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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drehzahlmessung mit induktivem Näherungsschalter


Autor: Mücke (Gast)
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Hallo,

mich würde interessieren, wie man mit Hilfe eines induktiven 
Näherungsschalters eine Drehzahl messen kann und was man alles an 
Elektronik braucht.

Das Prinzip des Sensors denke ich habe ich verstanden. Der Sensor 
detektiert den Abstand zum an ihm vorbeidrehenden Impulsrad und gibt 
dementsprechend ein digitales Signal aus.

Mein Problem ist die Elektronik. Bei der Auswahl eines Sensors verstehe 
ich schon einige Auswahlkriterien nicht. Im Anhang befindet sich ein 
Beispiel-Sensor.
1. Schaltung: NPN oder PNP. In wie fern macht das einen Unterschied für 
die Messung?
2. Öffner oder Schließer. Liege ich richtig, dass damit festgelegt wird, 
ob High oder Low anliegt wenn sich ein Zahn unter dem Sensor befindet?

Auch verstehe ich den elektronischen Anschluss nicht. Der Sensor hat 
drei Anschlussleitungen. Plus, Minus klar. Aber warum ist im 
Anschlussbild des Sensors im Anhang die dritte Leitung über einen 
Widerstand mit Plus verbunden???
3. Wie komme ich dann also zu meinem Signal?

Kurze Anmerkung noch zur Auswertung: Ich möchte das Signal mit einem µC 
verarbeiten. Mir ist klar, dass die eingehende Spannung dafür noch zu 
groß ist, aber ich würde erst einmal gerne verstehen, was ich wie 
anschließen möchte.

Vielen Dank für Antworten!

PS: Bin noch ziemlich unerfahren was Elektronik angeht, also habt 
Nachsicht ;-)

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Mücke schrieb:

> 1. Schaltung: NPN oder PNP. In wie fern macht das einen Unterschied für
> die Messung?

Einen NPN Typ benutzt man so, dass er das Signal nach Masse schaltet. 
Schliest der Schalter, dann verbindet er den Ausgang mit Masse.

Ein PNP Typ wird so benutzt, dass er beim Durchschalten den Ausgang mit 
der Versorgungsspannung verbindet.


Prinzipmässig also so

  NPN

           ----------------   +


           +---------------   Signal
           |
           |
         \
          \
           |
           |
           +---------------   Masse


  PNP

           ----------------   +
           |
           |
         \
          \
           |
           |
           +---------------   Signal


           +---------------   Masse


> 2. Öffner oder Schließer. Liege ich richtig, dass damit festgelegt wird,
> ob High oder Low anliegt wenn sich ein Zahn unter dem Sensor befindet?

Jein.
Nimm wieder obige Schaltung.
Öffner oder Schliesser besagt lediglich, was der Defaultzustand des 
Schalters ist. Ist er geschlossen oder ist er offen, wenn nichts vor dem 
Sensor ist. Alles andere ergibt sich dann daraus

>
> Auch verstehe ich den elektronischen Anschluss nicht. Der Sensor hat
> drei Anschlussleitungen. Plus, Minus klar. Aber warum ist im
> Anschlussbild des Sensors im Anhang die dritte Leitung über einen
> Widerstand mit Plus verbunden???

Nimm wieder obige Hilfsschaltung her (die NPN Zeichnung)

Wenn der Schalter geschlossen ist, ist alles klar: Der Ausgang ist mit 
Masse verbunden. Aber was ist, wenn der Schalter nicht geschlossen ist? 
Dann hängt der Ausgang in der Luft, weil es weder eine Verbindung mit 
Masse noch mit + gibt.
Der Widerstand hat also die Aufgabe dafür zu sorgen, dass der Ausgang in 
diesem Fall mit + verbunden ist. Wird der Schalter geschlossen, so ist 
der Ausgang trotzdem immer noch direkt mit Masse verbunden und über den 
Widerstand läuft ein kleiner Strom.


> 3. Wie komme ich dann also zu meinem Signal?

Indem du es am Signalausgang abgreifst.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> 1. Schaltung: NPN oder PNP. In wie fern macht das einen Unterschied für
> die Messung?
Für die Messung selber nicht, aber damit wird festgelegt, ob du einen 
Pull-Up, einen Pull-down, oder gar nichts brauchst.

> 2. Öffner oder Schließer. Liege ich richtig, dass damit festgelegt wird,
> ob High oder Low anliegt wenn sich ein Zahn unter dem Sensor befindet?
Ja, das hängt aber auch von der Polarität vom Ausgang ab (npn, pnp)

> Aber warum ist im Anschlussbild des Sensors im Anhang die dritte Leitung
> über einen Widerstand mit Plus verbunden???
Das ist der Pullup, den du für npn brauchst.

> 3. Wie komme ich dann also zu meinem Signal?
An diesem 3. Pin liegt das Signal.

Allerdings solltest du abklären, ob die Schaltfrequenz von 3000 Hertz 
ausreicht. Also wieviele Umdrehungen pro Sekunde? wieviele Zähne pro 
Umdrehung?

Autor: Mücke (Gast)
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Ah, super. Danke für eure Antworten. Ich glaube ich habs verstanden.
Ich greife also das Signal an der im Anhang eingezeichneten Stelle ab.
Es hat dann wohl einen Bereich von ein paar mV (je nach Pull-up) bis U+.

Der Pull-up ist aber nicht im Sensor integriert, d.h. den muss ich 
selbst noch verbauen, richtig?

Autor: Flow (Gast)
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Wenn du dort abgreifst, haste immer die Betriebsspannung.
Du mußt an BK abgreifen.
Wenn der Näherungsschalter durchschaltet, liegt dort LOW an (fast Null 
Volt), bei HIGH sind es dann etwa U_Betriebsspannung.

Autor: Mücke (Gast)
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na klar, ich Depp. Wie blöd kann man eigentlich sein...

> PS: Bin noch ziemlich unerfahren was Elektronik angeht...

Der Wahrheitsgehalt dieser Aussage wäre somit mal wieder voll unter 
Beweis gestellt.

Übrigens: gibt es auch Näherungsschalter mit 5V ???
Wäre halt praktisch, weil dann könnte ich das Ding direkt an den µC 
anschließen.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Mücke schrieb:
> na klar, ich Depp. Wie blöd kann man eigentlich sein...
>
>> PS: Bin noch ziemlich unerfahren was Elektronik angeht...
>
> Der Wahrheitsgehalt dieser Aussage wäre somit mal wieder voll unter
> Beweis gestellt.
>
> Übrigens: gibt es auch Näherungsschalter mit 5V ???
> Wäre halt praktisch, weil dann könnte ich das Ding direkt an den µC
> anschließen.

Wenn dir die >10V in der Erzeugung keine Schwierigkeiten machen (also 
diese Spannung im Netzteil sowieso schon irgendwo vorhanden ist), dann 
kannst du ja den Ausgang über einen Spannungsteiler führen und so runter 
setzen. Den einen Widerstand das Spannungsteilers hast du sogar schon da 
:-)

Autor: Stefan (Gast)
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PNP und NPN wurden Dir ja schon sehr anschaulich erläutert.
Also i.d.R. haben die Näherungsschalter einen internen Pull-Up order 
-Down, von 100k - je nach Ausgang- damit der Ausgang nicht offen liegt. 
Was aber nicht heißen soll, dass der bei jedem Hersteller drin ist.
Also wir machen Näherungsschalter auch für 5VDC; allerdings nur auf 
Wunsch und bei größeren Stückzahlen :\ Die 5VDC Geräte haben dann, 
aufgrund der geringeren Spannung am Oszillator, auch nur 
Standard-Schaltabstände; während bei Geräte für 10-30VDC auch gern mal 
deutlich mehr Schaltabstand möglich ist.
Für Deine µC-Anwendung wäre die in Europa nicht so populäre NPN-Version 
deutlich besser geeignet, da Du damit einfach nur nach Masse ziehen 
lässt.

Autor: MaWin (Gast)
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>  mich würde interessieren, wie man mit Hilfe eines induktiven
Näherungsschalters eine Drehzahl messen kann und was man alles an
Elektronik braucht.


Nur ganz langsame Drehungen.

Denn die fertigen Näherungsschalter sind absichtlich (störunterdrückung) 
langsam.

Wenn es kein 12V Typ sondern ein 5V Typ ist, kannst du ihn direkt an 
einen uC anschliessen, sollte er einen open collector Ausgang haben, 
musst du den internen pull up am uC einschalten.

Drehzahlen erfasst man mit Hallsensoren. Hallschalter wie TLE4905L 
können direklt an eine uC angeschlossen werden, auf das sich drehende 
Objekt kommt ein Magnet oder ein Eisenblech welches ein Magnetfeld 
leitet.

Im KFZ werden auch oft variable reluctance Sensoren eingesetzt, das sind 
einfache Spulen die über Zahnräder laufen, mit Auswerteschaltungen wie 
L9100 von www.st.com, die man auch diskret mit Operationsverstärkern 
nachbauen kann. Die Schaltung mit dem LM393

 http://www.elektrik-trick.de/sminterf.htm

Autor: Mücke (Gast)
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Vielen Dank für für all eure Antworten!

Karl heinz Buchegger schrieb:
> Wenn dir die >10V in der Erzeugung keine Schwierigkeiten machen (also
> diese Spannung im Netzteil sowieso schon irgendwo vorhanden ist), dann
> kannst du ja den Ausgang über einen Spannungsteiler führen und so runter
> setzen. Den einen Widerstand das Spannungsteilers hast du sogar schon da
> :-)

Also 10V sind bisher nicht vorhanden. Vorhanden sind 5V. Sollte sich 
jedoch kein Sensor mit 5V finden lassen, so müsste man mit einem 
DC-DC-Wandler eben für 10V sorgen, was natürlich mehr Aufwand bedeuten 
würde.
Aus deinem letzten Satz schließe ich, dass der Pull-up bei diesem Sensor 
nicht integriert ist, richtig?

Stefan schrieb:
> Also wir machen Näherungsschalter auch für 5VDC; allerdings nur auf
> Wunsch und bei größeren Stückzahlen :\
Wir brauchen 4 Stück. Das fällt dann wohl nicht unter "große 
Stückzahlen" ;-)

MaWin schrieb:
> Nur ganz langsame Drehungen.

> Denn die fertigen Näherungsschalter sind absichtlich (störunterdrückung)
> langsam.
Was meinst du damit? Meine maximale Drehzahl liegt bei ca 1300 1/min und 
ich weiß von ähnlichen Projekten, dass hier auch Näherungsschalter 
eingesetzt werden.
Ich weiß, dass es auch andere Möglichkeiten zur Drehzahlmessung gibt. 
Ich möchte jetzt prüfen, ob ein induktiver Näherungsschalter für meine 
Zwecke geeignet ist.

Also nochmal meine Frage: kennt jemand einen induktiven 
Näherungsschalter (laut Stefan am besten NPN) mit einer 
Versorgungsspannung von 5V ?

Autor: Stefan (Gast)
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Also, entweder Du nimmst 5V-Sensoren (ist dann egal ob NPN oder PNP) 
oder stellst eine 10V-Versorgung bereit und nimmst Sensoren mit 
NPN-Ausgang.
Ich kenne Deinen Hintergrund nicht, aber mit NPN machst Du grundsätzlich 
nichts falsch. Die sind in der Industrie einfach nur auf dem 
absteigenden Ast, weil bei der NPN-Auswertung ein Masseschluss als 
Signal gewertet würde...

MaWin hat mit seinen Ausführungen nicht unrecht; das Ganze kann man auch 
mit Hall-Sensoren machen - was jedoch einen Magneten auf der sich 
drehenden Scheibe vorausgesetzt. Solltest Du Dir evtl. mal näher 
anschauen !

P.S. 4 Stück sind wirklich nicht so irre viel.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Mücke schrieb:

> Aus deinem letzten Satz schließe ich, dass der Pull-up bei diesem Sensor
> nicht integriert ist, richtig?

Laut Datenblatt ist er es nicht.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>Was meinst du damit? Meine maximale Drehzahl liegt bei ca 1300 1/min und
>ich weiß von ähnlichen Projekten, dass hier auch Näherungsschalter
>eingesetzt werden.

Sollte kein Problem sein. Ich habe letztens mit einen Induktiven 
Nährungsschalter bis 6000 Upm gemessen. Impulse 1 .. 3 pro Umdrehung.
Die meisten Nährungsschalter gehen bis 200 .. 300Hz spezielle Typen 
sogar bis über 1000Hz. Was du aber machen solltes ist ein Tiefpassfilter 
und einen Schmidt-Trigger zwischen Nährungsschalter und Zähleingang zu 
schalten. Je nachdem wie der Nährungsschalter angefahren wird kann es 
schon mal zu mehrfachen Impulsen kommen.

Gruss Helmi

Autor: Stefan (Gast)
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Das Datenblatt sagt dazu, so weit ich gesehen habe, nichts aus. Am 
symbolisierten Schalter kann man das nicht festmachen; immerhin wurde 
auch der Kurzschlussschutz und das andere Schutzgebamsel, wie 
Freilaufdiode, etc. nicht dargestellt.
Ich würde mal zu 98% davon ausgehen, dass da einer drin ist - im Zweifel 
nachfragen...
Bevor Du dort einen bestellst, gib Bescheid - je nachdem, was Du für 
einen haben möchtest, kann ich Dir evtl. einen unschlagbaren Preis 
machen ;)

Autor: Mücke (Gast)
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Helmut Lenzen:
> Was du aber machen solltes ist ein Tiefpassfilter
> und einen Schmidt-Trigger zwischen Nährungsschalter und Zähleingang zu
> schalten. Je nachdem wie der Nährungsschalter angefahren wird kann es
> schon mal zu mehrfachen Impulsen kommen.

Also quasi entprellen. Ich kenne das leider nur aus der Theorie und weiß 
nicht, wie so etwas genau aussieht, bzw. wie man die einzelnen 
Komponenten dimensionieren muss und welche Kriterien dafür nötig sind.
Aber es handelt sich hier doch um ein Standard-Problem. Gibt es 
Literatur oder oder gute Internetseiten dazu, wie man genau vorgehen 
sollte? Habe schon ein wenig gesucht, aber so etwas wie eine Anleitung 
(die ich als Anfänger) bräuchte habe ich nicht gefunden.

Autor: Mücke (Gast)
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Bin gerade auf folgenden Artikel gestoßen:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Entprellung

Scheint ganz brauchbar zu sein. Mal schauen, wie weit ich komm.

Was ich noch erwähnen wollte: das Impulsrad liefert 50 Impulse pro 
Umdrehung. Die Zeit von einem Impuls zum nächsten beträgt damit bei 
maximaler Drehzahl etwas unter 1ms. Ist es überhaupt noch 
möglich/sinnvoll bei so kurzer Zeit zu entprellen?

Autor: Stefan (Gast)
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Der von Dir genannte Sensor hat laut Datenblatt eine Hysterese von 15% 
auf Sn - da braucht es schon eine etwas wacklige Mechanik um hier ein 
Prellen zu provozieren. Ist Deine Mechanik also recht ordentlich und der 
Sensor nicht eben am Ende seines Schaltabstands, sollte da nichts 
flackern.
Eventuell kannst Du auch einen in der Bauform M12 nehmen. Die i.d.R. 
geringere Schaltfrequenz ist bei Deinen Anforderungen unerheblich; 
wogegen ein erhöhter Schaltabstand und damit auch ein mehr absolute 
Hysterese meist recht hilfreich sind. M12er (10-30V, NPN) mit 4mm 
Schaltabstand (bündig einbaubar) und einer Schaltfrequenz von 1000 Hz 
kann ich Dir ab Lager für ~10€ anbieten - wenn das hilft...

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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MaWin schrieb:
>>  mich würde interessieren, wie man mit Hilfe eines induktiven
> Näherungsschalters eine Drehzahl messen kann und was man alles an
> Elektronik braucht.
>
>
> Nur ganz langsame Drehungen.
>
> Denn die fertigen Näherungsschalter sind absichtlich (störunterdrückung)
> langsam.

Ja, so als Richtwert Obergrenze sind 500 bis 3000 Pulse pro Sekunde . 
Also in der Größenordnung 30 000 UpM - 180 000 Upm.

So was ist wohl nur bei Dir langsam.


>
> Drehzahlen erfasst man mit Hallsensoren.

Dassit eine weitere Möglichkeit, aber keinesfalls  die einzig zwingende.

Mit Näherungsschaltern geht es sehr gut, immer unter Beachtugn der 
technischne Daten.

Das man den Sensor passen & geeignet zur Aufgabe auswählt, sollte klar 
sein.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Mücke schrieb:
> Bin gerade auf folgenden Artikel gestoßen:
> http://www.mikrocontroller.net/articles/Entprellung
>
> Scheint ganz brauchbar zu sein. Mal schauen, wie weit ich komm.
>
> Was ich noch erwähnen wollte: das Impulsrad liefert 50 Impulse pro
> Umdrehung. Die Zeit von einem Impuls zum nächsten beträgt damit bei
> maximaler Drehzahl etwas unter 1ms. Ist es überhaupt noch
> möglich/sinnvoll bei so kurzer Zeit zu entprellen?

ALso ca. 20 Umdrehungen je Sekunde, 1200 Upm

Möglich ist es in jedem Fall, aber auf Grund der 
Balluf-Sensor-Kontruktion nicht nötig.

Dein Sensor kommt bis zur 3 fachen Maximal-Drehzahl mit.

Autor: MaWin (Gast)
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> Ja, so als Richtwert Obergrenze sind 500 bis 3000 Pulse pro Sekunde.
> Also in der Größenordnung 30 000 UpM - 180 000 Upm.

Laut Helmut

> Die meisten Nährungsschalter gehen bis 200 .. 300Hz

also eher 12000 Impulse und ich gehe bei einem Näherungssensor von 
Propellern oder ähnlichem aus, die mindestens 2 Flügel haben, also 6000 
upm, und das ist z.B. für Propeller von Modellmotoren einfach zu wenig.

Und bei runden Gegenständen macht ein Näherungssensor keinen Sinn.


Alle (indiktiven/kapazitven) Näherungssensoren arbeiten mit 
Schwingkreisen, es sind also mehrere Schwingungen notwendig um zu 
detektieren, und alle haben eine eingebaute Störunterdrückung, lassen 
also kurzfristige Änderungen nicht durch.

Das ist prinzipbedingt schon mal um eine Grössenordnung, wenn nicht 2, 
langsamer als magnetische Hallsensoren oder variable reluctance 
Sensoren.

Autor: Stefan (Gast)
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ähm, also ich kann Deiner Rechnung nicht so ganz folgen...
3000 U/min bei 2 Flügeln akzeptiere ich der Einfachheit halber mal als 
6000 U/min mit nur einem Flügel. Aber warum sollten 6000 Umdrehungen pro 
MINUTE nicht mit einem Sensor erfasst werden können, der 1000-2000 
Impulse pro SEKUNDE auswertet ?

Autor: MaWin (Gast)
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> der 1000-2000 Impulse pro SEKUNDE

Weil

> 200 .. 300Hz

nicht 1000-2000 Impulse pro Sekunde sind?

Autor: Stefan (Gast)
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Hör doch bitte auf, so polemisch für die von Dir ersonnene Lösung zu 
argumentieren. Wenn Du mal einen Blick in das Datenblatt geworfen 
hättest, dann wäre Dir sicher die Schaltfrequenz von 3000 Hz 
aufgefallen.

Und bevor Du Dich hier ganz disqualifizierst: für 6000 Impulse pro 
Minute würden auch 200 Hz völlig ausreichen.
Du hast Deine Lösung vorgestellt, dafür argumentiert, und gut ist - wir 
alle hier wollten Mücke nur ein wenig Hilfestellung geben; jeder im 
Rahmen seiner Möglichkeiten...

Autor: Mücke (Gast)
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hey, hier entbrennt ja richtig 'ne Diskussion... ;-)

@ Stefan. Danke fürs Angebot. Ich komm vielleicht drauf zurück!

Ich habe leider morgen ne Prüfung und deshalb heute keine Zeit mehr mich 
näher um die Drehzahlsensoren zu kümmern. Ich werd mich morgen nochmal 
näher damit beschäftigen und hab sicher noch ein, zwei Fragen. Wäre also 
super, wenn ihr mir dann nochmal helfen könntet.

Vielen Dank!

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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MaWin schrieb:
>> der 1000-2000 Impulse pro SEKUNDE
>
> Weil
>
>> 200 .. 300Hz
>
> nicht 1000-2000 Impulse pro Sekunde sind?

Weil Du mal wieder zu blöd bist das Datenblatt dass der TE sogar 
mitliefert zulesen?

3000Hz steht da, kauf Dir ne Brille bei fielmann

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Stefan schrieb:
> Hör doch bitte auf, so polemisch für die von Dir ersonnene Lösung zu
> argumentieren. Wenn Du mal einen Blick in das Datenblatt geworfen
> hättest, dann wäre Dir sicher die Schaltfrequenz von 3000 Hz
> aufgefallen.

So ist MaWin halt. Hier und in allen anderen Foren in den er versucht 
missionarisch zu wirken.

He sucks a lot.

>
> Und bevor Du Dich hier ganz disqualifizierst:

Nicht nur hier, in anderen Foren tut er das auch schon seit Jahren.

Autor: MaWin (Gast)
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> missionarisch zu wirken.

Natürlich möchte ich missionieren, hier z.B. Hallsensoren und variable 
reluctance als vermutlich bessere Alternative zu nennen.

Leider weiss man nicht, welche Rahmenbedingungen bei Mücke herrschen, 
nur daß er ein Impulsrad mit Zähnen hat.

Somit sind Hinweise auf die Langsamkeit von Näherungssensoren sehr wohl 
angebracht, denn wie viele Zähne es bei welcher Drehzahl sind, ist 
bisher nicht genannt worden, auch ist klar, daß er den Näherungssensor 
noch nicht hat, sondern das Datenblatt nur als Beispiel beigepackt hat.

Ganz nebenbei ist z.B. ein TLE4905L nur 1/16 so teuer, als der von 
Stefan hier angebotene Nährungssensor.

Deine Beiträge, Andrew Taylor, sind allerdings unterste 
Kindergartenschublade.

Autor: Stefan (Gast)
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MaWin,

Mag schon sein, dass Du, als Bastler, mit dem von Dir genannten Hall gut 
zurecht kommst; und Deine Lösung als solches wurde von uns doch auch gar 
nicht in Frage gestellt !?
Du kannst jedoch nicht ein Elektronikbauteil (Hall) preislich mit einem 
fertigen Industriesensor gleichsetzen.

Bau den Hall auf ein Platine, gleiche ihn auf einen gegebenen 
Schaltabstand ab, und spendiere doch bei dieser Gelegenheit gleich noch 
einen Verpolungsschutz, Transientenschutz, einen 200mA kurzschlussfesten 
Ausgangstreiber, eine von außen sichtbare Schaltanzeige und vergieße das 
alles anschließend in einem Metallgehäuse  - 2m konfektionierte 
Anschlussleitung nicht vergessen.

Nenn' mir dann (!) einen Preis für "Deine" Lösung.

Autor: MaWin (Gast)
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Nun, die übliche Anwendung für Drehzahlmessung auf Impulsrad mit Zähnen, 
nämlich der Kurbelwellensensor im KFZ, arbeitet ausschliesslich mit 
variable reluctance oder Hall. Fertig konfektionierte Sensoren findest 
du im KFZ-Zubehör, zwar nicht zu den Einkaufspreisen der Autohersteller, 
aber zu vergleichbaren Preisen der Näherungssensoren bei Reichelt.

Wir wissen natürlich nicht, was Mücke vor hat.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Er hat doch recht genau beschrieben was er vor sich hat.
Inklusive detailierter Daten des Sensors.

Kann es sein Das Du Kindergartenschubladengeist mal wieder demonstrierst 
diese Details des TE nicht gelesen zu haben?

Anders kann man sich Dein ständiges Geschwafel das beliebig vom Thema 
abweicht nicht erklären.
Siehe dazu Deine gleich schwafeligen Beiträge in
de.rec.heimwerken
de.sci.electronics
de.sci.ing.elektrotechnik.

etc.

Autor: Martin Winterhoff (mawin)
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Ich könnte jetzt mal wieder meine allseits bekannte Chinesen-Geschichte 
bringen und mich über das Nachlassen des Engagements der  Auszubildenden 
Jugend hierzulande auslassen...

Autor: Mücke (Gast)
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Hey Jungs, ich hab mich jetzt nochmal ein bisschen über diese 
Näherungsschalter schlau gemacht. Langsam glaub ich echt, dass die wohl 
nicht für meinen Zweck geeignet sind. Sch***e. Und zwar aus folgendem 
Grund:

In der Beschreibung zu den induktiven Sensoren von Balluff (siehe 
Anhang) steht auf Seite 2 wie das Impulsrad beschaffen sein soll/muss. 
Die verwenden hier Räder mit Zähnen, deren Kopffläche so groß ist, wie 
die aktive Fläche des Sensors. Noch dazu soll die Lücke zwischen zwei 
Zähnen so groß sein wie zwei Zähne.

Würde ich die selbe Geometrie des Rades verwende, so wäre mein Rad 
(Sensordurchmesser 8mm, 45 Zähne) bei einem Umfang von 1080mm und einem 
Durchmesser von 343mm !

Kann man bei Induktiven Näherungsschaltern nicht einfach ein 
Standard-Evolventenzahnrad wie etwa dieses hier verwenden???
http://www.maedler.de/de/Catalog/P/1643/1618/1034/...

Autor: Stefan (Gast)
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Hast Recht - bei so einem Zahnrad kannst Du induktive Näherungsschalter 
vergessen.

Autor: MaWin (Gast)
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> bei so einem Zahnrad kannst Du induktive Näherungsschalter vergessen.

Allerdings braucht man auch bei variable reluctance oder Hall sehr 
kleine Sensoren, ausser, ja ausser man verwendet magnetfeldleitende 
Bleche.

Es ist einfach das falsche Geberrad, zumindest in Modul 1, und 
optokoppelnde Lichtschanken taugen im Dreck auch eher wenig.

Autor: Mücke (Gast)
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>> bei so einem Zahnrad kannst Du induktive Näherungsschalter
>> vergessen.

naja, ich bin ja nicht auf genau dieses von mir oben vorgeschlagene Rad 
festgelegt. Ich dachte halt nur, dass so etwas das einfachste wäre.

Sehe ich das richtig, dass ich, wenn ich induktive Näherungsschalter 
verwenden will, genau solch ein Impulsrad verwenden muss, wie es auch in 
der Beschreibung (siehe oben) beschrieben wird? D.h. die Zähne müssen 
genau so breit sein, wie der Sensor selbst! Weil dann kann ichs wohl 
wirklich vergessen.

Habt ihr irgendwelche Vorschläge an Sensoren, wie ich die Drehzahl sonst 
noch messen könnte?

Wichtig:
Da ich echt nicht fit bin was Elektronik angeht sollte es eben ein für 
den Einbau fertiger Sensor sein. Preislich hab ich Luft bis ca 100€ pro 
Sensor.

Autor: Mücke (Gast)
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Hier nichmal meine Anforderungen an den Sensor

max. Drehzahl ca. 20 U/s
Zähnezahl 45

Autor: Stefan (mobile) (Gast)
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Du suchst für einen Prüfstand, oder hast Du mit sehr großer 
Verschmutzung zu rechnen ?
Wenn's leidlich sauber ist, könntest Du von uns 
Laser-Gabellichtschranken bekommen. Die lösen die Zähne Deines Zahnrads 
locker auf und machen ~20 kHz. Die müssen allerdings links und rechts am 
Zahnrad vorbeischauen - gehen also nicht stirnseitig auf das Profil.

Stefan

Autor: Mücke (Gast)
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ich hab leider schon mit großer Verschmutzung zu rechnen. Deswegen ist 
optisch wohl schlecht.

Autor: Mücke (Gast)
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ich habe mich nach weiteren Herstellern von induktiven 
Näherungsschaltern umgesehen. Die gibts wie Sand am Meer. Aber ich finde 
nirgends (außer bei Balluff) Bestimmungen, wie ein zugehöriges Impulsrad 
(sprich dessen Zähne) aussehen muss.

Gibts da irgendwie allgemeingültige Regeln? Und wieso funktioniert es 
dann nicht mit dem von mir vorgeschlagenem Evolventenzahnrad?

Autor: Stefan (Gast)
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Ja, es gibt Regeln - für alle Schalter gilt das bei Balluff gesagte !

Du solltest Dir überlegen, ein anderes Rad zu verwenden. Ggf. lässt Du 
den Sensor auf die Seite des Rads schauen und bohrst dort Löcher im 
Durchmesser des Sensors rein - dann geht das.

Autor: MaWin (Gast)
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Autor: Opa mp (Gast)
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Hallo

Wenn selbst das abzufragende Zahnrad noch nicht vorgegeben ist, wie 
schaut es aus, dieses 'Zahnrad' anders zu gestallten?
Wenn die Möglichkeiten zur Verfügung stehen, dieses 'Zahnrad' selbst 
herzustellen, einfach zwei 90° des Rades stehen lassen, 90° wegfräsen 
(das Ganze 2 Mal, gibt 360°).
So hättest Du allerdings nur noch 2 Impulse pro Umdrehung, aber in der 
heutigen Zeit sollte eine Zeiterfassung, wie lange der 'Zahn' erkennbar 
ist, nicht so kompliziert sein.

Zur größten Not von dem velinktem Zahnrad die 90°-Bereiche herausflexen.

Mit Gruß
Der Opa mp

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Vielleicht hilft dir das weiter.

MfG Spess

Autor: Mücke (Gast)
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> Ja, es gibt Regeln - für alle Schalter gilt das bei Balluff gesagte !

Also muss die Fläche des Zahns so groß sein wie die aktive Fläche des 
Sensors und die Lücke zwischen zwei Zähnen muss auch muss so groß sein 
wie wie zwei Zähne.

> Du solltest Dir überlegen, ein anderes Rad zu verwenden. Ggf. lässt Du
> den Sensor auf die Seite des Rads schauen und bohrst dort Löcher im
> Durchmesser des Sensors rein - dann geht das.

Hab ich mir schon überlegt. Aber ein Durchmesser von über 300mm ist viel 
zu groß. Max. Durchmesser ist ca. 100mm !

@MaVin
ich kenne diese Lösungen bereits. So wird eben die Drehzahlmessung im 
Auto gemacht. Das wäre mir im Prinzip das Liebste. Aber leider komme ich 
nicht an diese Sensoren ran.

@Opa mp. Ich brauche 45 Impulse. Da gibts nichts dran zu rüttel. Oder 
zumindest nicht viel.

> Vielleicht hilft dir das weiter.
Problem ist, dass das halt wieder ne Bastel-Lösung ist und ich nicht 
weiß, ob das meine Kompetenz übersteigt. Ich werds mir mal genauer 
anschauen.

Autor: MaWin (Gast)
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> Aber leider komme ich nicht an diese Sensoren ran.

Ich behaupte mal, die Anzahl der Verkaufsstellen für KFZ-Sensoren ist 
deutlich grösser als die für z.B. Näherungssensoren.
Sogar in deiner Stadrt wird es einen Laden geben, der dir KFZ-Sensoren 
verkauft.
Und sogar in deiner Stadt vermutlich eine Quelle, die dir einen alten 
schenkt.

Ich weiss nur nicht, ob der grössentechnisch geht, oder du lieber einen 
kleineren willst, sozusagen den Inhalt von denen. Den gäbe es dann bei 
Reichelt. Wir wissen ja nichts über dein hochgeheimes Projekt.

Autor: Mücke (Gast)
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> Ich behaupte mal, die Anzahl der Verkaufsstellen für KFZ-Sensoren ist
> deutlich grösser als die für z.B. Näherungssensoren.
> Sogar in deiner Stadrt wird es einen Laden geben, der dir KFZ-Sensoren
> verkauft.

Größentechnisch wäre das kein Problem. Aber ich war sogar schon in einem 
Kfz-Laden (war bei ATU), aber das Problem ist, die wollen wissen für 
welches Auto man den Sensor haben will, bzw wollen eine Produktnummer 
hören. Und die haben auch keine Spezifikation der Sensoren. Was bringt 
es mir, wenn ich irgendeinen Hall-Sensor bestelle, von dem ich nichts 
weiß. Ich habe schon bei Bosch nachgefragt, ob die mir weiterhelfen 
können. Die Anfrage läuft noch, aber ich habe irgendwie das Gefühl, dass 
da auch nichts dabei rauskommt.

Autor: MaWin (Gast)
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Na ja, das ist wie bei Reichelt, wenn man die Typennummer von dem Ding 
kennt, welches man haben möchte, ist man im Vorteil, und ob das Ding 
passt schaut man vorher im Datenblatt nach.
Krass wie du immer noch hochgeheim hältst wozu der Kram eigentlich 
dienen soll. Wird wohl doch ein Atomtachyonenerdewegbeamsauger. 
Wahrscheinlich hast du aber einfach Angst, daß die Leute erst laut 
lachen, weil die Lösung viel einfacher gewesen wäre wenn man nicht schon 
vorher mit seinem Plan falsch abgebogen wäre, und sich dann ärgern wie 
viel Mühe sie sich mit dir gegeben haben.

Autor: Mücke (Gast)
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also es ist natürlich kein Geheimnis, wofür ich den Drehzahlsensor 
brauche. Ich möchte damit die 4 Raddrehzahlen an einem Fahrzeug messen, 
welches gerade bei uns an der Uni in der Entwicklung steckt.

Hast du jetzt eher nen Tipp für mich?

Autor: MaWin (Gast)
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> Hast du jetzt eher nen Tipp für mich?

Was du suchst heisst gear tooth sensor.

Da dein Rad ganz langsam laufen kann, suchst du keinen variable 
reluctance, sondern einen auf Hallsensorbasis.

Ich finde ad hoc 60 Zähne auf 120mm:
http://www.allegromicro.com/en/Products/Part_Numbe...
das läuft auf einen Zahnabstand von 6.2mm.

Du suchst 45 Zähne, bei 6.2mm Zahnabstand sind das 9cm Durchmesser. Dein 
Maximaldurchmesser war 100mm, passt also sehr gut.

Autor: Mücke (Gast)
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hey danke MaWin. Der Sensor scheint echt einigermaßen zu passen.
Wie gesagt, eigentlich suche ich einen anschlussfertigen Sensor, aber 
falls ich da nichts finde, muss ich eben selbst ein wenig basteln.
Und evolventenverzahnt wäre natürlich auch besser, weil ich dann das 
Zahnrad dirkt kaufen kann und auch nicht mit großen Fertigungstoleranzen 
rechnen muss. Aber vielleicht ist das alles zu viel verlangt.

"Zahnräder" mit diesen Rechteckzähnen gibts aber nicht irgendwo zu 
kaufen oder? Könnte ja sein, dass das zufällig wer weiß.

Also, ich such dann mal noch ein bisschen weiter nach Gear Tooth 
Sensoren ;-)

Und vielen Dank nochmal.

Autor: MaWin (Gast)
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Das Ding funktioniert mit normalen Modul 0.5 Zahnrädern so lange sie aus 
ferromagnetischem Metall sind.

Autor: Mücke (Gast)
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ah ok. Das steht aber so nicht im Datenblatt oder? Vor allem Modul 0,5 
wäre natürlich perfekt, weil somit der Durchmesser des Rades klein 
bleibt.

Autor: MaWin (Gast)
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Ich glaube ich hab's falsch erinnert, 45 Zähne auf 90mm sind nicht Modul 
0.5, sondern Modul 2.

Autor: Mücke (Gast)
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jep, Modul 2 ist hier richtig. Und wieso nimmst du an, dass eine 
Evolventenverzahnung hier auch geht?

Autor: MaWin (Gast)
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Wie die Sensoren dafür gebaut sind, die heissen nicht umsonst gear tooth 
sensor.

Autor: Mücke (Gast)
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so, ich glaub, ich hab da was gefunden:
http://www.cherry.de/deutsch/schalter_steuerungen/...

Sorry, dass ich dieses Thema hier langsam elendig breit trete, aber ich 
komm mit den Angaben im Datenblatt nicht ganz zu recht und der 
zuständige Berater bei Cherry ist auf Geschäftreise :-(

Und zwar: kann mir jemand erklären, was "output: sink" bedeutet. 
Bedeutet das, dass hier ein Stomsignal als AUsgangssignal verwendet 
wird?
In der Bemerkung steht ja was dabei, dass man einen Pullup braucht. Bei 
5V eben 1k. Bekomm ich dann ein SPannungssignal aum Ausgang? In welchem 
Bereich liegt das dann?

Ne max. Signalfrequenz find ich hier auch nicht.

Autor: MaWin (Gast)
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> kann mir jemand erklären, was "output: sink" bedeutet

Dasselbe wie NPN bei Balluff

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