Hi, Ich zerbreche mir den Kopf darüber wie ich nur einen Teilbereich eines Seilzugsensors auslesen kann. Hintergrund, ich möchte eine Bewegung messen die im Hub nur 100mm ist. Der Sensor hat einen Bereich von 600mm. Der Messbereich liegt durch die verschiedenen Einbauarten nicht immer an der gleichen Stelle. ZB. mal von 200-300mm, mal von 400-500mm. https://www.distrelec.de/de/seilzuggeber-600mm-resistiv-kuebler-d5-350b-a334-0000/p/30100554?q=&pos=16&origPos=16&origPageSize=10&track=true Wie kann ich diesen Bereich "elektrisch ausschneiden" damit ich auf diesen 100mm eine 10Bit Auslesung machen kann wegen der Genauigkeit. Gruß, Martin
Martin B. schrieb: > Wie kann ich diesen Bereich "elektrisch ausschneiden" damit ich auf > diesen 100mm eine 10Bit Auslesung machen kann wegen der Genauigkeit. Nimm einen Wandler mit mindestens 13 Bits und erledige den Rest im Rechner. Oder wer soll immer an der "Ausschneideelektronik" drehen, damit der Ausschnitt richtig liegt. Welche Zeitauflösung brauchst du? p.s. Die Auflösung ändert nichts an der Genauigkeit.
Wolfgang schrieb: > Oder wer soll immer an der "Ausschneideelektronik" drehen, > damit der Ausschnitt richtig liegt. Einmal eingebaut ändert sich nichts mehr aber jeder Einbau ist unterschiedlich. Wolfgang schrieb: > Welche Zeitauflösung brauchst du? Die ist unkritisch. Zwischen 0 und 100mm vergehen etwa 10 Sekunden. Wolfgang schrieb: > Die Auflösung ändert nichts an der Genauigkeit. bei 100mm hab ich eine Auflösung von 0,1mm, bei 600 etwa 0,6mm. Hab ich etwas falsch verstanden? Gruß
Du kannst durch die Einengung des Messbereichs den Quantisierungsfehler reduzieren und damit prinzipiell die Genauigkeit erhöhen. Allerdings solltest du beachten, dass der Linearitätsfehler des Sensors bis zu 0,35% betragen kann, was bei 600mm Messbereich schon 2,1mm entspricht. Da bringt die Verbesserung der Auflösung von 0,6mm auf 0,1mm keinen großen Gewinn. Du musst auch mit einem längerfristigen Ansteigen des Fehlers auf Grund von Verschleiß des im Sensor eingebauten Potentiometers rechnen. Dazu sind leider keine Angabe im Datenblatt zu finden. Falls der Linearitätsfehler und die Alterung in deiner Anwendung keine Rolle spielen, kannst du den Messbereich durch Addition eines passenden Offsets mittels einer Opamp-Schaltung einengen. Wie das genau geht, hängt von folgenden Faktoren ab: - Schnittstelle des Sensors (Potentiometer, 0..10V oder 4..20mA) - Messbereich des ADC - zur Verfügung stehende Referenzspannungsquellen für die Generierung des Offsets
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Martin B. schrieb: > bei 100mm hab ich eine Auflösung von 0,1mm, bei 600 etwa 0,6mm. Hab ich > etwas falsch verstanden? 10 Bit sind 1024. Insofern trifft die Auflösung von 0,1 mm in etwa zu. Nimm doch einfach einen 12 Bit oder sofort 16 Bit Wandler. Beim 16 Bit Wandler kannst Du die letzten beiden Bits vergessen, die dürften nicht konstant sein. Denk auch an die Toleranzen gemäß Datenblatt. Genauer werden die Messungen sicher nicht sein. mfg Klaus
Yalu X. schrieb: > Du kannst durch die Einengung des Messbereichs den Quantisierungsfehler > reduzieren und damit prinzipiell die Genauigkeit erhöhen. Wenn ein Sensor einen Fehler von 1% hat, nützt es für die Genauigkeit überhaupt nichts, mit 16Bit zu messen. Das erhöht nur die Auflösung und verringert den Quantisierungsfehler. Trotzdem sinkt der Messfehler nicht unter 1%.
Klaus R. schrieb: > Nimm doch einfach einen 12 Bit oder sofort 16 Bit Wandler. Ja, Klasse... Die Sensor-Hardware kann effektiv gerade mal was zwischen 7 und 8 nützlichen Bits liefern und wir erschlagen das Problem mit einem 16 Bit DA-Wandler... Tsss...
Yalu X. schrieb: > Allerdings > solltest du beachten, dass der Linearitätsfehler des Sensors bis zu > 0,35% betragen kann, was bei 600mm Messbereich schon 2,1mm entspricht. Oh, hab ich übersehen. Dann spielt es ja nicht wirklich eine Rolle. Danke fürs Mitdenken. Gruß, Martin
c-hater schrieb: > Klaus R. schrieb: > >> Nimm doch einfach einen 12 Bit oder sofort 16 Bit Wandler. > > Ja, Klasse... > > Die Sensor-Hardware kann effektiv gerade mal was zwischen 7 und 8 > nützlichen Bits liefern und wir erschlagen das Problem mit einem 16 Bit > DA-Wandler... Martin B. schrieb: > Der Messbereich liegt durch die > verschiedenen Einbauarten nicht immer an der gleichen Stelle. ZB. mal > von 200-300mm, mal von 400-500mm. Mit 12 Bit oder 16 Bit kann er seine Lupe platzieren wo er will. Die paar Cent würde ich für diese Freiheit gerne spendieren.? mfg Klaus
Yalu X. schrieb: > Allerdings solltest du beachten, dass der Linearitätsfehler des Sensors > bis zu 0,35% betragen kann, was bei 600mm Messbereich schon 2,1mm > entspricht. Linearitätsfehler lassen sich in der Software kompensieren, sofern der Sensor stabil arbeitet.
Klaus R. schrieb: > Mit 12 Bit oder 16 Bit kann er seine Lupe platzieren wo er will. Die > paar Cent würde ich für diese Freiheit gerne spendieren. Das kann er auch mit 7 Bit oder 3. Es ändert nichts an den Ungenauigkeiten des Sensors. Da ist wohl ein Poti drin, das ist auch nicht langzeitstabil. Je nach Abnutzung ändert es seine Werte. Martin B. schrieb: > Wie kann ich diesen Bereich "elektrisch ausschneiden" damit ich auf > diesen 100mm eine 10Bit Auslesung machen kann wegen der Genauigkeit. Gar nicht, du bist out of specs und brauchst einen anderen Sensor.
Wolfgang schrieb: > Linearitätsfehler lassen sich in der Software kompensieren, sofern der > Sensor stabil arbeitet. Was erwartest du diesbezüglich von einem mechanischen Poti? Tsss...
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Obwohl das Thema ja durch ist, trotzdem eine Frage wegen der Logik. Könnte man das so lösen wie auf dem Bild? Spannung am Seilzugsensor 12V. Seilzug wird an den Anschlag gefahren bei dem am Schleifer die höchste Spannung anliegt, im Bild ganz oben. Mit dem Poti wird die Spannung am Messpunkt auf 5V gestellt. Dadurch hätte ich zumindest einen Teil der Lupe. Gruß
Wir haben auf der Arbeit ähnliche Sensoren mit einem 11 Bit GreyCode Ausgang, Wiederholungsgenauigkeit bei Tausend zügen am Tag besser 0.1mm auf 600mm über Monate. Die sensoren funktionieren Jahrzehnte. Bei der Potiversion verschleissen irgendwann die Schleifbahnen, ich glaube die die ich kenne haben ein anderes Messsystem.
Martin B. schrieb: > Obwohl das Thema ja durch ist, trotzdem eine Frage wegen der Logik. Wir wissen der Sensor wird mit 12 V versorgt und ist so etwas wie ein Poti. Dein Schaltbild sagt uns der AD-Wandler ist wohl ein AVR - AD-Wandler und verträgt 5,0 V. Der Sensor müßte doch vermutlich 0 - 12 V liefern, bei 0 - 600 mm. Wie passt Du denn jetzt die Sensorspannung an? Wenn Du am Sensorausgang einen Spannungsteiler verwendest, dann ist Deine Kennlinie nicht mehr linear. Also müßte man per OVP den Sensorausgang hochohmig buffern und danach die Spannung teilen. Bei Deiner Schaltung mit Rv und Zenerdiode handest Du Dir ebenfalls ein Ungenauigkeit ein. Die Zenerdiode zieht schon weit vor der Zenerspannung Strom. Manche Datenblätter weisen dies auch aus. Martin B. schrieb: > Mit dem Poti wird die Spannung am > Messpunkt auf 5V gestellt. Dadurch hätte ich zumindest einen Teil der > Lupe. Das Poti ist als Überspannungsschutz nützlich. Wenn der Sensor nur noch 5,0 V bekommt, dann hast Du 0 - 5 V, bei 0 - 600 mm. mfg Klaus
Martin B. schrieb: > Könnte man das so lösen wie auf dem Bild? Wenn sich der interessierende Bereich im oberen Sechstel des Potis (entspricht 500-600mm) befindet, hast du nichts gewonnen, weil dann am "Messpunkt" 5V eingestellt werden müssen. Die Ausgangsspannung liegt dann zwischen 4,17V und 5V. Befindet sich der interessierende Bereich im unteren Sechstel (0-100m), kannst du die Spannung am Messpunkt auf die vollen 12V hochdrehen. Die Ausgangsspannung liegt dann zwischen 0V und 2V. Damit wird der Messbereich des ADC (5V) zwar deutlich besser, aber immer noch nicht vollständig genutzt. Günstiger wären jeweils ein 8,33kΩ-Poti vom oberen Ende des Sensorpotis nach +30V und vom unteren Ende nach -25V. Damit kannst du jeden 100mm breiten Teilbereich auf 0-5V abbilden. Die beiden 8,33kΩ-Potis werden dabei so eingestellt, dass sie in Summe 8,33kΩ ergeben. Der durch die drei Potis fließende Strom beträgt dann 3mA. Der den 100mm entsprechende Sensorpotiabschnitt hat 10kΩ·100mm/600mm=1,67kΩ, was zur gewünschten Ausgangsspannung von 0V bis 5V führt. Da die +30V und die -25V wahrscheinlich nicht zur Verfügung stehen, ist eine eine aktive Lösung (bspw. mit einem INA326 und je einem Trimmpoti für Verstärkung und Offset) praktikabler. Philipp K. schrieb: > ich glaube die die ich kenne haben ein anderes Messsystem. Vermutlich haben die einen optischen Absolut-Encoder eingebaut. Der hat eine bessere Linearität als Potis und praktisch keine Drift durch Alterung. Verschleiß gibt es nur an den Lagern und den LEDs. Sind beide ausreichend dimensioniert, hält so ein Encoder fast ewig.
Yalu X. schrieb: > Die Ausgangsspannung liegt > dann zwischen 4,17V und 5V. Stimmt. Yalu X. schrieb: > Günstiger wären jeweils ein 8,33kΩ-Poti vom oberen Ende des Sensorpotis > nach +30V und vom unteren Ende nach -25V. Damit kannst du jeden 100mm > breiten Teilbereich auf 0-5V abbilden. Vielen Dank für die ausführliche Erklärung. Gruß
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