Telemetrie („Fernmessung“; vonaltgriechischτῆλε [tēle, „fern“] undμέτρον [métron, „Maß“ oder „Maßstab“]) ist dieÜbertragung vonMesswerten eines am Messort befindlichen Messfühlers (Sensor) zu einer räumlich getrennten Stelle. An dieser Empfangsstelle können die Messwerte entweder nur gesammelt und aufgezeichnet oder auch sofort ausgewertet werden.
Telemetrie wird häufig durch einen (Rück-)Wirkungspfad zum erfassenden Sensor ergänzt, um so auf gelieferte Messwerte mit geeigneten Maßnahmen reagieren zu können. Dieser Rückpfad wird alsFernsteuerung (Telekommandierung, Tele-Command) bezeichnet.
Eine Telemetrie, bei der Messdaten über größere Entfernungen übertragen werden, wird als Fernfeldtelemetrie bezeichnet. Dies ist beispielsweise gegeben
Häufig werden die Daten an räumlich weit getrennten Messorten aufgenommen und per Telemetrie an eine zentrale Stelle gesendet, um dort aufgezeichnet und/oder ausgewertet zu werden.
Als Nahfeldtelemetrie bezeichnet man Anwendungen, bei denen Daten über kurze Distanzen von bewegtenMaschinenteilen auf ruhende Empfänger übermittelt werden. So werden beispielsweise Zustandsdaten vonGasturbinenrotoren oderReifendrücke von drehenden Kfz-Rädern übermittelt.
In der Regel müssen die anfallenden Messwerte zunächst in eine geeignete Form gebracht werden, damit sie telemetriert werden können.
Besondere Aufmerksamkeit erfordert die Übertragung vonGleichspannungssignalen, wie sie z. B. beiresistiven oderkapazitiven Sensoren anfallen (z. B. Spannungsänderung an einem mit konstantemStrom durchflossenen, temperaturabhängigen Widerstand). Durch geeignete Maßnahmen ist eine solche Messspannung in eineWechselspannung oder in eine Pulsfolge umzusetzen, damit Änderungen derVersorgungsspannung undTemperaturdriften der Übertragungsbausteine keine Messwertänderung vortäuschen. Dafür geeignet ist beispielsweise eine Pulsfolge, deren Pulsfrequenz oder -dauer vom Widerstands- oder Kapazitätswert des Fühlers abhängt.
Die Übertragungsfrequenz des Telemetriesenders kann mit einer solchen Pulsfolge oder mit einem vom Sensor unmittelbar geliefertenWechselstromsignalmoduliert werden.
Im Empfänger wird dieses Signal durch eine geeigneteDemodulation zurückgewonnen und daraus der zugehörige Messwert abgeleitet. Bei analogen Messsignalen wird hierfür beispielsweise ein Pulsformer mit nachgeschaltetemTiefpassfilter angewendet.
Heute sind praktisch nur nochdigitale Telemetriesysteme gebräuchlich. Der erfasste Messwert wird vor Ort mit Hilfe einesAnalog-Digital-Wandlers (ADC = A/D-Converter) in einebinäreZeichenfolge umgesetzt, die anschließend mit geeignet moduliertemTräger telemetriert und empfangsseitig ohneInformationsverluste rekonstruiert werden kann.
Dabei sind die Unterschiede in der verfügbaren Datenbandbreite gewaltig: einfache Nahfeld- und die meisten Fernfeldtelemetrien müssen mit wenigenkbit/Sekunde auskommen, was zur Überwachung stationärer Zustände von wenigen Parametern ausreicht. Dagegen können Nahfeldtelemetrien fürTurbomaschinen in Summe bis zu 180 Mbit/Sekunde übertragen (HF-Technik); mit optischer Übertragung an der Rotorachse sind sogar über 600 Mbit/Sekunde möglich. Derartige Systeme können eine Vielzahl vonSchwingungsmessstellen mit hoher Bandbreite simultan überwachen.
Sensor-Netzwerke können als eine neue Technologie der Telemetrie in Betracht gezogen werden, in dem viele Sensoren die Signalstärke ihrer Nachbarn zur Entfernungsermittlung kombinieren[1]. Dadurch entsteht bei zahlreichen Teilnehmern eine präziseFunkortung mit einfachen Mitteln.
Bei der Telemetrie als eine Methode derZoologie kommen verstärktGPS-Empfänger zum Einsatz, die gegenüber dem Einsatz herkömmlicherFunkpeilung oderSatellitentelemetrie deutlich weniger Arbeitsaufwand und umfangreichere und genauereDatenerfassung ermöglichen.
Heutzutage wird vermehrt die Datenübertragung mittelsGSM/UMTS eingesetzt. Bei dieserMobiltelefon-Technik erfolgt die Kommunikation der Sensoren mit der Empfangsstelle durch ein GSM-Modul. Einfache Systeme übertragen perCSD,HSCSD oderSMS. Mit dem Einzug immer intelligentererProzessoren in den GSM-Modulen erfolgt die Kommunikation inzwischen oft perGPRS-Protokoll undInternet, was zusätzlich Kosten einsparen kann.
Der Einsatz dieser Technik hat den Vorteil einer großen, globalenReichweite. Allerdings sind lokaleFunklöcher im GSM-Netz hinzunehmen, da Mobiltelefone für eine bewegliche Nutzung konstruiert wurden. So ist für eine betriebssichere Arbeit der Ausführung und dem Aufstellungsort der GSM-Antenne der Empfangsstelle besondere Aufmerksamkeit zu widmen.
Hier findet einDatenverkehr zwischen zwei Stationen statt:
Der Sensorträger vor Ort ist dabei mitAktoren ausgestattet, die von einem Bediener aus der Ferne aufgrund der gelieferten Sensorinformationen gesteuert werden können. Beispiele hierfür sind Spezialroboter oder mit Kamera und Telemetrie versehene Flugobjekte (Drohnen).
Die Telemetrie wird seit Ende der 1920er Jahre für die Nachrichtenübermittlung ausWetterballonen verwendet. Sie erlebte einen großen Aufschwung mit der Entwicklung der Großraketen in den 1940er Jahren.
Gelenkte Raketen melden ihren Kurs an eineBodenstation; diese kann Steuersignale zurücksenden.
