Ich weiß nicht, ob ich mit diesem Problem hier unter Mikrocontroller richtig bin, aber wenn daraus die Idee entspringt, es nicht mit einem Mikrocontroller zu lösen, sei's drum. Aufgabenstellung: eine absolute Winkelstellung einer Handkurbel soll bestimmt werden und letztlich als digitales Signal zur Verfügung gestellt werden. Dabei ist eben die Frage, wie die Winkelstellung aufgenommen wird. Ich möchte mal eine Idee in den Raum stellen, die etwa so aussieht: Eine Scheibe, die von durchsichtig bis schwarz über 360 grad abgestuft, "eingefärbt" ist, wird zwischen eine Lichtquelle und einem Photowiderstand oder Phototransistor bewegt. Die Kennlinie müßte geeicht werden oder die Schwärzung der Scheibe entsprechend voreingestellt werden. Gut, ich werfe den Ball einfach mal in die Runde...
Ich fange mal den Ball... in einem nicht unähnlichen Thread wird gerade diskutiert: http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-326967.html Tue Dir einen Gefallen, und löse die Aufgabe digital und nicht analog. Sprich Lichtschranken, die nur zwischen unterbrochen und nicht unterbrochen unterscheiden. Somit brauchst Du dann auch einen Mikrocontroller :-) Es hängt aber auch sehr davon ab, wer die Winkelstellung wissen will. Schau mal hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Gray-Code Speziell die Scheibe: http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:BCD-Scheibe.png Hier benötigst Du drei Lichtschranken, mit denen Du acht Winkelstellungen auflösen kannst. Mit jeder weiteren Lichtschranke kannst Du die Auflösung verdoppeln.
Man könnte auch einen Schrittmotor als inkrmentalgeber benutzen. Die einfachste Variante wäre wohl ein Potentiometer. Die gibt es auch in einer Unendlich-Ausführung, wobei es bei jeder Umdrehung zu einem Sprung von einem Extremwert zu anderen kommt. Zum Schrittmotor gibt es hier Threads und bei google findet man auch was, wenn man nach "schrittmotor inkrementalgeber" sucht...
@Christoph: "Sprich Lichtschranken, die nur zwischen unterbrochen und nicht unterbrochen unterscheiden. Somit brauchst Du dann auch einen Mikrocontroller :-)" Lernt denn heute keiner mehr anständig Grundlagen der Digitaltechnik? Natürlich braucht man für so etwas nicht einen Mikrocontroller. Es geht auch ohne.
was spricht denn eigentlich gegen ein ordinäres Poti. Ist gerade für Absolutwinkelmessung sehr einfach geeignet. Nen simplen AD Wandler hinter und fertig. Werner
Was gegen ein Poti spricht, ist die Tatsache, daß a) Potis normalerweise nur einen Drehwinkel von 270<sup>o</sup> überstreichen, b) die "Kurbel" beliebig viele Umdrehungen in beiden Richtung machen können darf. Problematisch beim meinem "Analog"-Verfahren ist ja auch der Null-Durchgang, was ja bei digital kodierten Verfahren kein Problem ist. Aber es soll eben einfach sein. Vielleicht zwei (HF) Spulen in einem Feld?
zu a.) Es gibt auch Potis ohne Anschlag, die machen dann einen Sprung beim "Überlauf". (Oben schon erwähnt...) Das Problem mit dem Sprung hättest du aber auch bei der geschwärzten Scheibe. zu b.) wurde erst jetzt erwähnt... Wie meinst du das mit den zwei Spulen in einem Feld? Schrittmotor als Drehgeber: http://www2.kielnet.net/home/julien.thomas/tech/schrittmotordrehgeber.htm http://www.elektrik-trick.de/sminterf.htm
"b) die "Kurbel" beliebig viele Umdrehungen in beiden Richtung machen können darf." Dann ist eigentlich nur ein Inkrementaldrehgeber geeignet, mußt Dir bloß noch einen entsprechend der gewünschten Impulszahl pro Umdrehung aussuchen (15 ... 4096 Impulse). Peter
2Christoph Kukulies: Wegs der zwei Spulen im Feld: So etwas nennt sich Resolver und wird bspw. in Industrierobotern als Drehgeber eingesetzt. Schau mal da: http://de.wikipedia.org/wiki/Resolver_%28Winkelgeber%29 Vorteil gegenüber optischen Gebern mit Codescheibe: * sehr hohe Winkelauflösung, praktisch nur bergenzt durch die Qualität der Auswerteelektronik * kompakte Bauform Nachteile: * Linearitätsfehler (kann softwaremäßig durch Fehlerkurve kompensiert werden * aufwändige Auswertelektronik (wenn die hohe Auflösung genutzt werden soll), es gibt auch spezielle ICs dafür (hab leider den Namen vergessen), die Preise dafür sind aber apothekenmäßig. Wenn's nicht so genau sein muss, kann man sicher schon mit einem Billig-uC was anstellen: Salopp ausgedrückt: Wechselspannung konstanter Frequenz an die Rotorspule anlegen, synchron dazu Spannungen an der Statorspulen über A/D-Umsetzer messen und per atan2-Funktion aus den beiden Werten den Winkel berechnen. Etwas Rauschfilterung auf analoger und/oder digitaler Seite ist sicher kein Fehler. Das Ergebnis wird natürlich von allen möglichen Dreckeffekten beeinflusst, die bei den professionellen (d. h. teuren) Auswerteschaltungen größtenteils kompensiert werden. Aber vielleicht reicht die Geauigkeit auch so aus. Resolver kann man kaufen (sind m. W. nicht mal sooo teuer) oder selber wickeln (viel Spass dabei). yalu
@Michael Natürlich geht es auch ohne Mikrocontroller. Aber würdest Du's wirklich so lösen? Außerdem wissen wir ja nicht, wo die Daten hingelangen sollen. Ansonsten kann man's ja auch mit ner Pappscheibe und Zeiger dran lösen, wo man den Winkel ablesen kann. Also bitte, sparen wir uns diese prinzipiell durchaus möglichen Denkansätze. Es freut mich aber, dass Du's auch digital lösen willst und nicht aus der Epoche stammst, wo man noch anständig Grundlagen der Analogtechnik lernte :-)
Winkelgeber gibt es schon wie Sand am Meer. Mechanisch, optisch (Gabellichtschranke), magnetische, kapazitive etc. . Man könnte beinahe sagen der Preis wird eigentlich oft eher durch ihre Robustheit bestimmt als durch das Messprinzip. Raul hat absolut recht auch Potis gehören zu den in der Industrie eingesetzten Verfahren. Wer mal ein Cermetpoti auseinander genommen hat, weis das man so etwas auch verdammt Solide aufbauen kann und 320 ° Drehwinkel ist auch kein Problem. Ich möchte deine Ideen nicht madig machen (im Gegenteil ich finde das echt gut, und mit den Spulen warst du ja schon auf der richtigen Spur. Es geht mir hier um Ideenaustausch). Aber ich bezweifelt das die getönte Scheibe eine billige Lösung ist. Die entsprechend gleichmäßig einzufärben (unter Berücksichtigung der Wellenlänge der verwendeten Lichtquelle) halt ich für sehr aufwendig.Ich lasse mich aber auch gerne eines besseren belehren. Auch könnte Temperatur und Alterung zum Problem werden (läst sich alles kompensieren - das kostet dann aber auch wider.) Gegen Verunreinigungen/Staub etc. müsstest du sie aber auch sehr gut kapseln. Wenn du dir mal die Seiten von entsprechenden Industrieausrüstern anschaust. Wirst du sehen, das viele der absolut Winkelgeber in Wirklichkeit doch auch nur nach dem Prinzip Inkrementalgeber plus uC aufgebaut sind (der uC berechnen dann halt den absoluten Winkel). OK man muss die Kurbel beim Neustart (nach Stromausfall) in die Nullposition stellen und den Zähler (uC) zurücksetzen. Trotzdem Preis/Leistung stimmt. Vorhin habe ich ne Sekunde darüber nachgedacht ob man nicht einfach ein Drehkondensator (die hatten oft auch kein Endanschlag) verwendet um einen Schwingkreis zu verstimmen. Die Umwandlung von Frequenz in eine lineare Spannung ist eigentlich auch eher profan. Die Elektronik währe wirklich nicht teuer. Habs wieder verworfen: Man könnte wahrscheinlich auch Luftfeuchtigkeit mit messen und wenn man es nicht aufwendig abschirmt vieleicht sogar Radio hören (dafür waren die ja eigentlich auch gedacht ;-) Gruß
Bei http://www.rsonline.de gibt es den Encoder 263-2918 . Sieht aus wie ein Poti, ist aber ohne Anschlag und liefert eine 8-Bit-Graycode (allerdings nur 7-Bit Auflösung benutzt). Also absolute Position bezogen auf eine Umdrehung, Auflösung 360° / 128 ungefähr 3 Grad. Das Ding preiswert und funktioniert. Muss hat irgendwie mit der Drehache verbunden werden. Tabelle mit Umrechnungsdaten "Gray" --> Binär kann ich auf Anfrage liefern ; kann ein uP machen oder ein Eprom (2716 und größer). ACE RoHs nicht konform 263-2918 7,90 Keine Ahnung, wer ausser RS Components das Ding noch liefert. Achtung: Es MUSS die Ausfühung mit "ABSOLUTkontakt" sein (10 Lötpins).
Danke für den Hinweis auf diesen hübschen "8-bit Graucode" Geber, wie es in der Artikelbeschreibung heißt :-) Ist in der Tat preiswert, nur leider nicht sehr hoch auflösend.
Hier nochmals der Tipgeber des RS "Graucode". Wenn 7 Bit zuwenig sind, dann dieser Tip mit 10 Bit: AS5040 10-bit Programmable Magnetic Rotary Encoder http://www.austriamicrosystems.com/07presscenter/press_2004/pr19112004_gr.htm http://www.austriamicrosystems.com/03products/products_detail/AS5040/description_AS5040.htm Kleiner mitdrehender Rundmagnet auf der Achse, der Auswertechip (-platine) dann in kurzem Abstand in Achsverlängerung ruhend. Auch dieses Teil habe ich als "funktionsfähig" kurz getestet. Weitergehende Erfahrungen lieger aber nicht vor.
> nur leider nicht sehr hoch auflösend.
Und du glaubst ernsthaft, dass deine eingeschwärzte Scheibe
eine bessere Genauigkeit liefert?
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.