Einleitung
In den technischen Daten digitaler Drehzahlmesser finden sich häufig Angaben wie „Auflösung: 0,1 U/min“ oder „Auflösung: 1 U/min“. Die Auflösung beschreibt, wie fein Änderungen der Drehzahl angezeigt werden können. Sie sagt jedoch nicht aus, dass die Messung mit derselben Genauigkeit erfolgt.
Hat ein Drehzahlmesser beispielsweise eine Auflösung von 0,1 U/min, kann die Anzeige in Schritten von 0,1 U/min wechseln, etwa von 1500,0 auf 1500,1 und 1500,2 U/min. Diese Angabe beschreibt die Anzeige- beziehungsweise Unterscheidungsfähigkeit des Geräts. Sie bedeutet nicht, dass der Messfehler nur ±0,1 U/min beträgt.
Die Auflösung sollte deshalb immer zusammen mit Messbereich, Genauigkeit, Messverfahren und den Anforderungen der jeweiligen Anwendung bewertet werden.
Das Wichtigste auf einen Blick
● Die Auflösung gibt die kleinste Drehzahländerung an, die ein Drehzahlmesser anzeigen oder unterscheiden kann.
● Typische Auflösungen sind 0,1 U/min oder 1 U/min; je nach Messbereich können unterschiedliche Werte gelten.
● Je kleiner der Auflösungswert, desto feiner können Drehzahländerungen dargestellt werden.
● Auflösung und Genauigkeit sind nicht dasselbe. Eine Auflösung von 0,1 U/min bedeutet nicht automatisch einen Messfehler von nur ±0,1 U/min.
● Bei der Auswahl sollten Auflösung, Genauigkeit, Messbereich und die tatsächlich zu erwartenden Drehzahländerungen gemeinsam betrachtet werden.
● Eine feinere Auflösung ist besonders bei niedrigen Drehzahlen, Stabilitätsprüfungen und kleinen Drehzahländerungen hilfreich.
Was ist die Auflösung eines Drehzahlmessers?
Die Auflösung beschreibt die kleinste Drehzahleinheit, die ein Drehzahlmesser anzeigen oder unterscheiden kann. Üblicherweise wird sie in U/min beziehungsweise RPM angegeben.
Beispiele:
● 0,1 U/min Auflösung: Die Anzeige kann beispielsweise 850,1, 850,2 oder 850,3 U/min darstellen.
● 1 U/min Auflösung: Die Anzeige verändert sich typischerweise in Schritten wie 850, 851 oder 852 U/min.
Unter vergleichbaren Bedingungen kann ein Gerät mit 0,1 U/min Auflösung kleinere Drehzahländerungen sichtbar machen als ein Gerät mit 1 U/min Auflösung.
Die Auflösung beschreibt in erster Linie die Feinheit der Anzeige. Sie sagt allein weder aus, wie genau das Gerät misst, noch ob extrem niedrige oder hohe Drehzahlen zuverlässig erfasst werden können.
Wie sind 0,1 U/min und 1 U/min zu verstehen?
Angenommen, die tatsächliche Drehzahl eines Motors steigt langsam von 1500,0 auf 1500,8 U/min.
Ein Drehzahlmesser mit 0,1 U/min Auflösung könnte beispielsweise anzeigen:
● 1500,0 U/min;
● 1500,2 U/min;
● 1500,5 U/min;
● 1500,8 U/min.
Ein Gerät mit 1 U/min Auflösung würde dagegen hauptsächlich Werte wie:
● 1500 U/min;
● 1501 U/min
anzeigen.
Die feinere Auflösung ermöglicht es, kleinere Veränderungen besser zu verfolgen. Für viele regelmäßige Wartungs- und Kontrollmessungen ist eine Auflösung von 1 U/min jedoch bereits ausreichend.
Eine „höhere Auflösung“ bedeutet somit in der Regel eine kleinere Schrittweite der Anzeige. Mehr angezeigte Stellen bedeuten nicht automatisch eine bessere Gesamtmessleistung.
Was ist der Unterschied zwischen Auflösung und Genauigkeit?
Auflösung und Genauigkeit gehören zu den am häufigsten verwechselten technischen Kenngrößen eines Drehzahlmessers.
Auflösung beantwortet die Frage: „Wie fein kann das Gerät die Drehzahl anzeigen?“
Genauigkeit beantwortet die Frage: „Wie nahe liegt der Messwert am tatsächlichen Wert?“
Ein Gerät kann beispielsweise folgende Daten aufweisen:
● Auflösung: 0,1 U/min;
● Genauigkeit: ±0,05 % vom Messwert + eine angegebene Anzahl Digits.
Zeigt das Gerät 1500,1 U/min an, beschreibt die 0,1-U/min-Angabe lediglich die Auflösung. Daraus folgt nicht, dass die tatsächliche Drehzahl zwingend zwischen 1500,0 und 1500,2 U/min liegt. Die mögliche Messabweichung muss anhand der angegebenen Genauigkeit bestimmt werden.
Eine Anzeige mit einer Nachkommastelle bedeutet daher nicht automatisch eine Messgenauigkeit von 0,1 U/min.
Für professionelle Messaufgaben sollten Auflösung und Genauigkeit stets getrennt geprüft werden.
Welchen Zusammenhang gibt es zwischen Auflösung und Messbereich?
Viele digitale Drehzahlmesser besitzen nicht über den gesamten Messbereich dieselbe Auflösung.
Ein Gerät kann beispielsweise im unteren Drehzahlbereich eine Auflösung von 0,1 U/min und bei höheren Drehzahlen eine Auflösung von 1 U/min verwenden. Die genauen Werte hängen vom jeweiligen Modell ab.
Dies kann durch Sensortechnik, Signalverarbeitung, Anzeigeformat und den gesamten Messbereich bedingt sein.
Beim Vergleich verschiedener Geräte sollte deshalb nicht nur eine Angabe wie „maximale Auflösung 0,1 U/min“ betrachtet werden. Wichtig ist außerdem:
● In welchem Bereich 0,1 U/min tatsächlich verfügbar sind;
● Welche Auflösung bei höheren Drehzahlen gilt;
● Ob der relevante Betriebsbereich darin enthalten ist;
● Ob die Genauigkeit in diesem Bereich die Anforderungen erfüllt.
Dies ist besonders wichtig, wenn mit demselben Gerät sowohl langsam als auch schnell drehende Maschinen geprüft werden sollen.
Warum lässt sich die Auflösung nicht beliebig erhöhen?
Zusätzliche Nachkommastellen können einen Messwert detaillierter erscheinen lassen. Eine sinnvolle Auflösung muss jedoch durch die tatsächlich verfügbare Messinformation unterstützt werden.
Berührungslose optische oder Laser-Drehzahlmesser bestimmen die Drehzahl typischerweise anhand periodisch reflektierter Signale eines rotierenden Objekts. Signalqualität, Abtastzeit, Drehzahl und Signalverarbeitung wirken sich dabei auf das Messergebnis aus.
Bei kontaktierenden Drehzahlmessern beeinflusst zusätzlich der mechanische Kontakt zwischen Messspitze beziehungsweise Messrad und dem rotierenden Bauteil die Stabilität.
Ist die Messunsicherheit des Geräts deutlich größer als die letzte angezeigte Stelle, führt eine zusätzliche Nachkommastelle nicht automatisch zu einer besseren Messung.
Eine sinnvolle Auflösung sollte daher zur Sensorleistung, Genauigkeit, zum Messbereich und zur Anwendung passen.
Welche Faktoren beeinflussen die praktisch nutzbare Auflösung?
Die angegebene Auflösung ist eine Geräteeigenschaft. Ob kleine Drehzahländerungen in der Praxis stabil erfasst werden können, hängt jedoch auch von den Messbedingungen ab.
● Drehzahlstabilität: Schwankt die Maschine selbst, verändert sich auch die Anzeige.
● Qualität des Reflexionssignals: Bei berührungsloser Messung beeinflussen Position, Größe, Oberflächenzustand und Kontrast des Reflexstreifens die Signalerkennung.
● Messabstand: Außerhalb des empfohlenen Messabstands kann das reflektierte Signal zu schwach werden.
● Messwinkel: Ein ungünstiger Winkel zwischen Lichtstrahl und Reflexfläche kann die Signalqualität reduzieren.
● Abtast- und Aktualisierungsrate: Geräte unterscheiden sich bei Messintervall und Aktualisierung der Anzeige.
● Niedrige Drehzahlen: Bei geringen Drehzahlen stehen innerhalb eines bestimmten Zeitraums weniger Impulse zur Verfügung. Für stabile hochauflösende Werte kann daher eine längere Messzeit erforderlich sein.
● Mechanischer Kontakt: Bei kontaktierenden Geräten können Schlupf, zu geringer Anpressdruck oder eine falsche Ausrichtung zu schwankenden Messwerten führen.
Die praktisch nutzbare Auflösung hängt somit nicht nur von der Spezifikation, sondern auch von korrekten Messbedingungen ab.
Ist eine feinere Auflösung immer besser?
Nicht jede Anwendung benötigt eine besonders feine Drehzahlauflösung.
Bei der routinemäßigen Kontrolle von Lüftern, Motoren oder Wellen geht es häufig vor allem darum, zu bestätigen, dass das Gerät innerhalb des vorgesehenen Drehzahlbereichs arbeitet. Wenn beispielsweise nur unterschieden werden muss, ob eine Maschine etwa 1450 oder 1700 U/min erreicht, kann eine Auflösung von 1 U/min vollkommen ausreichend sein.
Eine feinere Auflösung wird besonders dann relevant, wenn Änderungen von wenigen Umdrehungen pro Minute oder weniger beobachtet werden sollen.
Typische Anwendungen sind:
● Messungen an langsam drehenden Maschinen;
● Prüfungen der Drehzahlstabilität;
● Analyse der Motorleistung;
● Laboranwendungen;
● Inbetriebnahme und Feinjustierung;
● Vergleich kleiner Drehzahländerungen.
Entscheidend ist nicht die kleinstmögliche Auflösungsangabe, sondern eine Auflösung, die zur kleinsten relevanten Drehzahländerung der Anwendung passt.
Wie sollte ein Drehzahlmesser anhand der Auflösung ausgewählt werden?
Zunächst sollte festgelegt werden, welche kleinste Drehzahländerung tatsächlich erkannt werden muss.
Bei allgemeinen Wartungsarbeiten, bei denen hauptsächlich geprüft wird, ob eine Maschine im normalen Drehzahlbereich arbeitet, sind Messbereich, Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Bedienbarkeit oft wichtiger als eine extrem feine Auflösung.
Wenn kleine Drehzahländerungen erfasst werden sollen, sollten insbesondere folgende Punkte geprüft werden:
● Tatsächliche Auflösung im benötigten Drehzahlbereich;
● Genauigkeit im entsprechenden Messbereich;
● Kleinste und größte messbare Drehzahl;
● Eignung von berührungsloser oder kontaktierender Messung;
● Bedarf an Hold-, MAX-, MIN- oder AVG-Funktionen;
● Zulässiger Messabstand und Anforderungen an Reflexstreifen.
Die Anzahl der Nachkommastellen sollte nicht als alleiniger Leistungsindikator verwendet werden. Ein geeigneter Drehzahlmesser bietet ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Messbereich, Auflösung, Genauigkeit und Messstabilität.
Unterscheidet sich die Auflösung bei berührungslosen und kontaktierenden Drehzahlmessern?
Beide Bauarten können eine feine digitale Auflösung bieten, erfassen die Drehzahl jedoch mit unterschiedlichen Verfahren.
Berührungslose Drehzahlmesser verwenden meist ein optisches oder laserbasiertes Reflexionsverfahren. Ein Reflexstreifen wird auf dem rotierenden Bauteil angebracht, und das Gerät wertet die periodisch zurückkehrenden Signale zur Berechnung der Drehzahl aus. Da kein mechanischer Kontakt erforderlich ist, eignet sich diese Methode unter anderem für Motoren, Lüfter, Wellen und Antriebssysteme.
Kontaktierende Drehzahlmesser verwenden dagegen eine Messspitze oder ein Messrad, das direkt mit der rotierenden Welle beziehungsweise der bewegten Oberfläche in Berührung gebracht wird.
Auch bei identischer Nennauflösung können deshalb unterschiedliche Einflussfaktoren auf die Messstabilität wirken. Bei berührungslosen Messungen ist die optische Signalqualität entscheidend, bei kontaktierenden Messungen der zuverlässige mechanische Kontakt.
Ist eine schwankende Anzeige bei hoher Auflösung normal?
Ja, das kann normal sein.
Ein hochauflösender Drehzahlmesser macht kleinere Drehzahländerungen sichtbar. Schwankt die tatsächliche Drehzahl beispielsweise zwischen 1499,8 und 1500,4 U/min, kann ein Gerät mit 0,1 U/min Auflösung entsprechend wechselnde Werte anzeigen.
Dies ist nicht automatisch ein Hinweis auf einen Gerätefehler.
Bei ungewöhnlich starken Schwankungen sollten folgende Punkte geprüft werden:
● Ist die tatsächliche Maschinendrehzahl stabil?
● Ist der Reflexstreifen sicher und eben befestigt?
● Trifft der optische oder Laserstrahl zuverlässig auf den Reflexbereich?
● Ist der Messabstand korrekt?
● Befinden sich stark reflektierende Flächen in der Umgebung?
● Tritt bei einer Kontaktmessung Schlupf auf?
Es sollte zwischen tatsächlich vorhandenen kleinen Drehzahländerungen und Messwertschwankungen aufgrund ungünstiger Messbedingungen unterschieden werden.
FAQ
Was bedeutet eine Auflösung von 0,1 U/min?
Das Gerät kann Drehzahlwerte in Schritten von 0,1 U/min anzeigen oder unterscheiden. Auf 1250,1 U/min kann beispielsweise 1250,2 U/min folgen.
Ist 0,1 U/min genauer als 1 U/min?
Nicht zwingend. 0,1 U/min beschreibt eine feinere Auflösung. Die tatsächliche Messgenauigkeit wird durch die separate Genauigkeitsspezifikation bestimmt.
Bedeutet eine Nachkommastelle automatisch 0,1 U/min Auflösung?
Das kann der Fall sein, sollte jedoch nicht allein aus dem Displayformat abgeleitet werden. Maßgeblich sind die technischen Daten des Geräts.
Warum hat derselbe Drehzahlmesser in verschiedenen Messbereichen unterschiedliche Auflösungen?
Unterschiedliche Drehzahlbereiche können unterschiedliche Anforderungen an Signalerfassung, Verarbeitung und Anzeige stellen. Deshalb verwenden manche Geräte im unteren Bereich eine feinere Auflösung.
Ist eine höhere Auflösung bei niedrigen Drehzahlen sinnvoll?
Ja, insbesondere wenn kleine Änderungen bei langsam drehenden Maschinen beobachtet werden sollen. Zusätzlich müssen jedoch Mindestdrehzahl und Genauigkeit berücksichtigt werden.
Ist ein kleinerer Auflösungswert grundsätzlich besser?
Er ermöglicht eine feinere Anzeige, bedeutet aber nicht automatisch eine bessere Gesamtleistung. Genauigkeit, Messbereich und Stabilität sind ebenfalls entscheidend.
Sollte bei der Auswahl zuerst auf Genauigkeit oder Auflösung geachtet werden?
Beide Werte sind wichtig. Die Genauigkeit beschreibt die Nähe zum tatsächlichen Wert, während die Auflösung die kleinste darstellbare Änderung beschreibt.
Fazit
Die Auflösung eines Drehzahlmessers beschreibt die kleinste Drehzahländerung, die das Gerät anzeigen oder unterscheiden kann. Eine Auflösung von 0,1 U/min ermöglicht eine feinere Darstellung als 1 U/min, bedeutet jedoch nicht, dass die Messgenauigkeit ebenfalls 0,1 U/min beträgt.
Bei Auswahl und Anwendung sollten Auflösung, Genauigkeit, Messbereich, Messverfahren und Einsatzbedingungen gemeinsam berücksichtigt werden. Für regelmäßige Maschinenkontrollen ist eine extrem feine Auflösung häufig nicht erforderlich. Bei niedrigen Drehzahlen, Stabilitätsanalysen oder präzisen Einstellarbeiten kann eine feinere Auflösung dagegen deutliche Vorteile bieten.
Wer den Unterschied zwischen Auflösung und Genauigkeit kennt, kann Anzeigestellen korrekt interpretieren und einen Drehzahlmesser auswählen, der zur tatsächlichen Messaufgabe passt.
