Spider-80Hi

Das Spider-80Xi System von Crystal Instruments ist eine spezialisierte Plattform für die Erfassung dynamischer Messdaten und die Schwingungssteuerung mit extrem hohen Kanalzahlen. Basierend auf der bewährten Spider-Technologie wurde diese Konfiguration speziell entwickelt, um komplexe Testanforderungen in der Luft- und Raumfahrt, dem Verteidigungssektor und der Schwerindustrie zu erfüllen, bei denen hunderte von Sensoren simultan überwacht werden müssen.

Hier ist eine ausführliche Produktbeschreibung basierend auf der Systemarchitektur für hohe Kanalzahlen:

Systemübersicht: Spider-80Xi High-Channel-Count

Das Herzstück der High-Channel-Lösung ist das Spider-80Xi, ein hochdichtes Chassis, das bis zu 64 Kanäle in einem einzigen Gehäuse vereint. Durch die Vernetzung mehrerer Chassis über Ethernet kann das Gesamtsystem auf bis zu 512 Kanäle skaliert werden. Alle Kanäle arbeiten dabei vollkommen simultan und phasenstarr synchronisiert.

Herausragende Merkmale und Technologien

1. Perfekte Synchronisation (IEEE 1588v2 PTP)

Die größte Herausforderung bei Systemen mit vielen Kanälen ist die zeitliche Übereinstimmung der Daten. Der Spider-80Xi nutzt das IEEE 1588v2 Precision Time Protocol (PTP). Diese Technologie erlaubt eine Synchronisation im Sub-Mikrosekundenbereich über Standard-Ethernet-Verbindungen. Selbst wenn die Chassis meterweit voneinander entfernt platziert sind, bleibt die Phasenreinheit für Modalanalysen erhalten.

2. Patentierte Dual-ADC-Technologie (160 dB Dynamik)

Jeder Eingangskanal verfügt über zwei 24-Bit-AD-Wandler. Durch diese Architektur wird ein beispielloser Dynamikbereich von 160 dBFS erreicht. Für den Anwender bedeutet das: Sie müssen keine Eingangsspannungsbereiche (Gains) mehr manuell vorkonfigurieren. Das System erfasst gleichzeitig das leiseste Rauschen und die stärksten Schläge ohne Übersteuerung oder Signalverlust.

3. Verteilte DSP-Verarbeitung

Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen, die alle Daten an einen zentralen Prozessor schicken, besitzt jedes Spider-Modul seinen eigenen dedizierten DSP (Digital Signal Processor). Die Rechenlast für die Echtzeit-FFT oder die Schwingungsregelung wird auf die Hardware verteilt. Dies garantiert eine konstante Performance und Systemstabilität, unabhängig davon, ob 8 oder 512 Kanäle aktiv sind.

4. Spider-NAS: Dedizierter Hochgeschwindigkeitsspeicher

Bei hohen Kanalzahlen fallen riesige Datenmengen an. Das Spider-NAS (Network Attached Storage) ist eine dedizierte Speichereinheit mit acht SSD-Einschüben. Es kann die Rohdaten aller Kanäle gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit von bis zu 20 MB/s pro Modul streamen und speichern, während der PC lediglich die Live-Anzeige übernimmt.


Systemkomponenten

  • Spider-80Xi Chassis: Ein kompaktes 64-Kanal-Gehäuse (oder 32 Kanäle), optimiert für die Rack-Montage oder den mobilen Einsatz im Koffer.
  • Spider-HUB: Ein industrieller Ethernet-Switch, der die PTP-Synchronisation zwischen den einzelnen Chassis sicherstellt.
  • Software-Plattform (EDM): Die „Engineering Data Management“-Software bietet eine einheitliche Oberfläche zur Verwaltung der Kanäle, Durchführung von Modalanalysen oder zur Steuerung von Multi-Shaker-Systemen.
EigenschaftSpezifikation
Leistung & Sampling
Maximale Abtastrate (Input/Output)512 kHz
Dynamikbereich (Input)175 dBFs
Dynamikbereich (Output)127 dB
Amplitudenlinearität (gesamter Bereich)0,05 dB
Eingangskanäle (Input)
Rauschen (bei 1 kHz)23,9 nV/Hz
Harmonische Verzerrung (THD) @ 1 kHz-105 dB
Harmonische Verzerrung (THD) @ 8 kHz-97 dB
Übersprechen (Crosstalk)-120 dB
Gleichtaktunterdrückung (CMRR)-120 dB
Ausgangskanäle (Output)
Harmonische Verzerrung (THD) @ 1 kHz-97 dB
Harmonische Verzerrung (THD) @ 8 kHz-94 dB
Übersprechen (Crosstalk)132 dB
Hardware & Technologie
Schaltkreis-DesignTrennung von digitalen und analogen Schaltkreisen
IEPE-StromversorgungOptimierte Konstantstromquelle zur Rauschminderung
SignalintegritätMinimierung von Masseschleifen am Front-End