Hallo, ich möchte an einem hydraulischen Pumpe eine Drehposition, am besten absolut bestimmen. Es werden jedoch hohe Anforderungen gestellt. Die Messung muss in dem mit Öl gefüllten Gehäuse stattfinden. Daher fällt die optische Messung aus. Ich möchte eine sehr hohe Auflösung von mindestens 0,05° bis 0,01° oder noch feiner erreichen. Dabei dachte ich zuerst an einem linearen Hall Sensor mit einem hochgeschwindigkeits AD-Wandler(zB MAX1426/ 10bit/ 10Msps). Das Abtasten eines Zahnkranzes mit Hall Sensoren, die nur die Flanken liefern ist glaube ich bei den geforderten Auflösung nicht sinnvoll. Daher der Ansatz mit den linearen Hall Sensoren, bei denen ich das analoge Ausgangssignal abtasten wollte. Nach Recherchen haben die linearen Hallsensoren jedoch eine zu niedrige Bandbreite (30 kHz). Bei einer Drehzahl von 6000U/min und 0,01° Auflösung komme ich auf eine Frequenz von 3,6Mhz! Ein anderer Weg wäre vielleicht auf dem Umfang der Welle (Durchmesser 100mm)im Kreis Permanentmagnete aufzubauen und aussenrum mit Hilfe von Spulen die induzierte Spannungen zu messen. Dieser Aufbau wäre glaube ich einem Generator sehr ähnlich. Gabs nicht mal einen Beitrag, bei dem Schrittmotoren als Winkelgeber benutzt wurden? Das sind jetzt nur erste Überlegungnen. Vielleicht hat der Eine oder Andere von Euch eine Idee? Gruß Zoltan
> auf dem Umfang der Welle (Durchmesser 100mm)im Kreis Permanentmagnete
aufzubauen und aussenrum mit Hilfe von
Bei 6000U/min sollte man mögliche Unwuchten und Fliehkräfte vermeiden.
Eine fertige Lösung findest Du evtl. bei den Encoderspezialisten, wie
Hengstler, Wachendorff, etc.
Wie wäre es mit Resolvern, wie sie bei Servomotoren angewandt werden?! Da könnte höchstens die Beschaffung + Kalibrierung problematisch werden...
Hallo, Stellt sich die Frage, wofür Du die Positionsbestimmung brauchst. Wenn Du 'nur' bei einer bestimmten Pumpenposition eine Aktion auslösen willst, dann annst Du mit einer Kombination aus Messung und Vorhersage arbeiten. Du könntest z.B. Zahnradflanken im Pumpengetriebe mit 'nem PickUp abgreifen. Ein bis zwei fehlende Zähne makieren die Nullposition. Alternativ geht das auch über einen 2. Geber. Nun hast Du z.B. 360 Zähne pro Umdrehung, sprich eine Auflösung von 1Grad. Um die Auflösung hochzutreiben, nutzt Du den Umstand, daß sich die Drehzahl nicht sprunghaft ändern kann. Du wertest nicht nur das Auftreten der der Impulse aus, sondern auch die Zeit zwischen zwei Impulsen. Das vorhergehende Zahnpaar gibt den Zeitwert für eine Drehung um 1 Grad, die abgelaufene Zeit seit dem letzten Zahn die aktuelle Position (bezogen auf die vorher ermittelte 1Grad-Zeit). Das ganze funktioniert aber nur, solange die Pumpe sich dreht. Bei Stillstand lässt sich die 1Grad-Zeit nicht ermitteln und die Messung fällt auf 1 Grad Auflösung zurück. (1Grad-Zeit lässt sich nicht bestimmen.) Die Genauigkeit hängt eigentlich nur von der Genauigkeit der Zeiterfassung und von der Drehzahländerung ab. Die Ungenauigkeit aufgrund der Drehzahländerung kann falls nötig über eine 2. Messung der 1Grad-Zeit abgeschätzt werden. Ciao, Werner
Hallo, 1 bis 2 fehlende Zähne in einem Getriebe ist für die Funktion eher hinderlich. Anderes Material mit abweichendem µr dürfte auch schwierig werden. Aus meiner Sicht ist eine mit 6000 U/min laufende Hyd-Pumpe ein kontinuierlich förderndes System, bei dem die Verluste die Genauigkeit von 0,01° mehr als zu nichte machen. Willst Du so die Fördermenge messen oder eine Dosierung durchführen? Arno
Danke für die Antworten, @GMB Ich habe einen interessanten Link gefunden: http://www.ltn.ch/resolver.htm An dieses prinzip habe ich mit den in den Spulen induzierten Spannungen gedacht. @Werner die Positionsbestimmung brauche ich um eine Mehrkörpersimulation abstimmen zu können. Daher soll die Messung auch sehr genau sein. Die Maschine in Einzelteilen sieht so aus :http://www.hydraulic.co.kr/old/English/Productions/Img_Product/A7V-107-0.jpg Zu der Drehzahl: Sie ändert sich zwar nicht schlagartig, aber durch die komplizierte Kineamtik der Maschine ist der Winkelverlauf nicht linear, sondern wird durch eine Sinuswelle(Amplitude 0,1°) überlagert. Der Versuch mit dem 360 Zähnen ist schon mal aus diesem Grund gescheitert. Es muss wirklich eine Auflösung von am besten 0,01° erreicht werden. Gruß Zoltan
http://wwwhsse.fh-hagenberg.at/staff/hb/pfaff/Lva/PreII/W05Jg03/AushangMagServo.pdf google nach +drehwinkelgeber +philips die haben welche mit 0,01° ob bei 6000 RPM ist allerdings fraglich evtl. hat Honeywell auch was Wir haben hier auch einen mit CANbus, muss mal nach dem Hersteller schauen.
Was ist mit den Druckimpulsen der Pumpe? Lassen die sich auswerten? Warum gehst Du nicht von dieser für Dein Vorhaben offensichtlich unzweckmässigen Radialkolbenpumpe über auf eine mit wirklich konstantem (fast) pulsationsfreien Förderstrom? Eine Schraubenpumpe wäre imho besser geeignet. Arno
@Profi An den Sensor habe ich auch schon gesehn. Ist schon ein super Teil, aber leider ist die maximale Drehzahl "sehr" begrenzt, allein schon durch die Geschwindigkeit der Schnittstelle. Es ist ehre was für Lenkradsensoren, oder Servos... ist daher leider nicht für meine Anwendung geeignet. (Sind die Teile schon erhältlich, wenn ja, wie viel/Stück?) @Arno Der Maschinenprinzip steht nicht zur Diskussion.
0.07° und with a bandwidth response of 0-5 MHz klingt doch schon mal gut. http://www.position-sensors.com/ (honeywell solid state sensors) http://www.ssec.honeywell.com/magnetic/ HMC1501 und HMC1512 oder was fertiges: http://content.honeywell.com/sensing/prodinfo/linearrotary/ Nochmal die Links zu den Philips-Sensoren: http://www.semiconductors.philips.com/pip/KMA200.html http://www.semiconductors.philips.com/pip/KMZ41.html Wenn die Links nicht gehen, nach den Bezeichnungen KMA200 oder KMZ41 suchen. Zoltan, Du meintest doch auch diese, oder ??
Hallo Profi, ich dachte an diesen Sensor: http://www.melexis.com/NewsDetail.aspx?nID=373 "0.07° und with a bandwidth response of 0-5 MHz" klingt auch gut, aber bei dem KMA200 heißt es noch "Programmable maximum angle up to 180°". -HMC1501 has an angular range of ±45° with <0.07° resolution -HMC1512 has an angular range of ±90° with <0.07° resolution (Preise: http://dkc3.digikey.com/PDF/DE051/1255.pdf) http://www.melexis.com/prodfiles/0004834_DatasheetMLX90316_Rev001_2.pdf Der sieht schon besser aus: -MLX90316 has an angular range of 360° with <0.07° resolution Ich habe in dem Datenblatt keine spezielle Angabe über die Drehzahl gefunden, aber ich kann mir nicht vorstellen, dass die geforderten Werte erreicht werden. Gruß Zoltan
Ist das Öl durchsichtig? Und ist es möglich ein optisches Fenster einzubauen? Oder ragt die Welle gar heraus? Dann können auch optische Sensoren eingesetzt werden. Diese arbeiten berührungslos und benötigen keine Magnetisierung der Welle. http://www.foe.de/de/ldv.html
Mal sehen ob ein magnetischer Absolutwertgeber evtl. geht, z.B. der AS5040 von www.austriamicrosystems.com Absolute angular position mode : - 10-bit resolution providing 1024 absolute positions Synchronous serial interface (SSI) output for absolute position data Braucht (drehenden) kleinen Rundmagneten, aber das IC muss wohl abgedichtet irgendwie eingegossen werden. Habe mal mit zugehöriger Prototypplatine experimentiert, das Ding funktioniert (unter Raumbedingungen). Nähere Erfahrungen liegen leider nicht vor (zulässige Leitungslänge eines Anschlusskabels etc.).
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