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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Rotierendes "Pendel" - Welcher Sensor ist hier zum Messen geeignet.


Autor: A. S1imon (absimon)
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Hallo,

ich möchte ein kleines Experiment starten.
Ein einfaches mechanisches Gyro :-).
(auch wenns das schon besser und kleiner
Fertig gibt :-))

Auf einem senkrecht stehenden Elektromotor
ist der Welle eine Wippe angebracht.
Die Wippe richtet sich immer horizontal
aus

Mini Piktogramm
  +------------+
  |            | 
  |   Motor    |
  |            |
  +------------+
       | |  
#=======O=======# Wippe
- auch wenn der Motor Gekippt wird.
Jetzt brauchte ich noch einen Sensor
der Mitrotiert und mir die Infos gibt
wie die Wippe sich verhält. So weiß
ich dann immer wo genau unten ist.

An dem "O" in der Zeichnung müßte
ein Sensor Sitzen, der den genauen
Winkel der Wippe mißt.
Das auf das Grad genau und extrem
schnell.

Ein Poti (hier an 0) würde das
wohl bei ein Paar hundert Umdrehungen
nicht aushalten. Oder?

Gibt es hier einen optischen Sensor
oder etwas anderes was geeignet
wäre unter diesen Umständen die
Lage der Wippe zu bestimmen.

Über Feedback würde ich mich sehr
freuen.

Vielen Dank & Viele Grüße
ABSIMON

Autor: Hans L. (hansl)
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Hallo Askan,

wenn du 3 präzise Entfernungssensoren als Eckpunkte eines
gleichseitigen Dreieckes mit der Motorachse in der Mitte
am Motorblock anbringst kannst du die Entfernung zur Wippe
und damit den gesuchten Winkel emitteln.

Gruß hans

Autor: micha (Gast)
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Eventuell funktioniert das mit 2 Fototransistoren/Led, die auf die 
Scheibe schauen und dann die stärke der Reflexion messen. Beide um 90° 
versetzt müsste die Auslenkung der Scheibe in einer Ebene messen können. 
Wie genau muss man ausprobieren :-)

             [-------]
             [ MOTOR ]
             [       ]
             [-------]
                 !
                 !
     -------------------------

     --#|Ö                Ö|#--
  Fototransistor/LED

Autor: A. S1imon (absimon)
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Hallo Hans,

super vielen Dank für Deine Antwort. Daran hab ich noch nicht
gedacht.

Nur...

Die Wippe wird nicht viel mehr als eine Dünne Stange 1-2mm,
ggf. mit kleinen Gewichten. Kann ein Entfernungsensor das
noch messen? Rotation ~ 2.000 U/m

Ich hab irgendwie immer dran gedacht das direkt an
der Narbe von der Wippe abzunehmen. Die Rotation
vom Motor kenne ich genau - Brushless.
Und Anschließen könne man den Sensor über Kollektoren.

Vielleicht eine Idee, mit Entfernungsensoren habe ich
noch nicht gearbeitet ... welchen Sensor könnte man
denn da nehmen, bzw. würden diese in etwas kosten.

@micha - auch vielen dank - das ganze ist nur eine
Stange, keine Scheibe und kann ich auch nur schlecht gegen
Licht von außen abschirmen

viele Fragen :-)

Über jegliches Feedback würde ich mich freuen.

Viele Grüße aus Neuss
ABSImon

Autor: Alexey (Gast)
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Hallo,

nimm doch einen Magnetischen Winkelgeber, sind schön klein (IC-Größe) 
und brauchen als Gegenpart nur einen winzigen runden Magneten. Die Teile 
gibts bei Austriamicrosystems, kann man direkt von denen beziehen.
Ich habe selbst damit schon gearbeitet die Dinger sind echt einfach und 
auch unkompliziert in der Anwendung. Das Beste: Du kannst wählen was für 
ein Datenformat du ausgegeben haben willst. Wenn du Absolut-Ausgabe in 
Winkelgraden haben willst ist das für die Dinger auch kein Problem.
Lade dir mal die Datenblätter von den Dingern sind auf der Seite von AE 
zu finden.

Alexey

Autor: Alexey (Gast)
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Nachtrag:

Je nach Auflösung die du haben willst:

AS5030 - 8Bit Auflösung
AS5043 - 10Bit Auflösung Programmierbares Ausgabeformat.

Schau mal unter austriamicrosystems.com --> Magnetic Encoders --> Rotary 
Encoders Da findest du eine interessante Übersicht.

:)

Autor: Hans L. (hansl)
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Hallo Askan,

wenn es nur eine Stange ist und keine Scheibe wird es
etwas schwerer.
Dann müßte man aus vielen Messungen das Minimum suchen
um den Wert zu erhalten, wenn die Stange senkrecht unter
dem Sensor ist. Auserden kann es zu Reflektionen vom
Untergrund kommen, die die Messung stören.

Zur Entfernungsmessung gibt es hier schon einige Beiträge
mit interresanten Links.

Gruß Hans

Autor: A. S1imon (absimon)
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Hi,

super Danke, ich denke das ist es. (rotary encoders)
ich versuch's erstmal damit.

Nochmal Vielen Dank an alle fürs super schnelle Feedback.

Viele Grüße
Askan

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Vielleicht interessant:

*Ball & Beam-Experiment mit der Elektor USB-DAQ-Karte*
PID-Regler in Software realisieren
http://www.elektor.de/jahrgang/2008/september/ball...

Der "Sensor" ist ein selbstgebautes Potentiometer auf dem Pendel, 
bestehend aus Widerstandsdraht und einer kurzschliessenden, beweglichen 
Metallkugel. Die Auswertung der Ballposition läuft über eine 
Widerstandsmessung

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