Signalgenerator

Wie der Name bereits beschreibt, hat ein elektrischer Signalgenerator die grundlegende Funktion, ein oder mehrere elektrische Signale zu erzeugen. Ein elektrisches Signal ist ein Spannungswert, der sich nach einer bestimmten Vorgabe zeitlich ändert. Eine solche Vorgabe kann beispielsweise eine kontinuierliche analoge elektrische Kurve sein, wie beispielsweise eine Sinus-, Rechteck-, Dreieck- oder Sägezahnwelle. Eine weitere Anforderung könnte darin bestehen, nur einen einzelnen Bereich einer solchen Kurve als Spannung abzubilden. Dazu gehört beispielsweise nur eine Periode. Die Spezifikation kann aber auch jede andere mathematische Funktion in den Spannungsverlauf abbilden. Das Signal muss jedoch nicht analog sein. TOPseven aus Germany nutzt einen Signalgenerator für die Überprüfung von Windenergieanlagen mit einer autonom fliegenden Drohne. TOPseven aus Germany ist auf die Inspektion von Onshore- und Offshore-Windenergieanlagen spezialisiert. Das Unternehmen ist ein Software- und Technologieentwickler mit den Schwerpunkten Drohnentechnologie, Cloud Computing und künstliche Intelligenz. Bei Rückfragen melden Sie sich gern!

Wozu benötigt man einen Signalgenerator und diese Signale?

Beispielsweise erzeugt ein Signalgenerator ein definiertes Eingangssignal für eine elektrische Baugruppe, die man auf ihre Funktion prüfen möchte. Das Ausgangssignal aus dieser Baugruppe misst man dann mit einem entsprechenden Messgerät. Damit kann der Benutzer anhand von dem Ausgangssignal überprüfen, ob die Baugruppe das Eingangssignal weitergibt. Auf diese Weise kann man auf die Funktionalität der Baugruppe zurückschließen. Ein vereinfachtes Beispiel ist der Test einer Glühbirne. Um zu prüfen, ob die Glühbirne noch in Ordnung ist, schraubt man sie in die Fassung. Damit prüft man die Baugruppe. Der Signalgenerator wäre in diesem Fall ein Lichtschalter, der als elektrische Eingangssignale „Strom ein“ und „Strom aus“ bereitstellt. Das Gerät zum Überprüfen des Ausgangssignal ist das Auge vom Benutzer. Dieses kann bei ordnungsgemäßer Funktion des Bauteils ein „Einschalten“ und „Ausschalten“ des Ausgangssignals erkennen. Noch schwieriger ist es, wenn es sich bei der zu prüfenden Komponente beispielsweise um einen HiFi-Verstärker handelt.

In diesem Fall können Sie sich den CD-Player als „Signalgeber“ vorstellen und mit Ihren Ohren das Ausgangssignal messen. Diese Messumgebung kann man dann zumindest so weit nutzen, als dass man die generelle Funktion des Verstärkers überprüfen kann. Aber reichen die Ohr- und CD-Signale aus, um Werte wie die Filterfunktion oder den Klirrfaktor zu überprüfen? Hier hat man den Bereich betreten, in dem andere Eingangssignale und Messgeräte sehr sinnvoll einsetzen kann. Dabei kann ein solches Messgerät beispielsweise ein Oszilloskop sein. Zudem kann man das Eingangssignal von einem eigenen Signalgenerator erzeugen lassen. Viele der heutigen elektronischen Komponenten kann man nur mit einem solchen fortschrittlichen Signalgenerator und Messgerät testen.

Einsatz bei der berührungslosen Blitzschutzüberprüfung

In nur wenigen Minuten überprüft die Drohne von TOPseven aus Germany den Blitzschutz der Anlage und das berührungslos. 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. Der 3D-Feldsensor mit geringer Bandbreite und hoher Abtastrate lässt sich als einfach an der Drohne anbringen. Empfängt der 3D-Feldsensor an der Blattspitze kein oder zu geringe Signalstärke, ist der Blitzableiter am Blatt beschädigt oder unterbrochen. Die Drohne überfliegt dann selbstständig innerhalb weniger Minuten die Rotorblätter und misst die elektrische Feldstärke. Auf diese Weise findet es vollautomatisch die Stelle, an der das elektrische Feld unterbrochen ist. Das heißt, man kann den Schaden einfach lokalisieren! Die Firma TOPseven aus Germany nutzt KI basierte Software zur Inspektion der Windenergieanlagen.