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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Encoderscheibe optisch abtasten mit TOSLINK-Equipment


Autor: Axel Jäger (axeljaeger)
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Hallo zusammen,
ich will in einer extrem EMV-verseuchten Umgebung eine Winkelerkennung 
implementieren. Dazu habe ich mir überlegt, einen optischen 
Inkrementalgeber zu bauen. Die Umgebung ist dermaßen empfindlich, dass 
ich am Inkrementalgeber selber keine Elektronik einsetzen kann. Ich will 
also mit einem Lichtwellenleiter hin und auch wieder zurück und erst in 
einigen Metern Entfernung wieder auf ein elektrisches Signal.

Ich würde das ganze gerne möglichst billig bauen und hab mir dazu mal 
eine kleine Testplatine mit TOSLINK-Komponenten aufgebaut: Einfach 
Sender, Empfänger, Hühnerfutter und zwei BNC-Anschlüsse.

Als Sender habe ich den TOTX177 und als Empfänger den TORX177PL 
verwendet. Wenn ich nun ein Rechteck-Signal mit 5 Hz an den Sender lege, 
sehe ich es wunderbar mit dem bloßen Auge blinken. Wenn ich nun eine 
Faser zwischen Sender und Empfänger mache und den Ausgang ans Oszi 
hänge, sehe ich zunächst nur merkwürdige Spitzen. Erst ab ca. 20 kHz 
sehe ich am Ausgang das Rechteck-Signal, was ich rein gegeben habe.

Das beobachtete Verhalten erscheint plausibel, wenn man das Datenblatt 
liest. Dort heißt es für den Sender: "Data Rate: MIN: DC MAX: 15 Mb/s"

DC interpretiere ich als ich darf beliebig langsam pulsen.

Für den Empfänger: "Data Rate: MIN: 0.1 Mb/s MAX 15 Mb/s"
und weiter: "When non␣modulated signal (optical all high or all low 
level signal) is inputted, output signal is not stable."

Das passt mir natürlich gar nicht. Wenn ich jetzt meine Schlitzscheibe 
beleuchte und ich verändere den Winkel nicht, dann komm ich nicht auf 
diese Datenraten.

Soviel zur Situation und nun die Fragen:
- Gibt es wohl solche Empfänger mit weniger Inteligenz?
- Wenn ich mein Lichtsignal pulse, könnte ich den Empfänger damit wohl 
überlisten? Ich hätte dann als zwei Zustände eben nicht mehr an und aus 
sondern Frequenz liegt an oder nicht.
- Weiter Vorschläge, wie man wohl das Problem gelöst bekommt?

Die Datenblätter hab ich mal angehängt, ich hoffe, das passt mit den 
Formaten und Größen.

Autor: Max (Gast)
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Puls das Signal und hängen hinter den Empfänger ein rc-Glied.

Autor: Bernd Wiebus (berndwiebus) Benutzerseite
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Hallo Axel.

> Hallo zusammen,
> ich will in einer extrem EMV-verseuchten Umgebung eine Winkelerkennung
> implementieren. Dazu habe ich mir überlegt, einen optischen
> Inkrementalgeber zu bauen. Die Umgebung ist dermaßen empfindlich, dass
> ich am Inkrementalgeber selber keine Elektronik einsetzen kann.

Was nun genau? Hast Du ein Problem damit, das die Umgebung Dich stört, 
oder Du die Umgebung oder beides?


> Für den Empfänger: "Data Rate: MIN: 0.1 Mb/s MAX 15 Mb/s"
> und weiter: "When non␣modulated signal (optical all high or all low
> level signal) is inputted, output signal is not stable."
> Das passt mir natürlich gar nicht. Wenn ich jetzt meine Schlitzscheibe
> beleuchte und ich verändere den Winkel nicht, dann komm ich nicht auf
> diese Datenraten.

Das sehe ich auch so. Allerdings führte das in einem ähnlichen Falle, wo 
ich dieses Problem auch erwartete, zu keinem Problem.


> - Gibt es wohl solche Empfänger mit weniger Inteligenz?

Ich habe mal TORX173 verwendet. Der geht definitiv mit DC. Hat zumindest 
bei mir auch funktioniert.

> - Wenn ich mein Lichtsignal pulse, könnte ich den Empfänger damit wohl
> überlisten? Ich hätte dann als zwei Zustände eben nicht mehr an und aus
> sondern Frequenz liegt an oder nicht.

Richtig. Wäre eine klassische "Trägerfrequenztechnik". Wenn auch hier 
mit Licht.

> - Weiter Vorschläge, wie man wohl das Problem gelöst bekommt?

Hast Du die Versorgungsspannung des Empfänger ICs auch schön gesiebt?
Wenn es der Fall ist, daß Du Angst hast, daß die Störgquellen der 
Umgebung eine Drehencoderschaltung strubbelig machen, dann könnten sie 
in einiger Entfernung auch noch Dein Empfänger IC strubbelig machen.

Wenn Deine Zustandsänderungen sehr langsam sind, könntest Du auch eine 
normale 20mA Schleife ausreichend gut filtern. Im Zweifel könntest Du 
auch eine 100mA Schleife bauen. Die ist noch robuster.

Obacht mit einigen Datenblättern von Toshiba. z.B. das vom Sender 
TOTX173.
Dort wird mit einem externen Vorwiderstand der Strom der Sende LED 
eingestellt. Persönlich habe ich festgestellt, das ein blindes 
Übernehmen des dort vorgeschlagenen 8k2 Vorwiderstandes fatal ist. 
Betrachte die Sende LED besser als gewöhnliche LED und lege den 
Vorwiderstand passend aus auf z.B 20mA. Aber bei Deinem TORX177 ist ja 
alles fix.

Persönlich fand ich die "Versatile Link" Serie von Agilent besser. Z.B.
HFBR1521/HFBR2521 oder gar HFBR1522/HFBR2522. Allerdings deutlich 
teuerer und die LWLs bekommst Du auch nicht an jeder Ecke wie Toslink.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de

Autor: Axel Jäger (axeljaeger)
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> Hast Du ein Problem damit, das die Umgebung Dich stört,
> oder Du die Umgebung oder beides?
Beides, es handelt sich um ein MRT.

> Ich habe mal TORX173 verwendet. Der geht definitiv mit DC. Hat zumindest
> bei mir auch funktioniert.
Ja wahrhaftig, das Datenblatt sagt da auch DC. Für mich wäre 
interessant, mal so einen TORX173 auf den Tisch zu bekommen. Vorschläge, 
wo ich den bekommen könnte? Bei Reichelt ist er grad nicht lieferbar. 
Farnell hat nur den 147 und den 177. So wie ich die Sache sehe, ist der 
einzige Unterschied zwischen denen die Versorgungsspannung.

> Obacht mit einigen Datenblättern von Toshiba. z.B. das vom Sender
> TOTX173.
Danke für die Information.

> Persönlich fand ich die "Versatile Link" Serie von Agilent besser. Z.B.
> HFBR1521/HFBR2521 oder gar HFBR1522/HFBR2522. Allerdings deutlich
> teuerer und die LWLs bekommst Du auch nicht an jeder Ecke wie Toslink.
Ja es gäb auch noch ein paar andere Möglichkeiten, aber ich würde es 
eben gerne mit "Consumer Elektronik"-Bauteilen machen. Mein Vater 
erwähnte auch schon Fasern von Omron.

Autor: Sascha Weber (sascha_w)
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Axel Jäger schrieb:
> Vorschläge,
> wo ich den bekommen könnte?
ELV: 
http://www.elv.de/Optisches-Sendemodul-TOTX-173-%2...

Sascha

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Axel Jäger schrieb:
>> Persönlich fand ich die "Versatile Link" Serie von Agilent besser. Z.B.
>> HFBR1521/HFBR2521 oder gar HFBR1522/HFBR2522. Allerdings deutlich
>> teuerer und die LWLs bekommst Du auch nicht an jeder Ecke wie Toslink.

Hallo,

wieso das denn, POF 2,2mm gibt's doch an jeder Ecke und passt auch bei 
allen möglichen Herstellern, nicht nur Toshiba und Avago.

Gruss Reinhard

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