Frequenz umrechnen

Was der Frequenzrechner umrechnet

Der Rechner rechnet zwischen den hinterlegten Einheiten Hertz, Kilohertz, Megahertz, Gigahertz, Terahertz und Umdrehungen pro Minute um. Das sind alle sechs Einheiten, die tatsächlich zur Auswahl stehen – welche im Detail angeboten werden, zeigt dir die Von- und Zu-Auswahl oben auf dieser Seite.

Hertz und s⁻¹

Hertz (Hz) ist die SI-Einheit für Frequenz und zählt periodische Vorgänge pro Sekunde. Laut BIPM SI-Broschüre gilt die exakte Beziehung Hz = s⁻¹. Der Rechner nutzt Hertz als gemeinsame Basiseinheit; jeder eingegebene Wert wird zunächst in Hz umgerechnet.

Kilohertz, Megahertz, Gigahertz und Terahertz

Kilohertz, Megahertz, Gigahertz und Terahertz bauen auf Zehnerpotenzen des Hertz auf: 1 kHz entspricht 1.000 Hz, 1 MHz entspricht 1.000.000 Hz, 1 GHz entspricht 1.000.000.000 Hz, 1 THz entspricht 1.000.000.000.000 Hz.

Umdrehungen pro Minute

Umdrehungen pro Minute (rpm) zählt vollständige Umdrehungen pro Minute statt Zyklen pro Sekunde. Da eine Minute 60 Sekunden hat, entsprechen 60 Umdrehungen pro Minute rechnerisch 1 Umdrehung pro Sekunde, wenn jede Umdrehung als ein Zyklus gezählt wird.

Voraussetzung der rpm-Hz-Umrechnung

Die direkte Umrechnung zwischen rpm und Hz setzt voraus, dass genau eine vollständige Umdrehung einem gezählten Zyklus entspricht. NISTs eigene Tabelle führt Umdrehungen pro Minute nicht als Hertz, sondern als Winkelgeschwindigkeit in Radiant pro Sekunde. Bei einem Sensor mit mehreren Impulsen pro Umdrehung ist die elektrische Signalfrequenz nicht automatisch gleich der mechanischen Rotationsfrequenz; der Rechner wandelt nur unter der hinterlegten Eins-zu-eins-Annahme um.

Mechanische Drehzahl ist nicht automatisch elektrische Frequenz

3.000 rpm entsprechen exakt 50 Umdrehungen pro Sekunde und damit einer mechanischen Rotationsfrequenz von 50 Hz, wenn jede Umdrehung als ein Zyklus gezählt wird. Daraus folgt nicht automatisch, dass die elektrische Versorgungsfrequenz eines Motors ebenfalls 50 Hz beträgt. Bei Elektromotoren hängt der Zusammenhang zwischen elektrischer Frequenz und Drehzahl unter anderem von der Motorbauart und der Polzahl beziehungsweise Polpaarzahl ab; bei Asynchronmotoren kann zusätzlich Schlupf auftreten. Der Rechner kennt Motorbauart, Polzahl, Schlupf oder Sensorsignale nicht.

Frequenz und Periodendauer

Frequenz f und Periodendauer T hängen über T = 1/f zusammen. Der Rechner berechnet keine Periodendauer. Bei 0 Hz ist eine endliche Periodendauer nicht definiert; der Rechner wandelt 0 lediglich in 0 der anderen Frequenzeinheiten um.

Frequenz und Kreisfrequenz

Die Kreisfrequenz ω wird in rad/s angegeben und hängt über ω = 2πf mit der Frequenz zusammen. rad/s ist in diesem Rechner nicht enthalten. Hz und rad/s dürfen nicht ohne den Faktor 2π gleichgesetzt werden.

Frequenz ist nicht Datenrate

Hertz beschreibt Ereignisse oder Zyklen pro Sekunde, Bit pro Sekunde beschreibt übertragene Datenmenge pro Zeit. Eine Bandbreite oder Taktfrequenz lässt sich ohne weitere technische Angaben nicht direkt in eine Datenrate umrechnen. Dieser Rechner berechnet keine Datenübertragungsrate.

Negative Frequenzwerte

Dieser Rechner beschreibt gewöhnliche skalare Frequenzen beziehungsweise Rotationsraten. Eine gewöhnliche Anzahl von Zyklen oder Umdrehungen pro Zeit ist nicht negativ, daher lehnt der Rechner negative Eingaben ab; 0 bleibt zulässig. Negative Frequenzen können in mathematischen Darstellungen wie komplexen Spektren vorkommen, sind aber ein anderer fachlicher Kontext als hier.

Nachgerechnete Beispiele

1 Hz entspricht exakt 60 rpm, 60 rpm entsprechen exakt 1 Hz. 1 rpm entspricht rund 0,01666667 Hz – eine gerundete Anzeige des nicht abbrechenden Bruchs 1/60. 3.000 rpm entsprechen exakt 50 Hz, 7.200 rpm entsprechen exakt 120 Hz. 50 Hz entsprechen exakt 3.000 rpm. 1 kHz entspricht exakt 1.000 Hz, 1 MHz entspricht exakt 1.000 kHz, 1 GHz entspricht exakt 1.000 MHz beziehungsweise 1 × 10⁹ Hz, 1 THz entspricht exakt 1.000 GHz. 2,4 GHz entsprechen exakt 2.400 MHz. 0 Hz ergibt 0 rpm. Wie oben erläutert, dürfen 3.000 rpm als exakt 50 Hz mechanische Rotationsfrequenz beschrieben werden, aber nicht automatisch als elektrische Netz- oder Motorfrequenz.

Rundung und Messgenauigkeit

Hertz ist die gemeinsame Basiseinheit, über die intern jede Umrechnung läuft. Für die Anzeige wird das Ergebnis formatiert und gerundet, wie die Beispiele oben zeigen.

Typische Anwendungen und Grenzen

Genutzt wird der Frequenzrechner z. B. beim Einordnen technischer Taktangaben oder beim Umrechnen einer Drehzahl in eine mechanische Rotationsfrequenz. Dieser Rechner berechnet weder eine Periodendauer noch eine Datenrate und trifft keine Aussage über elektrische Netz- oder Motorfrequenzen – er liefert ausschließlich eine mathematische Umrechnung zwischen den hinterlegten Einheiten.