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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mittles Kompass drehrichtung ermitteln


Autor: Florian (Gast)
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Hallo leute,

Ich muss ein gerät zusammen bauen was die drehrichtung einees motgors 
erkennt. mit einen gewöhnlichen nadel kompass ist dies möglich wenn man 
ihn über den motor legt.

nur brauch ich dies jetzt elektronisch, sprich ein kompass der mit den 
laptop verbunden werden aknn und dort sollte es dann zb in einer 
zeitleiste anzeigen ob man vorwärts oder rückwärts gefahren ist

am kompass würde es heißen N oder S

mein problem welcher sensor is hierfür der richtige? und wie verbinde 
ich das ganze mim laptop? von der software ganz zu schweigen...

Bin praktikant und muss eine lösung finden^^

egal was alles ist brauchbar^^

Vielen DANK

Mit freundlichen Grüßen
Florian

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Ähm. Was hast du noch vom Motor?
Kommst du an die Abtriebswelle ran, oder an sonst irgendein sich 
drehendes Teil?

Autor: Sebastian (Gast)
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Willst Du das Drehfeld des Motors bestimmen?
Ich kann mir noch nicht richtig vorstellen, wie der Kompass die 
Drehrichtung erkennen soll, indem man ihn "einfach" auf den Motor legt.
Was ist das für ein Motortyp?
Mit dem Kompass könnte man am GS-Motor eine Speiseleitung prüfen, indem 
man sie einfach um den Kompass wickelt oder daneben legt. Damit kennst 
Du die Stromrichtung. Das kann man dann einfach auf einen Hall-Sensor 
übertragen.
Bei Wechselstrom ist das schon schwieriger. Da musst Du an den Rotor 
oder an's Drehfeld.

Autor: Florian (Gast)
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@Karl heinz Buchegger
nein ich komme an nichts drehendes rann. und das wollen wir ja auch 
nicht zum test des motors ob er sich in die richtige richtung dreht 
müssen wir normal das ganze teil mit nen kran hochheben mit die räder 
frei sind. aber mit nen kompass genügts wenn man den motor kurz 
anstartet. der kompass erkennt das magnetfeld richtung des motors obwohl 
er sich nicht dreht

@Sebastian
sind straßenbahnen und wir habens schon mit nen normalen kompass 
getestet wir haben den kompass auf den boden im ´wagen gelegt dort wo 
unter dem boden der motor liegt. wenn man ihn kurz anschaltet genügt das 
magnetfeld um zu erkennen in welche richtung er sich dreht

jetzt bräucht ich eben einen digitalen kompass am besten 6 stück die man 
am laptop anstecken kann und dort sollte es zb mit ner zeitkurve 6 
motoren anzeigen wie er sich dreht

lg flo

Autor: ttl (Gast)
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nimm 6 IPhone und schreib ne App

Autor: Daniel G. (daniel83)
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Hallo Florian,

du brauchst doch gar keinen Kompass sondern nur einen magnetfeld von 
rechts nach links oder magnetfeld von links nach rechts sensor oder?
Da ist dir doch schon mir ner spule und nen Stromsensor oder so geholfen

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Das heißt, du willst eigentlich primär nur wissen, ob sich die Motoren 
drehen und in welche Richtung. Drehzahlmessung oder dergleichen ist 
nicht vorrangig.

Wenn die Drehrichtung nicht so wichtig ist, könnte es gehen, indem man 
eine Spule benutzt. Das wechselnde Magnetfeld induziert dann dort eine 
Spannung.
Zur Feststellung der Drehrichtung könnte man mit mehreren Spulen den 
Zeitlichen Verlauf der Induktion auswerten.

Autor: NuREinGast (Gast)
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Kein Ahnung ob es geht, aber vielleicht geht es ja mit nem 
elektronischen Kompaß. Vielleicht einen Versuch wert.

So was wie z.B. der CMPS03
( Siehe 
http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/pr... 
)

Autor: Schaffner (Gast)
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Motortyp?
hat noch niemand gefragt oder alle wissen das genau.
Wechselspannung am Fahrdraht --> Umrichter --> GleichStrom-Motor?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Schaffner schrieb:
> Motortyp?
> hat noch niemand gefragt oder alle wissen das genau.

Ich denke, das ist ziemlich egal.
Wenn er einen Kompass dorthin legt und der dreht sich, hat er ein 
Magnetfeld, das sich verändert.
Wie dieses Magnetfeld entsteht, ist doch völlig egal und braucht nicht 
zu interessieren.

Autor: Daniel G. (daniel83)
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Strassenbahn im Zweifel mit Drehstrommotoren aber wäre doch interesant 
zu wissen

Autor: oldmax (Gast)
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Hi
Jo, das wär jetzt auch meine Frage gewesen, ob nicht von einem GS-Motor 
die Rede ist. Ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen, das ein 
DS-Antrieb einen Magneten ( Kompaß) beeinflußt, selbst wenn der rein 
theoretisch die Magnetlinien zu spüren bekäme.
Es gibt elektronische Kompaßnadeln, hab aber keine Applikation. Frag 
doch mal die Suchmaschinen der einschlägigen Elektronikhändler.
Gruß oldmax

Autor: Florian (Gast)
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scherzkecks^^

Autor: Florian (Gast)
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ubs... das scherzkecks galt den mit den iphone^^ sah erst jetzt das hier 
sehr viel geschrieben wurde^^

Autor: Florian (Gast)
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was für ein motor das ist weis ich nicht und das is auch völlig egal. 
auf jeden fall baut er ein magnetfeld auf wo ein normaler kompass noch 
in 50-70cm entfernung die richtug in die er sich dreht erkennt.(wenn man 
ihn genau darüber plaziert)

der sensor muss nur 2 richtungen erkennen es muss kein kompass sein..

meine frage:

gibt es vllt soetwas schon fertig fürn laptop oder wie baut man sich das 
zusammen(schaltung etc)

ich dachte grob so:

6 Sensoren ------> umwandlung auf usb ------> Laptop und Software

aber wie das dann im detail gebaut wird, tja...

hoffe ihr könnt mir helfen.

grüße flo

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Florian schrieb:
> was für ein motor das ist weis ich nicht und das is auch völlig egal.
> auf jeden fall baut er ein magnetfeld auf wo ein normaler kompass noch
> in 50-70cm entfernung die richtug in die er sich dreht erkennt.(wenn man
> ihn genau darüber plaziert)


Vielleicht kannst du dich noch ein wenig genauer darüber auslassen, was 
eigentlich "der Kompass erkennt es" bedeuten soll.
So ein Kompass hat ja kein Bewusstsein.

Dreht sich die Nadel, oder wird sie nur abgelenkt und wie sieht die 
Veränderung aus, wenn der Motor in die andere Richtung dreht.

Dann hätte man nämlich auch eine Vorstellung davon, wie das vorhandene 
Magnetfeld aussieht, bzw. wie es sich verändert, wenn der Motor in 
Betrieb ist.

Wie soll man dir irgendwelche fertige Sensoren vorschlagen, wenn du 
keine Auskunft gibst, was genau du eigentlich messen musst. (Und nein, 
du misst nicht die Drehrichtung, du misst Veränderungen in einem 
Magnetfeld. Aber was sind das für Veränderungen, was ist das für ein 
Magnetfeld)

Danke.

Autor: Florian (Gast)
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sorry^^

ok ich versuche es ;-)




also, sagen wir ich stehe vorm Motor wenn er sich nach vorn(vorfahrt) 
dreht, ist es da wo ich stehe nach rechts also im uhrzeigersinn. 
Plaziere ich den Kompass mit Norden nach rechts darüber, zeigt der 
Zeiger vom Kompass nach norden(mit leichten zuckungen). Dreht sich der 
motor nach hinten(rückfahrt) also von mir gesehn nach links gegen den 
uhrzeigersinn, zeigt der zeiger vom Kompass nach süden(mit leichten 
zuckungen).


           Drehend
             ||
          ___||___
         |  Motor |
         |        |
Hinten < |  (/)   |  > Vorne
Süden    |        |    Noden
         |________|
             ||
             ||
           Drehend


Links < (Hier steh ich) > Rechts

(/) = Kompass

hoffe es ist verständlich^^


danke für eure hilfe

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Also:
Die Richtung des lokalen Magnetfelds verändert sich.

Autor: Florian (Gast)
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Ich bin mir nicht sicher was genau passiert aber der Kompass zeigt 
anscheinend in die Richtung in die sich der Motor dreht

bin kein physikexperte ;-)

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Florian schrieb:
> Ich bin mir nicht sicher was genau passiert aber der Kompass zeigt
> anscheinend in die Richtung in die sich der Motor dreht
>
> bin kein physikexperte ;-)

Das musst du auch nicht.
Du musst nur beobachten was passiert und dann daraus deine Schlüsse auf 
die zu bestimmende Größe machen.

zb. hat ein Kompass üblicherweise nicht 1 Zeiger, sondern 2. Das sich 
bewegende Teil ist als Nadel ausgeführt, die i Schwerpunkt aufehängt ist 
und hat selbst einen Nord und einen Südpol. Im Sinne eines Zeigers (also 
als Anzeigenadel mit deren Hilfe man an einer Skala etwas ablesen kann) 
können aber beide fungieren. Du redest immer nur von 'einem Zeiger'.

Die nächste Frage: Du sagst 'der Zeiger zeigt nach Norden'. Woher weißt 
du wo Norden ist? Mal angenommen du kommst in die Bahn und weißt nicht 
ob der Motor schon läuft oder nicht. Du holst den Kompass aus der Tasche 
und legst ihn hin. Die Nadel zeigt jetzt in eine bestimmte Richtung. Ist 
das jetzt Norden? Oder ist es Süden? Was ist wenn du das Gehäuse drehst. 
Aus der Anzeige Norden wird dann ganz schnell Süden, nur indem du das 
Gehäuse drehst.

Welche Konzepte hast du vorgesehen um diese Probleme zu umschiffen?

Autor: Florian (Gast)
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das is ja unwichtig es geht um ein stehendes fahrzug ;-)

norden und süden ist auc unwichtig denn ich sagte nur zur erklärung 
norden und süden mit du weist wo der zeiger hinzeigt wenn swich der 
motor in eine bestimmte richtung dreht.

und mit zeriger zeigt is ja logisch das ich die nord spitze vom zeiger 
mein den in allgemeinen zeigt der kompass immer nach norden ;-)

also zur wiederholung. dreht sich der motor nach rechts(uhrzeigersinn) 
zeigt der darüber plazierte kompass mit der NORDSPITZE nach rechts....

Autor: Daniel G. (daniel83)
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Nimm einfach mal eine Spule mit irgendeinem Lastwiderstand und lege 
diese mit dem Eisenkern 90 Grad versetzt zur Welle über den Motor und 
messe mit einem Multimeter das du an Strom oder Spannung bekommst. bzw. 
Wenn möglich mit einem Osziloskop.

Wenn das Signal häufig in eine Richtung geht, dann kann man da 
nachdenken, ob sich hier mit einer Interpoliermethode zu einer Aussage 
kommen lässt in welche Richtung der Motor dreht.

Autor: oldmax (Gast)
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Hi
Letzterer Vorschlag ist ausbaufähig. Die Physik sagt, eine 
Magnetfeldänderung erzeugt in einer Spule eine Spannung. Diese kann 
einem µC zugeführt werden, aber bitte mit angehobenem GND
Also, die Masse von der Spule auf einen Spannungsteiler 50/50, andere 
Seite auf einen ADC.  Beim Einschalten baut sich ein Magnetfeld auf, das 
ist bekannt, weil sich eine Kompassmnadel ausrichtet. Je nach 
Magnetfeldrichtung wird eine steigende oder fallende Spannung in der 
Spule induziert. Fallend ist nicht ganz richtig. Die Spannung wird zum 
Massepunkt der Spule zuaddiert, d. h. ist die Spannung negativ, wird der 
Wert am ADC kleiner, andersrum größer. Nun wird hier ein Meßgerät 
vermutlich überfordert sein, aber ein µC dürfte diese kurzzeitige 
Induktion in der Spule mitbekommen und die Tendenz kleiner 128 und 
größer 128 ist ja alles, was erwünscht ist. Daher ist die Auswertung 
kein Problem. Die Ausschaltphase hat ja entgegeengesetzte Wirkunggenau 
wie die Zuschaltung der Gegenrichtung. Also muß ein Ready-Taster für die 
Messung eingebunden werden, der vor dem Zuschalten betätigt wird. Nun 
einfach Tendenz der Eingangsspannung auswerten und eine Art Sample and 
Hold Schaltung aktivieren.
Also, du brauchst einen µC mit ADC, z.B. Atmega8. Einen Taster und eine 
serielle Schnittstelle zum PC. Zugegeben, der Atmega8 ist "etwas" 
überdimensioniert, aber ob nun ein ATINY einen solch großen Unterschied 
machen würde...
Ach ja, du hast nur USB. Bei der Kommunikation µC und PC dürfte ein 
RS232/ USB Wandler keine Probleme machen.
Gruß oldmax

Autor: Florian (Gast)
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das würde glaub ich nicht gehn da das magnetfeld nicht wahrnehmbar ist 
man brauch etwas sehr feines genaues eben einen sensor der würde etwa 
etwa 50 bis 80cm entfernt plaziert werden

Autor: MOW (Gast)
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Hallo,

geh in irgend einen Restposten-Laden oder Ramsch-Laden des Inders deiner 
Wahl, kauf dir dort einen digitalen Billig Kompass für 5 €!
Der sollte seinen Zwecke erfüllen! Der is zwar sehr ungenau, aber die 
grobe Richtung sollte er anzeigen können!
Schraub ihn einfach mal auf, dort is bestimmt eine Sensor der ein Signal 
liefert, wenn man rausfindet wie das Signal aussieht kann man es weiter 
verarbeiten.

Autor: Florian (Gast)
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es geht nicht um die kosten ;-) also kann ich gleich das kaufen wo ich 
auch von anfang an die daten und signale weis ;-)

erspar ich mir einiges an zeit ;-)

Autor: nordpol (Gast)
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Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Florian schrieb:
> es geht nicht um die kosten ;-) also kann ich gleich das kaufen wo ich
> auch von anfang an die daten und signale weis ;-)

Na dann:

http://www1.pewatron.ch/all_pdf/kompasssensor1041100432.pdf

Gruss Reinhard

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