Sensor für Zahnradb ewegung gesucht.

Hallo Wolfgang

Es gibt da eine einfache Lösung. Allegro fertigt Hall-Sensoren für genau diesen Zweck. Magnete sind schon eingebaut. Drehrichtungserkennung problemlos möglich. Hier der Link: >

Fred

Fred schrieb:

Danke - das wäre die opimale Lösung wenn es nicht 2-Wiretechnik wäre. Die Outputauswertung ist mir da eigentlich fast zu kompliziert. :-(

Entweder 2 der "einfachen" Sensoren. Dann hätte ich sicher ein Justageproblem um da 90° Versatz in den 2 Signalen zu bekommen. Bei nur ca. 1,5 mm Zahnabstand.

Oder den Sensor mit Drehrichtungserkennung. Da hätte ich ein Problem mit der Pulsauswertung. Weil die Richtung in der Pulsbreite "versteckt" ist.

Auf jeden Fall ist das ein Super Ansatz. Ich hätte keinerlei mechanische Änderungen an dem Getriebeblock. Ausser einem Loch für die Kabeleinführung. Und den Sensor einfach mit Epoxy hingeklebt. Da käme ich sogar direkt an die Motorabtriebswelle bzw. das 1. Zahnrad auf der Motorwelle dran.

Kennst du (oder jemand anderes) da eine Schaltung für? Der 2-Wireinput ist ja noch recht einfach. Aber das Zählen mit der unterschiedlichen Pulslänge, also Count + Direction in einem Puls.

Ideal wäre eine Schaltung, die sogar komplett PC-abfragbar wäre. Also auslesen der fertigen Zählerstände. Aber bitte keine Tips wie: " Mikroprozessor selber programmieren" Ich weiss dass das geht.

Sicher gibt es da fertige Industrieinterface für. Als Chip oder als Gerät.

Gruss Wolfgang

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Hallo Wolfgang

Fertige Lösungen bietet u.a. Cherry an.

Fred

[...]

Zwei Hallsensoren, zwei kleine Permanentmagnete und zwei geeignet geformte "Kerne".

Die "Kerne" haben einen Luftspalt mit der Breite eines Zahnabstandes des Zahnrades und werden bei x und x' knapp über den Zahnspitzen montiert. x' liegt dabei natürlich um n und einen halben Zahn gegen x versetzt.

Die Magnetfelder der beiden Sensorkonstruktionen sollten gegenläufig orientiert und die "Kerne" aus einem Material mit geringer Remanenz gefertigt sein.

Heiko Nocon schrieb:

ok

wohin damit?

Was ist geeignet? Wie sieht sowas aus?

Das ergibt dann eine ziemliche "Mikrokonstruktion"

Danke für den Tip - aber das grenzt mir schon an fast unmachbar für mich.

Die Lösung von Fred ist mechanisch ideal. Statt präziser Feinmechanikbastelei mit Kernen und Magneten mache ich dann lieber was "elektronisches" zum Auswerten des fertigen Sensors.

Gruss Wolfgang

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Fred schrieb:

Danke - aber da finde ich nur "riesige" Lösungen. Nix für meine Minizahnrädchen.

Gruss Wolfgang

--
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Ja klar, eine industriell gefertigte Lösung ist natürlich jederzeit vorzuziehen. Es sei denn, sie paßt mechanisch nicht oder exorbitante Preise lassen einen Eigenbau doch wieder attraktiver erscheinen.

"Wolfgang Gerber" schrieb im Newsbeitrag news:etg7if$diq$ snipped-for-privacy@online.de... ..

Hi, was spricht dagegen, ein passendes Plastikzahnrad auf der anderen Seite (des Abtriebs) anzubringen, das lediglich einen Weggeber enthält? Solche gibts im Modellbau, z.B. für Segelverstellung, sogar mit mechanischer Drehrichtungserkennung. Hab aber auch schon sowas in Kassettenrekordern und Videorekordern gesehen. Wenn kaum Drehmoment (außer für die Drehrichtungserkennung per Kupplung) abfällt, kann auch ein nur so gerade passendes Zahnrad schlupffrei mitlaufen. Sehr wahrscheinlich aber ist das Zahnmodul Standard. Da gibts im Modellbaushop sicher ne Auswahl an passenden Rädchen in Stahl, Messing und Polyamid.

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mfg,
gUnther

Wenn es wirklich auf den einzelnen Zahn ankommt und auch keine kommerzielle Lösung praktikabel scheint, dann würde ich es entweder mit einem Hallsensor oder einer induktiven Lösung wie der sog. Förstersonde (wird eingentlich zur zerstörungsfreien Materialprüfung verwendet) probieren. Zu Letzterer sollte google ein wenig hergeben. Allerdings wird für beide Varianten der elektornische Aufwand mittel (Hallsensor) bis hoch (induktiv) sein.

Heiko Nocon schrieb:

Kosten darf das ruhig was. Ich scheue mich nur vor größeren Feinmechanikarbeiten. Das Teil hat schon mehr als genug Mechanikaufwand :-(

Ideal wäre also ein fertiger Sensor zum anmontieren. Die Elektronik sollte auch möglichst simpel sein. Also 2 90° Phasen idealerweise. Aber etwa Elektronik baue ich auch gerne dazu. Falls es da nix fertiges gibt.

Hat vielleicht jemand eine Idee wie ich aus den unterschiedlich langen Impulsen ein wirklich stabiles und eindeutiges Zähl- und Richtungssignal bekomme?

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Die obere Folge wäre z.B. Vorwärtslauf. Darunter Rückwärtslauf. Der Unterschied ist nur die Impulsbreite 45 zu 90 µs Pulsbreite.

Gruss Wolfgang

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gUnther nanonüm schrieb:

Weil dazu im Getriebe nirgends Platz ist.

Und aussen messen ist uninteressant weil viel zu ungenau. 1 Umdrehung des Ausganges entspricht nachher über die Spindel 2 mm Vorschub. Da müste eine extrem feine Inkrementscheibe dran. Und das wäre mechanisch nicht machbar weil das alles später im "Dreck" läuft. Alles was Ausserhalb der Getriebbox liegt verschmutz stark. Abschirmkammern etc. haben keinen Platz.

Für die nötige Genauigkeit möchte ich also schon vor der Untersetzung in der Getriebebox messen.

Gruss Wolfgang

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Wo kommen denn diese unterschiedlichen Pulse her? Stillstand zwischen Richtungswechseln vorausgesetzt würde ich die Richtung aus der Ansteuerung des Motors entnehmen.

Beim Beschleunigen und Bremsen hast Du Pulsbreiten aller Art. Ohne µC mit ausgefeiltem Programm sehe ich keine Chance.

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Gruß, Raimund
Mein Pfotoalbum 
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Raimund Nisius schrieb:

Aus dem von Fred empfohlenen Spezial-IC

Das ist mir zu unsicher. Weil da kein Stilstand garantiert werden kann. Bzw. der Motor auch in voller Geschwindigkeit abgeschaltet bzw. gar umgepolt weredn könnte.

Nein - der Hallsensor liefert für jeden Zahn einen Puls mit von der Drehzahl nicht abhängiger Breite. Und je nach Richtung eben eine der beiden Pulsbreiten.

Ich denke, daß das mit einer handvoll Gattern machbar ist.

Steigende Flanke = Antriggern eines Monoflops mit einer Laufzeit in der Mitte der beiden möglichen Pulslängen.

Fallende Flanke = Zählimpuls an Zählerbaustein. Dabei Verknüpfung des Pulses mit der Monolaufzeit und Weitergabe an den Zählerrichtungseingang. Je nachdem ob das Mono schon abgelaufen war oder nicht ist der Puls vorwärts oder rückwärts zählend.

Komsich, daß heute selbst die einfachsten Lösungen nur noch mit µc gehen sollen.

Mich beschäftigt jetzt nur die stabile Monolaufzeit. D.h. ob ich die rein analog oder digital per Quarz und Teiler mache.

Und wie ich den Zählerstand am einfachsten in den PC bekomme.

Gruss Wolfgang

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Hallo Wolfgang,

...

vor 10 Jahren hab ich auch noch so argumentiert und Platinenweise TTL-bzw CMOS-Ansammlungen gemacht. Dann bin ich bei einem Projekt wo es wirklich klein werden musste mit CPLDs konfrontiert worden und hab die Teile lieben gelernt. und irgendwann hab ichs einfach eingesehen, dass man mit einem einzelnen µC Dinge realisieren kann, für die diskret wirklich einiges aufzubieten wäre. Es ist ja nicht nur, dass Du Impulse aufsummieren willst, Du willst sie dann auch noch möglichst einfach am PC auslesen. Das schreit ganz laut nach µC. Mein Tip: Nimm gleich einer, der ein bischen mehr kann, also nicht grad mit 8 bitter anfangen. So n ARM7 von Analog (mein Lieblingstyp derzeit ADuC702x), NXP oder Atmel... hat gleich genug Reserven für ein bischen mehr zwischendurch. Da muss man dan auch nicht gleich mit jeder Speicherzelle per Du sein, weil man ohnehin kaum welche hat.

Just my 2 cts

Marte

Und jetzt nicht gleich wieder aufregen, ich weiss, ich hab wieder nicht das geschrieben, was du lesen wolltest. Aber ich bin wirklich der Meinung, dass Du mit der "no µC" Oposition Dir nur selbst im Weg stehst.

Moin!

Da bin ich - wie Du - anderer Meinung. Je nach Infrastruktur wäre ein µC aber evtl. die einfachste (nicht einzige!) Lösung.

Oder andersrum (Monoflop-Flanke auf Zähler, Signal für die Richtung).

Natürlich gehts auch diskret. Wenn man allerdings bedenkt, daß man die komplette Aufgabe in einem ATtiny erschlagen kann, der mit 8 Pins nicht größer wäre als der 555 fürs Monoflop, als Beschaltung nichts als 100nF braucht weil selbst der Oszillator schon drin ist und weitere Aufgaben wie das Zählen der Impulse gleich mit erledigt werden können, ist das letztendlich wahrscheinlich die eleganteste Lösung, sofern man sich da mal eingearbeitet hat (und das lohnt sich, weils oft solche Aufgaben gibt).

Spätestens wenns die Schaltung noch RS232 haben soll, wirds diskret wirklich unhandlich. UART haben die AVRs erst ab den 20-Pinnern, aber wenn eine mittlere Datenrate reicht, gehts auch per Software im

8-Pinner. Lediglich nen Quarz könnte man dann noch spendieren, damit die Datenrate nicht mit der Temperatur wegläuft...

Gruß, Michael.

Habs mir jetzt angesehen. Das Teil ist ja cool. ATS651LSH verlangt Zähne mit Stirnflächen 6mm*3mm. Du hast nur 4mm*xmm zur Verfügung...

"Hallsensor" ist leicht untertrieben...

Mit *diesem* Chip sicher. Ich kenne eine etwas ältere Anwendung mit nur einem Hallsensor und nur einer Richtung. Da gibt es einfach ein Rechteck mit der Feldwechselfrequenz. An sowas dachte ich. Wenn man die Trägheit der Mechanik in das Programm einbezieht kann man aus der Motorsteuerung und dem Takt die Drehrichtung erschließen.

Monoflop mit Beschaltung, bidirektionaler Zähler sind schon mehr Bauteile als ein µC. Und irgend ein Prozessor wird die Daten eh anfassen müssen.

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Gruß, Raimund
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Oder besonders einfach. Eine Baudrate suchen, in der der kurze Puls als "1", und der lange als "3" gewertet wird. Fettich.

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Gruß, Raimund
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"Wolfgang Gerber" schrieb im Newsbeitrag news:etgvd7$j7c$ snipped-for-privacy@online.de... ..

Hi, dann eine Stahlkugel/Walze von ca. dem 4-fachen Durchmesser des Zahnspitzenabstandes, auf dem Radkranz "laufen lassen", und per Piezo die Beschleunigung messen. Die Rückstellfeder bestimmt dabei dann die ausgehende Flanke, die eingehende dagegen ist der (harte) Kontakt mit der nächsten Zahnflanke und das "Aufreiten" der Walze. Mit gegeneinander versetzten Sensoren am Träger wäre auch direkt eine Zuordnung der Belastung möglich. Ist sicher nicht billig, Piezo, aber dafür gehts sehr klein und kann enorme Frequenzen. Was spricht eigentlich dagegen, die Drehrichtung aufgrund der anliegenden Motorspannung zu ermitteln? Das Getreibe wird doch selbsthemmend sein, einen Schubbetrieb brauchst Du wohl kaum zu befürchten. Des weiteren könntest Du den Motor per "Mikrofon" abhören, vermutlich wird er "irgendeine regelmäßige Geräuschentwicklung" haben, Lagerabrollen, oder das Aufschlagen einer Kontaktfeder am Kollektor. Du mußt es eben genau genug identifizieren. Bei vielen Getriebemotoren (auch ganz geschlossenen, hatte mal einen Faulhaber geknackt...) ist innen ein Lüfter eingebaut, der zumindest den eigenen Anker kühlt, aber auch den Kollektor aschefreiblasen soll. Manchmal reichts dann, ein Loch durch den Lagerschildträger (meist Polyamid oder Druckguß) zu bohren und per Lichtschranke diesen Lüfter anzupeilen. Das geht auch mit dem Kollektor selber, sofern man nahe genug rankommt. Und den Ripple des Motors selber kannst Du nicht nehmen? Die meisten Motore geben doch ihre Eigeninduktion zurück, den Motorstrom durch einen Übertrager leiten und mal den Oskar angeguckt?

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mfg,
gUnther

Hallo gUnther,

Wenns nicht sogar ein Schrittmotor ist :-)

Duck und weg... Gute Nacht.

Marte