Grundsätzliche Probleme mit Sensoren

Hallo,

Sensoren haben für jeden Einsatzzweck positive und negative Eigenschaften. Hat jemand schon mal eine Übersicht gesehen, mit welchen externen Problemen Sensoren zu tun haben bzw. mit welchen negativen internen Eigenschaften die Sensoren selbst daherkommen.

Beispiel: Sensor erfasst eine physikalische Messgröße. Er macht einen Hysteresefehler, Nullpunktfehler und einen Linearitätsfehler. Alles Probleme die im Sensor selbst vorhanden sind. Nun kommt hinzu, das der Sensor Hitze und einem hohen Druck ausgesetzt ist. Probleme die von aussen auf den Sensor wirken und für die Messwerterfassung negativ sind.

Hintergrund: Wir sollen vor einer Auswahl von Sensoren, für eine einfache Wegmessung, erstmal mögliche (negative) globalgalaktische Eigenschaften zusammentragen. Das ist eine Aufgabe die der erneuten Erfindung des Rades gleich kommt, da sich vor uns tausendfach Gedanken über solche Aufgaben gemacht wurde. Nur: wo kann man eine große, für nahezu alle irdischen Probleme gemachte Entwurfsliste finden?

Sven

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Sven Schulz
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Ihr sollt kein Buch über Sensoren schreiben. Ihr sollt in den Bericht über die "einfache Wegmessung" in den Vorspann reinzuschreiben warum ihr den Sensor den ihr verwendet gewählt habt. Aber das ist in wenigen Sätzen abgehandelt. Es mag sein, daß seit der Erfindung von DTP-Systemen Studienarbeiten, Diplomarbeiten mancherorts >100 Seiten erreichen und wohl vom Professor nurmehr diagonal gelesen und per Briefwaage beurteilt werden. Das ist aber schlechte Vorbereitung auf die Realität. Akademiologische Artikel für Konferenzen sind oft auf sehr wenige Seiten zu beschränken. Auch in der Industrie muß man wesentlich prägnanter formulieren können um gehört zu werden.

MfG JRD

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Rafael Deliano

"Rafael Deliano" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@t-online.de...

Nein, nicht nur das. Wir sollen auch sagen was die Messung beeinflussen wird.

Eine solche prägnante Formulierung suche ich ja. Das ist ja das Fatale, alle 4 Jahre soll sich das Wissen der Menschheit verdoppeln, bloss kein Schwein weiß wo was steht. Externe und interne Einflüsse auf Sensoren wird garantiert irgendwo schon vollständig und in epischer Breite abgehandelt worden sein.

Sven

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Sven Schulz

Zahl und Seitenumfang der akademiologischen Veröffentlichungen sicherlich, zumal ja jetzt noch eine Chinesenschwemme schwappt. Kann man nicht mit Wissen gleichsetzen.

Es soll Bücher nur über Sensoren geben ... Macht aber trotzdem kaum Sinn daraus seitenweise zu zitieren. Man kann sich dort aber zumindest Anregung holen welche Sensoren für eine Anwendung zur Auswahl stehen.

Datenblätter von Sensoren spezifizieren meist die in üblichen Anwendung für einen Sensor typischen relevanten Störgrössen. Hat man unübliche Anwendung z.B. handelsüblicher Sensor soll in Satellit eingesetzt werden kann man theoretische Überlegungen anstellen wird aber hauptsächlich Testreihe z.B. bezüglich strahlungsfestigkeit durchführen.

MfG JRD

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Rafael Deliano

"Sven Schulz" schrieb:

Interessantes Entwicklungskonzept!

Man schliesst einfach alles aus, was zu einem nichtfunktionierenden Gerät führt und, hopps, hat man ein funktionierendes Gerät. Sehr logisch!

Falls es jetzt bei der globalen Erfassung aller denkbaren Einflüsse nicht auf den "Sensor an sich" sondern auf einen ganz konkreten Sensor aus Material, Form und Wirkprinzip geht, sollte man dessen Schöpfer direkt mit tiefer Verehrung konsultieren ist meine Meinung. Mit anderen Worten also: In Datenblätter und App-notes gucken!

Wenn dann noch Fragen bei der Auslegung dieser heiligen Schriften aufkommen, liegst du mit solchen sowohl bei Schamanen (Praktikern) wie Schriftgelehrten dieser Gruppe vermutlich richtig. Momentan isses wohl mehr ne Frage für Philosophen?

Bücher über Sensoren gibts zuhauf. Empfehlen könnte man eins, welches den Blick nicht nur starr auf den nackten Sensor richtet und sich auf wiederkäuen von Datenblättern beschränkt (weil man das ja selber machen kann, von Franzis fällt mir grad eines aus dieser Kategorie ein) sondern eher jene, die den Focus mehr auf das Gesamtsystem Sensor-Interface-Auswerteschaltung legen, da die Auslegung der vom Sensor angesteuerten Schaltung stark von den Eigenschaften des Sensors abhängt. Anders gesagt: Das OP-Geraffel hinter dem Sensor sollte schon auf den Sensor abgestimmt sein und dessen Eigenschaften wie rauschen, drift u.s.w. berücksichtigen, auch Rückwirkungen auf den Sensor sind u.U. zu beachten u.s.w.

Z.B. S.R.Ball: "Analog Interfacing to Embedded Microprocessors --- Real World Design" ist ganz nett, lässt aber auf 270 Seiten gewaltige Lücken. (Diode als Temperatursensor kommt z.B. gar nicht vor). Immerhin: Ein paar grundlegende Probleme werden besprochen, es geht schon deutlich über DS- und AN-Breittreterei hinaus. Typische Anfängerfallstricke werden beschrieben wie self heating von Temperatursensoren, Modulation über Fremdlicht auf optische Koppler u.s.w. und insbesondere auch, was man dagegen tun kann. Aktoren kommen auch dran (Stepper und anderes Rotiergetier (Ansteuerung brushless z.B.)) und über Regelung hat er auch etwas drin (PID), somit also meine heutige Leseempfehlung für Sensor-Einsteiger ;)

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Rüdiger Klenner

Du muesstest schon etwas mehr darueber aussagen, was gemessen werden soll. Wegstrecke kann vieles bedeuten. Fluegelschlagweite einer Muecke, Abstand zwischen Mars und Jupiter, ...

Doch, das weiss man: In Wikipedia.

Jetz krich ich sicher Kloppe von Eurem Prof.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
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Joerg

news: snipped-for-privacy@t-online.de...

Wegstrecke kann vieles bedeuten. Fluegelschlagweite

Werkzeugschlitten, von mittigen Ruhezustand 5cm vor/zurück. Auflösung 1/10mm. Wegänderung 0,25m/s.

Wiki ist immer die erste Quelle, wenn ich zu faul bin in meinem Buchfundus nachzusehen. Die Artikel haben aber immer den Fokus des jeweiligen Autors im Blick . . .

Sven

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Sven Schulz

"Sven Schulz" schrieb im Newsbeitrag news:47dc4ae3$0$7676$ snipped-for-privacy@newsspool1.arcor-online.net...

9.95 EUR kapazitiver Messschieber ?

Auf viertel-Llichtwellenlaenge genau muss es offenkundig ncht sein.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
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de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
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MaWin

Wollte ich auch gerade schreiben. Nur nicht mit drei "s" :-)

Dann reicht im Prinzip ein Musterstreifen nach dem Muster einer ausgestreckten Codierscheibe. Pulsecho-Schall geht auch, wenn die Ausbreitungsgeschwindigkeit im Medium konstant genug ist.

Sven, wenn es Euch um eine Aufzaehlung geht, kaeme auch noch eine CCD Zeile mit Linse in Frage. Macht aber aus Kostengruenden wohl kaum noch jemand.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
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Joerg

Wenn der Schlitten via Spindel bewegt wird: der Tacho des Motors tuts nicht ?

MfG JRD

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Rafael Deliano

Joerg schrieb:

Oje, die Professores und Doctores. Ja, ich kenne solche Herzblätter. Selbst komplett unfähig, auch nur 1+1=2 zu erklären, hassen sie aber mit Inbrunst und aus Überzeugung sämtliche Informationsquellen, die in welcher Form auch immer technikbezogene Sachverhalte anschaulich und sachlich korrekt erklären und beschreiben. So ersetzte in den 80ern und den 90ern die c't fast alle Vorlesungen und Seminare, die in den Informatikstudiengängen angesagt waren. Die Ausgaben der c't wurden von daher von den Fachschaften gesammelt und bildeten die inoffizielle Grundlage des Informatikstudiums. Oh, wie Professorchen da tobte! Oh, wie vernichtend Professorchens Urteil da war! Die c't, eines Informatikers unwürdig wie die Elektrotechnik, zürnte Professorchen da, eine *Bahnhofzeitschrift* sei sie, jawohl: Eine Bahnhofszeitschrift!

Selbst war er aber absolut noch nicht einmal in der Lage, zu erzählen, was eine Turingmaschine eigentlich ist. Das konnte keiner von denen. Oh ja, eine Turingmaschine ist ein Vierfachtupel, zürnte Professorchen. Also (Brötchen, Butter, Kaffee, Milch) oder (Matratze, Kopfkissen, Bettdecke, Pyjama) - alles Turingmaschinen, soso, jaja. Später dann war die Turingmaschine eine Bandmaschine. Welche denn? M 10 von Telefunken? PR99 von Studer? A77 von Revox? Neinneinnein, Professorchen wußte es: Eine mit Startsymbolen und Stopsymbolen. Oh, und die Relais wurden über Lichtschranken gesteuert? Nein, mehrbändig ... und so weiter. Also sind jetzt die fünf Taster der Steuerung (Vorlauf, Rücklauf, Play, Stop, Record) mein Vierfachtupel. Es lebe die Informatik!

Zum Glück gibt es trotz der Professorchen und Doctores noch die Applikationsschriften der Unwürdigen. Die kann man ja lesen. :-)

Grüße, Holger

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Holger Bruns

Holger Bruns schrieb:

Hamburger Verlag?

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Dieter Wiedmann

"Rafael Deliano" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@t-online.de...

Soll vom Antrieb unabhänig sein, da auch andere als elektromechanische Antriebe zum Einsatz kommen könnten. Z.B. Kolben mit Pressluft.

Sven

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Sven Schulz

"MaWin" schrieb im Newsbeitrag news:frhi8c$b9r$ snipped-for-privacy@online.de...

Da kommt dann wieder die Frage auf was denn das Verfahren beeinflussen könnte . . .

Sven

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Sven Schulz

"Sven Schulz" schrieb im Newsbeitrag news:47dd06e2$0$6635$ snipped-for-privacy@newsspool2.arcor-online.net...

Waermeausdehnung des Edelstahlmassstabs. Also nichts was 1/10mm irgendwie beeinflusst.

--
Manfred Winterhoff
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MaWin

"MaWin" schrieb im Newsbeitrag news:frj17h$rg3$ snipped-for-privacy@online.de...

news:47dd06e2$0$6635$ snipped-for-privacy@newsspool2.arcor-online.net...

. . .

Die veränderliche Kapazität wird sich beim Hinweg genauso wie beim Rückweg verhalten, also keine Hysterese?

Sven

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Sven Schulz

"Sven Schulz" schrieb im Newsbeitrag news:47dd0deb$0$6723$ snipped-for-privacy@newsspool3.arcor-online.net...

Selbstkompensierende Differenzmessung, so einfach wie du dir das vorstellst ist es nicht aufgebaut, die waren schon schlau bei Mitotoyu.

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MaWin

"Dieter Wiedmann" schrieb im Newsbeitrag news:47dccc6a$0$7694$ snipped-for-privacy@newsspool1.arcor-online.net...

Applikationsschriften der Unwürdigen. Die kann man ja lesen. :-)

Was ist der Hamburger Verlag?

Sven

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Sven Schulz

"MaWin" schrieb im Newsbeitrag news:frj38t$u43$ snipped-for-privacy@online.de...

verhalten, also keine Hysterese?

Wo wir wieder am Kern der Sache wären. Das dort schlaue Leute am Werk waren kann gut sein. Nur, wenn jeder seine Schlauheit für sich behält ist es mit dem Weiterentwickeln recht aufwendig. Nach 20 Jahren Beruferfahrung bin ich dann schlau genug das gleiche Meßprinzip herzustellen, dann 5 Jahre irgendwas Sinnvolles machen um dann an einem Schlaganfall abzukratzen. Allerdings könnte man als Wissender sein Wissen auch teilen und Unwissende könnten vorher versuchen was Sinnvolles hinzubekommen.

Würde dir ein Kompendium zum Thema Sensorik einfallen?

Sven

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Sven Schulz

Rein analoges System wird man bei gewünschter >1000 Punkte Auflösung wohl abhaken können. Hybride Lösungen a la Lichtpunkt über CCD-Zeile wandern lassen auch nicht erfreulich, die CCDs machen typisch 2000 Punkte bei 2cm Länge.

Offensichtliche Fragen:

  • kann man am Anfang des Betriebs einen Indexpunkt anfahren ? Dann hat man nur 2 Kanäle: den Index und den Streifen. Absolutwert a la Graycode für 10 Bit ist unerfreulich.

  • es gibt sowas wenn man lange genug sucht wohl "fertig" ungefähr passend und zu Mondpreisen. Sollt ihr einen Sensor neu entwickeln oder nur einmalig ein Gerät ausrüsten ?

  • wenn man selber wursteln will/muß hat man oft ungefähr die Hackordnung: a) magnetisch/kapazitiv b) optisch c) exotisch Das liegt daran, daß a) direkt mit Elektronik kompatibel ist, selbst wenn Spulen heutzutage nichtmehr groß in Mode sind. Für b) hat man reichlich billige Sensoren.

Wenn man nicht Zugriff auf willigen/fähigen Feinwerktechniker hat sollte man berücksichtigen daß man die benötigte Mechanik wirklich selber als Muster bauen kann: * kapazitiv ist eventuell einfach, weil man die Struktur direkt auf die Leiterplatte setzen kann. Den Aufbau eines Meßschiebers samt ungefährer Schaltung findet man z.B. in dem Buch: Baxter "Capacitive Sensors" IEEE Press 1977 * Spulen kann man selber wickeln. Nur in Serie werden die oft lästig. * Bei optischem System müsste man z.B. Werkstücke in Autocad zeichnen und bei externem Dienstleister per Laser schneiden lassen. Nominell kann man natürlich auch Kupferfolie selber ätzen aber scheint weniger gangbar.

MfG JRD

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Rafael Deliano

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