Hallo zusammen,
ich stehe vor dem Problem, dass ich einen Spiegel relativ flott
positionieren will. Die angestrebte translatorische Bewegung des
Spiegels (grösse ca. 10x10cm) ist im Bereich 1-2cm. Er sollte diesen
Bereich in weniger als 100ms durchschreiten können. Versuche mittels
Servos etc. schlugen fehl. (Die rotatorische Bewegung des Servos in
translatorische umzuwandeln und auch die Geschwindigkeit stellten sich
als schwierig raus).
Nun kam mir die Idee, dass ich den Spiegel einfach auf die Membran eines
hier rumliegenden Subwoofers klebe. Der Hub ist bei weitem gross genug
und auch die Geschwindigkeit dürfte kein Problem darstellen.
Ein Schema des integrierten Verstärkers habe ich und kann auch dafür
sorgen, dass die untere Grenzfrequenz wegfällt. Es stellt sich aber die
Frage, wie der Lautsprecher auf DC reagiert. Also eigentlich ist es
klar: die Spule wird warm.
Bevor ich mich aber mit großem Aufwand in eine Sackgasse manövriere habe
ich folgende Fragen:
- Wie viel Leistung würdet ihr der Spule zumuten? (da unbewegt ist die
Kühlung deutlich schlechter als ab 20Hz aufwärts. Der Lautsprecher hat
200W RMS 4 Ohm (Musik 400W) und 12" Durchmesser. Aus dem Bauch heraus
hätte ich gesagt so gegen 10W)
- Wie kann ich die Kraft abschätzen die bei einem gewissen Strom auf die
Membran wirkt? (Rückstellkräfte überwinden)
Hat schon jemand etwas in der Richtung versucht? Ich bin auch bereit ein
gewisses Risiko einer abbrennenden Spule einzugehen, aber nicht zum
Vornherein aussichtslos sein.
Bass schrieb:> Bevor ich mich aber mit großem Aufwand in eine Sackgasse manövriere
... nimmst du lieber einen Hubmagnet. Bei diesem ist auch spezifiziert
wie lange er wieviel Strom verträgt.
Hubmagnete sind in der Regel sehr nichtlinear, das ist also zum
Positionieren keine gute Idee. Es gibt aber Voice-Coil Aktuatoren, die
genau für solche Anwendungen gedacht sind. Im Prinzip kann man das auch
mit dem vorhandenen Lautsprecher machen. Da für Lautsprecher keine
maximale DC-Verlustleistung angegeben wird, kann man sich am ehesten an
der Sinus-Leistung orientieren. Ich würde von dieser Grenze einen
deutlichen Abstand halten, um den Lautsprecher thermisch nicht zu
überlasten.
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Bass schrieb:> etwas in der Richtung versucht?
Jede billige Transistor-A-Endstufe hat den Lautsprecher mit Gleichstrom
vorgespannt. Heute würde ich einen billigen Bass-Shaker von Pollin
testen. Allerdings in Brückenschaltung, um die Auslenkung zu vergrößern.
Zur Sicherheit würde ich eine passende Glühlampe als
"Überlastungsschutz" suchen (in Reihe bevor die Spule ausbrennt).
Bass schrieb:> - Wie viel Leistung würdet ihr der Spule zumuten?> Aus dem Bauch heraus> hätte ich gesagt so gegen 10W
Weil die Spule 1. wenig Masse und 2. eine schlechte thermische
Ankopplung hat, würde ich bei 10W mit Geruchsentwicklung rechnen.
Du könntest natürlich mit einem Lüfter durch den Magneten blassen, wenn
der eine entsprechende Bohrung hat.
Muss der Spiegel völlig parallel verfahren oder darf er sich drehen?
Bass schrieb:> Versuche mittels Servos etc. schlugen fehl. (Die rotatorische Bewegung> des Servos in translatorische umzuwandeln und auch die Geschwindigkeit> stellten sich als schwierig raus).
Mit einem BLDC wäre die Geschwindigkeit auf jeden Fall kein Problem
mehr.
Hallo miteinander,
danke schon mal für die zahlreichen Antworten. Ich versuche mal auf
alles einzugehen:
- Hubmagnete benötigen eine Regelung, die ich nicht direkt aus dem Hut
zaubern kann.
- Pneumatisches Equipment ist nicht vorhanden und würde den Rahmen auch
sprengen.
- die Umwandlung von rotatorisch in translatorisch möchte ich wenn
möglich umgehen. Das hat schon bei den Servos nicht so gut funktioniert.
- Es muss nicht exakt parallel verfahren werden, aber möglichst. Einfach
mit vernünftigem Aufwand mit zu Hause verfügbaren Elementen.
- Piezo-Stapel: danke für den Input, habe ich grad nicht zu Hause
rumliegen... Beim Hebel mit Piezo-Stapel gerate ich wieder ins Problem
Rotation / Translation.
- Voice Coil: interessant: im Prinzip genau was ich suche. Es sieht
allerdings danach aus, als ob der mögliche Weg nicht allzu gross ist und
die Schwingungen eher durch die grosse Masse erzeugt wird.
Ich sehe, die DC-Belastung ist sehr klein. Um zu wissen ob zu klein oder
nicht müsste ich aber wissen, wie viel Strom ich wirklich brauche. Kann
ich denn die "Kraft pro Strom" irgend wie abschätzen?
Ansonsten muss ich halt den SUbwoofer wirklich zerlegen und:
- via ansteigendem DC-Widerstand bei DC Strömen die Temperaturerhöhung
der Wicklung abschätzen.
- Gewichte auf die Membran legen und den Strom messen der benötigt wird
um in die Ruheposition zurück zu kommen.
Ich hoffte, dass ich mir das sparen kann...
Sebastian S. schrieb:> Piezo-Stapel
wäre bei 1 bis 2 cm sehr aufwendig. Aber vielleicht selbst eine "Moving
Coil" mit starken Nedoymmagneten basteln. Beispiel: Festplatte, da wird
eine Spule und nicht der Magnet bewegt damit es schnell geht.
Am besten 4 Stück, einer an jeder Kante des Spiegels, dann kann ich der
Winkel der Auslenkung justiert werden.
Bass schrieb:> Nun kam mir die Idee, dass ich den Spiegel einfach auf die Membran eines> hier rumliegenden Subwoofers klebe
Nennt sich voice coil Antrieb, und findet sich professionell in
Festplatten, dort aber rotatorisch.
Beim Lautsprecher hast du eine federnde Rückstellkraft je nach
Auslenkung, die aber mieserabel definiert ist (je nach Luftfeuchte
anders, immerhin entfällt die Federkraft durch Luftkompression in der
Box, die je nach Frequenz anders ist, weil du das Chassis sicherlich
ohne Box betreibst).
Bass schrieb:> Hubmagnete benötigen eine Regelung, die ich nicht direkt aus dem Hut> zaubern kann.
Na ja, Du willst positionieren. Das geht nun mal nicht ohne Reglung.
Oder werde mal konkreter:
Wie genau soll die Position denn sein?
Thema Regelung: ich denke, die könnte ich eben umgehen, und eine reine
Steuerung machen, da die Dämpfung durch die Aufhängung und Luft genug
groß ist und es eine Rückstellkraft gibt. Ein Hubmagnet würde mit einer
Steuerung ganz sicher nicht funktionieren.
Andreas B. schrieb:> Oder werde mal konkreter:> Wie genau soll die Position denn sein?
1 mm reicht mir, aber die Endposition sollte immer die selbe Ausrichtung
haben. Daran bin ich bei der Variante mit Servo gescheitert, da keine
Vernünftige Mechanik.
An der Rückseite des Spiegels den Abstand der vier Magnet zu den Spulen
oder mit Laserstrahl und Optochip, wie bei Maus, messen und gegebenfalls
automatisch nachregeln.
Andreas B. schrieb:> Na ja, Du willst positionieren. Das geht nun mal nicht ohne Reglung.> Oder werde mal konkreter:> Wie genau soll die Position denn sein?
Um verzerrungsarme Reproduktion von Schallereignissen zu ermöglichen
sollte eine Lautsprechermembran schon schnell und genau positionieren
können.
Offensichtlich gelingt das mit aktiver Regelung nicht wesentlich besser
wie bei konventioneller rein passiver Ansteuerung.
Sonst wäre Philips-MFB nicht so tot.
Gerald K. schrieb:> gegebenfalls> automatisch nachregeln.
regeln will er ja nicht. Und ordentliche Mechanik darf es auch nicht
sein.
Das wird schwierig...
Bass schrieb:> da keine> Vernünftige Mechanik.
Einen Tod mußt Du sterben. Eine vernünftige Regelung oder gute Mechanik.
Such Dir's aus.
td1.0 schrieb:> Offensichtlich gelingt das mit aktiver Regelung nicht wesentlich besser> wie bei konventioneller rein passiver Ansteuerung. Sonst wäre> Philips-MFB nicht so tot.
Hmm, also so, wie sich die MFB anhörten, war das DEUTLICH besser.
Aber Hein Blöd ist ja auch mit Schrammelmusik und Bose Soundbars und
Teufel Krächtsboxen zufrieden, Hauptsache die Werbung war laut.
Bedauerlich finde ich, dass heute, wo MFB spottbillig zu realisieren
ist, sich B&M und Silbersand die immer noch fürstlich bezahlen lassen.
Wie wirkt sich das Gewicht des Spiegels auf die Lautspechermembrane und
auf die Schingspule aus? Der Luftspalt zwischen Spule und Magnet ist
sehr klein. Verkantungsgefabr!
Falls ein guter Frequenzgenerator vorhanden ist, kann man auch einen
Sinus von etwa 0,5Hz an den Lautsprecher geben und sehen, was sich tut.
Ein Vorwiderstand von 50 Ohm z.B wäre nicht verkehrt. Auch mit einer
1,5V-Batterie und Widerstand kann man spielen (nimmt man auch heute
noch, um die Phase der Lautsprecher zu ermitteln). Vielleicht bringts ja
was...
Gruß Rainer
Hab das schon gemacht . Geht auch gut . Wichtig : der Spiegel muß
massearm sein . Z.B ein Stück CD oder sowas . Wenn Du eine definierte
Bewegung mit anschließendem Verbleib in der Endposition erreichen willst
kommst Du , so vermute ich , nicht umhin den Strom zu Pulsen und auch
die Polarität zu wechseln . Beschleunigen . Abbremsen und zum Ende das
permanente PWM Signal um den Ruhezustand zu halten .
Eine schöne spannende Aufgabe . Viel Erfolg !
Ermittlung der DC-Belastbarkeit durch Temperaturmessung, wäre mein
Vorschlag.
Bei Trafos rechnet man mit 2,5 A/mm². Eventuell die Drahtstärke der
Schwingspule abschätzen oder von einem defekten Lautsprecher ähnlicher
Daten messen oder einen opfern und den Maximalstrom schätzen.
Den Kalt-Widerstand des Drahtes messen, die Raumtemperatur auch.
Lautsprecher längere Zeit mit konstantem Strom beaufschlagen,
Drahttemperatur danach über den Warm-Widerstand ermitteln.
Wenn man mit der Belastung unter 150°C oder weniger bleibt, qualmt auch
nichts.
Ich zerlege hier gerade meine alten Festplatten, die sich über die Jahre
im Keller gestapelt haben.
Meine Frage.
Kann man eigentlich mit den Schreib-Lesekopf-Antrieb von Festplatten was
anfangen?
Die sind recht flott und kräftig.
Einen kleinen leichten Spiegel müssten die doch schaffen.
Und irgendwie müssen die Dinger ja auch positioniert werden.
Wenn Lautsprecher, nimm einen mit Polkernbohrung, durch die du mit einen
Lüfter kühlen kannst.
Sind alternativ Linearmotor oder Spindelantrieb eine Option? Damit
sollten 1-2 cm in 100 ms doch auch machbar sein, oder? Mit passendem
Schrittmotor auch in entsprechender Wiederholgenauigkeit
