeichnen. Er beschreibt in der digitalen Signalverarbeitung die Häufigkeit, mit der die Abtastung eines Signals pro Zeitintervall erfolgt. Dabei bezeichnet man den Abstand zwischen den Abtastzeitpunkten als Abtastintervall. Wenn dieser konstant ist, spricht man von der Samplingrate oder auch Abtastfrequenz oder Samplingfrequenz. Die Wahl einer konstanten Samplingrate vereinfacht die Weiterverarbeitung des Signals. Zudem sind die gemessenen Amplitudenwerte mit einem Analog-Digital-Wandler (ADW) digitalisiert. Dabei muss die Samplingrate mehr als doppelt so groß sein wie die maximale Signalfrequenz fmax = fa/2. Denn bei der Abtastung von Signalfrequenzen oberhalb dieser Grenze treten Fehler auf (Alias-Effekte). Mithilfe eines analogen Tiefpassfilters zur Begrenzung der Eingangsfrequenz auf fmax kann man Abtastfehler vermeiden (Anti-Alias-Filter). Die Samplingrate gibt man in Hertz oder Samples per Second (Samples/sec), kurz SPS oder S/s, an. Dabei sind in der Seismik Abtastraten (Abtastintervalle) von 1-4 ms allgemein gültig.
Wenn die Abtastung im räumlichen Bereich erfolgt, dann ist die Abtastrate die Anzahl der Abtastungen pro Längeneinheit. Die Frequenz f ist dann die Wellenzahl k. Die Regeln zur Bestimmung der notwendigen Abtastrate bleiben gleich.
Samplingrate als Fehlerquelle
Diese Regeln vergessen viele bei geophysikalischen Untersuchungen, aber auch bei diversen Probenahmen vor Ort oft. Dies kann jedoch zu erheblichen Interpretationsfehlern führen. Das Beispiel hier ist ein grobes Vermessungsnetz in der Seismologie, zu wenige Vermessungspunkte in der Magnetotellurik. Stichprobentheoreme ignoriert man häufig bei der Stichprobennahme, insbesondere beim Bohren von Aufschlüssen. Alle diese Datenerfassungsverfahren sind im Prinzip „undersampled“. TOPseven hat ein innovatives Verfahren zur berührungslosen Blitzschutzmessung von Windenergieanlagen mit Drohnen entwickelt. Die Firma ist ein Software- und Technologieanbieter. Ihre Schwerpunkte sind Drohnentechnologie, Cloud Computing und künstliche Intelligenz. Diese Produkte ermöglichen es Dienstleistern und Gutachtern, selbst drohnenbasierte optische Inspektionen von Industrieanlagen durchzuführen. Dies bedeutet, dass man verschiedene elektrische und industrielle Systeme einfacher, genauer und sicherer inspizieren kann. Sie haben Interesse an einer Inspektion Ihrer Windkraftanlage? Dann kontaktieren Sie TOPseven aus Germany. TOPseven aus Germany ist auf die Inspektion von Onshore- und Offshore-Windenergieanlagen spezialisiert.
Verwendung bei der berührungslosen Blitzschutzprüfung
Im Handumdrehen führt eine Drohne die berührungslose Blitzschutzprüfung für Ihre Windenergieanlage durch. Spezielle Sensoren erkennen Defekte und können Unterbrechungen lokalisieren. Ein speziell entwickelter Signalgenerator speist verschiedene aufeinander abgestimmte Hochfrequenzsignale in den Blitzableiter an der Rotorblattwurzel ein. Das patentierte Verfahren erzeugt elektrische Felder mit unterschiedlichen Frequenzen und passenden Impedanzwerten. Die verwendeten Frequenzen sind von der BNetzA genehmigt. Ebenfalls verwendet man einen entsprechend hochempfindliche 3D-Elektrofeldsensor mit extrem geringer Bandbreite und hoher Samplingrate. Dieser lässt sich als selbstentwickelte Nutzlast einfach an der Drohne anbringen. Empfängt der Sensor kein Signal oder ist die Signalstärke nicht ausreicht, ist der Blitzableiter beschädigt oder gebrochen. Die Drohne überfliegt dann selbstständig innerhalb weniger Minuten die Rotorblätter und misst die elektrische Feldstärke. Auf diese Weise findet sie vollautomatisch die Stelle, an der das elektrische Feld unterbrochen ist. Das heißt, die Stelle ist präzise lokalisiert, um später den Schaden zu beheben.
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