Hallo, ich möchte massive Stahlteile erfassen, etwa 10 mm breit (vom Sensor aus in Bewegungsrichtung) und mehrere cm tief. Entfernung vom Sensor etwa 4 cm. Sie laufen mit einer Frequenz von 0 bis etwa 220 Hz am Sensor vorbei. Die Messdaten will ich dann mit einem Arduino weiter verarbeiten. Ich werde zwei Sensoren brauchen, weil auch die Bewegungsrichtung erkannt werden soll. Welcher Sensor ist geeignet?
Wenn Du kleine Magnete anbringen kannst: Hallsensor, sonst evtl. Metalldetektor, wie hier gezeigt: http://shop.myavr.de/index.php?404;http://myavr.de:80/shop/artikel.php?artID=35
Lichtschranke
Eine Lichtschranke ist keine Option, da auf der Aussenseite der Trommel (es handelt sich um eine große Seiltrommel) keine Montagemöglichkeit besteht. Ich habe schon mit Reflektoren an der Innenseite und IR-Lichtschranken experimentiert, das Ergebnis war nicht zuverlässig.
Christian E. schrieb: > Eine Lichtschranke ist keine Option, da auf der Aussenseite der Trommel > (es handelt sich um eine große Seiltrommel) keine Montagemöglichkeit > besteht. und wie soll dann der Sensor befestigt werden? mach doch ein ordentliches Foto oder eine Skizze und beschreib dein Problem genauer. ein fliegender Sensor mit 4cm Reichweite ist relativ schwer zu bekommen. Balluff hat Sensoren mit 50mm Reichweite, benötigen aber größere Objekte zur Detektion. woher kommen die 4cm Abstand und warum müssen die sein? bei so einem Abstand würde ich aber auch eher auf eine Lichtschranke gehen. http://publications.balluff.com/dev/public_pdb.php?id=PV121931&revision=1.5&pg=PG150059&pf=PF151969&con=de&ws=approval sg
Rainer U. schrieb: > Wenn Du kleine Magnete anbringen kannst: Hallsensor, sonst evtl. > Metalldetektor, wie hier gezeigt: > http://shop.myavr.de/index.php?404;http://myavr.de:80/shop/artikel.php?artID=35 Ich kann Neodymmagnete anbringen, im Augenblick favorisiere ich diese Lösung. Jedoch würde die Stirnseite der Magnete nicht in Richtung Sensor ausgerichtet sein, sondern 90° gedreht. Auch habe ich doch bei einer Montage auf Stahl einen magnetischen Kurzschluss, oder? Reicht dann noch die Feldstärke? Anbei eine Zeichnung, um dies klarer zu machen. In den Zwischenraum von 4 cm darf nichts hineinragen.
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Gast
#5004290
Christian E. schrieb: > Anbei eine Zeichnung, um dies klarer zu machen. In den Zwischenraum von > 4 cm darf nichts hineinragen. Es gibt induktive Näherungsschalter, die auf diese Entfernung arbeiten und auch eine hinreichende Schaltfrequenz aufweisen. Beispiele: http://de.farnell.com/w/c/sensoren-messumformer-wandler/sensoren/naherungsensoren-naherungsschalter/induktive-naherungsschalter?erfassungsreichweite-max-=40mm&st=n%C3%A4herungsschalter
Clemens S. schrieb: > Christian E. schrieb: > mach doch ein ordentliches Foto oder eine Skizze und beschreib dein > Problem genauer. Siehe meine andere Nachricht an Rainer U. Der Zwischenraum von 4 cm ist nicht "sicher", bei Seilrissen etc. kann dort ein Stahlseil eindringen. Hinter den Verstärkungsrippen an der Trommel (rechts im Bild) und am Montageort des Sensors sind die Teile einigermaßen geschützt. Das Ganze ist eine Seiltrommel (1,60 m Durchmesser) die mit hoher Geschwindigkeit (100 km/h) ein Stahlseil einzieht. Die Trommeldrehzahl soll genau erfasst werden, dies auch bei langsamer Drehung. Darum sollen auf dem Trommelumfang etwa 10 Messungen gemacht werden, im Fall der Lösung mit Neodymmagneten also 10 Magnete, die dann je Umdrehung den Sensor passieren.
Gast
#5004299
Das Material spiegelt doch bzw. kann an der Aussenkante gerade geschliffen und poliert werden, ja? Dann einfach nen Laser draufrichten und mit 2 Detektoren erfassen. Einfallswinkel = Ausfallswinkel, der Laser streicht mit doppelter Winkelgeschwindigkeit des Spiegels über die Detektoren.
Gast
#5004300
P.S.: Drehzahl für Arduino mit AVR: http://mino-elektronik.de/fmeter/fm_software.htm#bsp7
Gast
#5004305
Ich würde eine schwarz/weiße Scheibe an der Rolle anbringen. Mit einer geeigneten Lichtschranke kannst du dann die Impulse auswerten. Das andere wäre wenn du die Scheibe in mehrere Segmente unterteilst, dann wäre sogar eine Auflösung nach Grad möglich. Gruß
THOR schrieb: > Das Material spiegelt doch bzw. kann an der Aussenkante gerade > geschliffen und poliert werden, ja? Eher nicht, und es wird im Laufe der Zeit verschmutzen.
m.n. schrieb: > Christian E. schrieb: > Es gibt induktive Näherungsschalter, die auf diese Entfernung arbeiten > und auch eine hinreichende Schaltfrequenz aufweisen. > Beispiele: > http://de.farnell.com/w/c/sensoren-messumformer-wandler/sensoren/naherungsensoren-naherungsschalter/induktive-naherungsschalter?erfassungsreichweite-max-=40mm&st=n%C3%A4herungsschalter Das klingt interessant, wenn auch teuer. Ich brauche wohl zwei Sensoren je Trommel, um auch die Drehrichtung zu erkennen. Es gibt zwei baugleiche Trommeln, die sich unabhängig drehen können, also vier Stück.
Z.B. Induktivsensor von der Fa. Baumer electric ch. Bezeichnung: 08N1707. Wenn Du 6 Löcher oder Erhebungen oder 6 Speichen an Deiner Seiltrommel hast, entspricht die dabei entstehende Frequenz gleichzeitig der Drehzahl. Du musst die Frequenz lediglich mit 10 multiplizieren.
Gast
#5004342
schau mal hier https://autosen.com/products/AI010/ai010-induktiver-sensor-fuer-standardapplikationen-m12x1-metallgewinde-buendig-m12-stecker/ Ich bin gerade dabei selbst etwas ähnliches zu bauen und habe diesen Sensor dafür vorgesehen.
Gast
#5004345
Christian E. schrieb: > Das Ganze ist eine Seiltrommel (1,60 m Durchmesser) die mit hoher > Geschwindigkeit (100 km/h) ein Stahlseil einzieht. Warum muß die Messung direkt an der Trommel erfolgen? Gibt es wirklich keine Möglichkeit an Motor- oder Getriebewellen zu gelangen?
zadus schrieb: > Christian E. schrieb: >> Das Ganze ist eine Seiltrommel (1,60 m Durchmesser) die mit hoher >> Geschwindigkeit (100 km/h) ein Stahlseil einzieht. > Warum muß die Messung direkt an der Trommel erfolgen? Gibt es wirklich > keine Möglichkeit an Motor- oder Getriebewellen zu gelangen? Es gibt zwei Trommeln, die wahlweise vom Motor angetrieben werden, aber auch frei laufen können (auch von Hand gedreht). Motor- und Getriebedrehzahl ist also nicht zielführend. Ich werde die Achse noch mal prüfen, aber der Bereich ist auch nicht "sicher", bei Seilrissen kann sich das Seil dort verfangen und alles kurz und klein schlagen.
Gast
#5004356
Christian E. schrieb: > Das Ganze ist eine Seiltrommel (1,60 m Durchmesser) die mit hoher > Geschwindigkeit (100 km/h) ein Stahlseil einzieht. Diese Information kam leider etwas spät. Rechne bitte mal nach (oder vor), in welcher Zeit der Sensor auf die Markierung reagieren muß. Laut Zeichnung wäre diese rund 10 mm breit. Bezogen auf einen Umfang von 1,6 m und bis zu 20 Umdrehungen/s komme ich auf ca. 0,3 ms. Der Sensor muß entsprechend schnell sein. Günstiger ist es, wenn die EIN-AUS-Zeit am Sensor etwa 50% beträgt. Christian E. schrieb: > Das klingt interessant, wenn auch teuer. Mit Bastellösungen kommst Du nicht weit. Bei Deinem Vorhaben würde ich mich nicht an diesen Preisen stoßen.
Der Sensor sollte möglichst nahe an der Nabe montiert werden, damit er auch höhere Drehzahlen erfassen kann.
m.n. schrieb: > Christian E. schrieb: >> Das Ganze ist eine Seiltrommel (1,60 m Durchmesser) die mit hoher >> Geschwindigkeit (100 km/h) ein Stahlseil einzieht. > Rechne bitte mal nach (oder vor), in welcher Zeit der Sensor auf die > Markierung reagieren muß. Laut Zeichnung wäre diese rund 10 mm breit. > Bezogen auf einen Umfang von 1,6 m und bis zu 20 Umdrehungen/s komme ich > auf ca. 0,3 ms. Der Sensor muß entsprechend schnell sein. 100 km/h = 28 m/s, 1.60 m Durchmesser => 5 m Umfang, also 5.6 U/s. Trotzdem, schnell muss er sein. Deine 0.3 ms sind richtig. > Günstiger ist es, wenn die EIN-AUS-Zeit am Sensor etwa 50% beträgt. Das wird sich nicht erreichen lassen. > Christian E. schrieb: >> Das klingt interessant, wenn auch teuer. > > Mit Bastellösungen kommst Du nicht weit. Bei Deinem Vorhaben würde ich > mich nicht an diesen Preisen stoßen. Da hast du wohl recht.
Ich hab mal einen beliebigen rausgesucht: 1.5us Schaltzeit lt. Datenblatt - allerdings kann ich nicht abschätzen, wie stark der Magnet bei der Entfernung sein müsste.. http://de.rs-online.com/web/p/hall-effekt-sensoren/8223775/
Rainer U. schrieb: > Ich hab mal einen beliebigen rausgesucht: 1.5us Schaltzeit lt. > Datenblatt - allerdings kann ich nicht abschätzen, wie stark der Magnet > bei der Entfernung sein müsste.. > > http://de.rs-online.com/web/p/hall-effekt-sensoren/8223775/ Ich habe jetzt einen ähnlichen zum Testen: https://sensing.honeywell.com/index.php?ci_id=50355 Damit mach ich erst mal einen Versuchsaufbau. Wird ein paar Tage dauern, mein Netzteil ist abgeraucht. Werde berichten.
Gast
#5004686
Christian E. schrieb: > Damit mach ich erst mal einen Versuchsaufbau. Lass es. Der ist ebenso wie der zuvor genannte bipolar und schaltet nicht durch Entfernen des Magnetfeldes ab. Ein schlichter unipolarer ist der TLE4905. Für 40 mm Schaltabstand muß es schon ein stärker Magnet sein, der jeglichen metallischen 'Dreck' aus dem Umfeld an sich zieht. Ich weiß nicht, ob es das bringt. Für einen Versuchsaufbau reichen ein 9 V Block, eine LED und ein Widerstand.
Gast
#5004826
Der ind. Sensor hat gerade mal 4mm Schaltabstand ! https://autosen.com/products/AI010/ai010-induktive... 4 cm Distanz sind weder induktiv noch magnetisch (Hall) zu schaffen. Auch von der Schaltzeit her, da indukt. Näherungsschalter mit größeren Schaltabständen auch immer langsamer werden. Optischer Reflexionstaster wäre das Mittel der Wahl, sowohl wg.Abstand als auch Geschwindigkeit.
Ich würde ein oder zwei kleine Stücke Alufolie oder ähnliches Draufbappen und einen bzw. zwei Strahlemänner (wegen der Richtung) drauf richten. Zwei Dingsbümser, die das Gucken übernehmen und glücklich werden. Muss aber nicht sein;-)
Hi m.n. schrieb: > komme ich > auf ca. 0,3 ms. Der Sensor muß entsprechend schnell sein. Naja, Das sind immerhin noch 300µs (300 Befehle bei 1MHz Takt) - der µC wird sich fragen, ob 'Das wirklich Alles ist' in Seinem Leben ;) Es gibt die Neodym-Magnete auch mit einer Ausrichtung quer zur Hochachse. Vll. reicht es, mit dem Magneten an einer Spule 'vorbeizuhuschen' und dieses Wechselfeld auf 'was Brauchbares' hochzusetzen. Im Anhang ein Bild zur Einhausung von Magneten Quelle, vermutlich https://stenzel-werkzeugtechnik.de/ (Bild aus einem Metaller-Forum, Original PNG ~1MB, reduziert auf JPG ~61kB) MfG
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Magnet_Stenzel_Einbau_PM.jpg
(61 KB)
m.n. schrieb: > Christian E. schrieb: >> Damit mach ich erst mal einen Versuchsaufbau. > > Lass es. Der ist ebenso wie der zuvor genannte bipolar und schaltet > nicht durch Entfernen des Magnetfeldes ab. > Ein schlichter unipolarer ist der TLE4905. Für 40 mm Schaltabstand muß > es schon ein stärker Magnet sein, der jeglichen metallischen 'Dreck' aus > dem Umfeld an sich zieht. Ich weiß nicht, ob es das bringt. > > Für einen Versuchsaufbau reichen ein 9 V Block, eine LED und ein > Widerstand. Hmmm, guter Tipp. Die Bipolarität hab ich nicht beachtet.
So jetzt habt ihr mich bezüglich Hall-Sensor und Induktionssensor genügend verunsichert. Was ist von einer Lösung mit Laserdiode und Phototransistor zu halten? Der Laserstrahl könnte auf eine Reflexfolie gerichtet werden, die mit der Trommel umläuft. Da die Trommel im Bereich des Sensors teilweise durchbrochen ist, kann der Laserstrahl ins Freie gelangen. Die Leistung muss also augenverträglich sein. Könnt ihr mir ein geeignetes Paar Laser/Transistor nennen? Am besten im Bereich 750 nm. Mit IR-LED hatte ich schon experimentiert, das war nicht zuverlässig. Mit Laser könnte es gehen.
lass das tote Pferd doch bitte in Ruhe sterben. Die Sensorposition die du gewählt hast und das Target sind unbrauchbar. Denke doch bitte noch einmal gründlich über die Sensorposition nach. Wo wird das Ding gelagert? => Es gibt Kugellager mit integriertem Sensor Wie wird das Ding gebremst? => Auch dort ergibt sich vll eine gute Sensorpositionierung. Bremsstaub tut einem Induktiven Sensor nicht weh. Wie sieht die Kupplung für den Motor aus? => auch hier könnte eine gute Möglichkeit für einen Zahnring zur Messung sein. Hast du irgendwo ein Wellenende => Resolver lassen sich gut kapseln und können auch mit fett oder Öl geflutet werden. Warum opferst du den Sensor nicht einfach? Wenn das Seil da mit 100km/h um sich schlägt oder reißt dann kommt es auf einen einfach zu wechselnden 30€ Sensor auch nicht mehr an. sg
Gast
#5005540
Holger schrieb: > Der ind. Sensor hat gerade mal 4mm Schaltabstand ! > https://autosen.com/products/AI010/ai010-induktive... Eine schlechte Wahl! Es gibt viele Sensoren, die das nicht können. Die sollte man bei der Suche doch besser ausschließen. > 4 cm Distanz sind weder induktiv noch magnetisch (Hall) zu schaffen. Für induktive Schalter, die das können, habe ich oben einen Link gegeben. Nicht gelesen? > Optischer Reflexionstaster wäre das Mittel der Wahl, sowohl wg.Abstand > als auch Geschwindigkeit. Das "Mittel der Wahl" mag sehr schnell sein kann aber in dem vermuteten Umfeld auch sehr schnell verschmutzen. Gibt es opt. Sensoren mit Scheibenwischer? Patrick J. schrieb: > m.n. schrieb: >> komme ich >> auf ca. 0,3 ms. Der Sensor muß entsprechend schnell sein. > > Naja, Das sind immerhin noch 300µs (300 Befehle bei 1MHz Takt) - der µC > wird sich fragen, ob 'Das wirklich Alles ist' in Seinem Leben ;) Dem Sensor fehlt die Schaltgeschwindigkeit; beim µC macht man das per Interrupt. Clemens S. schrieb: > Die Sensorposition die du gewählt hast und das Target sind unbrauchbar. > Denke doch bitte noch einmal gründlich über die Sensorposition nach Ja, man kann es letztlich nur entscheiden, wenn man den Aufbau sieht/kennt. Persönlich würde ich die Markierung(en) verbreitern und induktiv abtasten. Das scheint mir die robusteste Lösung zu sein. Mit breiten Markierungen ist auch die Richtungsauswertung unproblematisch: überlappende, phasenverschobene Signale.
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