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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Sensor Testen


Autor: Fabian (Gast)
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Guten Morgen,
ich möchte einen Winkelsensor testen. Ich muss prüfen ob die 
Winkeländerung und die Spannungsänderung sich linear über die Zeit 
verhalten.
Außerdem möchte ich prüfen ob bei kleinen Winkeländerung eine 
Spannungsänderung ursacht das wurde  für mich heissen dass der Sensor 
auch kleine winkeländerungen kennt.
Der Winkelsensor benutzt die Lagebestimmung eines magnetischen Feldes 
zur Ermittlung des Messwinkels.
Das Magnet liegt auf einer Welle und der Sensor liegt direkt drauf. Wenn 
die welle drehe und somit das Magnet dann ändert der Sensor seine 
Ausgangsspannung.
ich möchte gerne dieser versuch durchführen so dass ich die Tests 
reproduzierbar sind. Ich habe überleget ob ich ein Mikrosevor kaufe, mit 
dem ich die welle drehe und somit das Magnet. Ein Winkelscheibe muss ich 
auch basteln(weiss ich noch net wie? wie kann ich einen Winkelbereich 0 
bis 180 grad aufm PC zeichnen?)

ist dieser Einsatz in Ordnung?

Gruß
F

: Verschoben durch Moderator
Autor: Klaus (Gast)
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Und du möchtest im Unterforum Markt nun jemanden kaufen, der diese 
Arbeit für dich macht, oder wie?

Autor: Fabian (Gast)
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oh sorry ich habe mein beitrag in falschen Forum geschrieben.

Autor: Jürgi (Gast)
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Hallo Fabian, erstmal die dämliche Antwort:
Alle Werte, die Du testen möchtest, sollten eigentlich schon im 
Datenblatt deines Winkelsensors stehen.

Jetzt aber die wichtigsten Frage: Wie genau muss die Sache sein? 
(Auflösung in Grad, Miligrad, 5°-Schritten?) Wieviel darf es kosten?

Wenn ich schon "muss ich selber basteln" lese, dann wird das wohl auch 
nur ein Hobbyprojekt ohne großartiges Budget werden?
Hast Du irgendwelche Vorbildung? Erfahrung mit Mikrocontrollern, 
Erfahrung mit elektrischen Schaltungen, Programmierkenntnisse?

Den Winkel kannst Du zum Beispiel (ACHTUNG: Das sind tolle 
Google-Suchbegriffe) über Rotational Encoder (mit Gray Code, auch 
selbstbau-geeignet), ein Potentiometer an der Drehachse oder einen 
zweiten, bekannten Winkelsensor messen.

Ob sich die Achse vielleicht mit einem Servo drehen lässt, kann ich dir 
nicht versprechen. Ich kenne weder deine Achse, noch den von dir 
eingeplanten Servo. Generell sollte es funktionieren.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Fabian schrieb:
> oh sorry ich habe mein beitrag in falschen Forum geschrieben.

OK, ist verschoben.

Autor: Fabian (Gast)
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Hallo Jürgy,

Danke erstaml für deine Antwort. Also der Winkelsensor habe ich bestellt 
und bekommen ich muss testen ob er gut genung misst oder nicht.
Der Sensor hat drei Anschlüsse(Masse, Versorgung(5V) und Output) der 
Sesnor wird mit einem Controller angeschlossen. Der ADC(in 
Mikrocontroller )hat eine 10-Bit Auflösung(das heisst ca 0,05V).
Was ich zum Beispiel testen möchte, wenn ich das Magnet drehe dann soll 
die Ausgangsspannung auch ändern auch bei kleinen Winkeländerungen.
Was mich im Moment beschäftigt, ob es möglich ist mit einem Servor eine 
Welle zu drehen und wie ich feststellen kann um wieviel Grad die Welle 
gedreht hat

Autor: Jürgi (Gast)
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Hallo Fabian!

Fabian schrieb:
> Also der Winkelsensor habe ich bestellt
> und bekommen ich muss testen ob er gut genung misst oder nicht.
Hat der Sensor denn kein Datenblatt, in dem das steht? Dann kannst Du 
dir den ganzen Testaufbau sparen!

> Was mich im Moment beschäftigt, ob es möglich ist mit einem Servor eine
> Welle zu drehen und wie ich feststellen kann um wieviel Grad die Welle
> gedreht hat

Die beiden Fragen habe ich Dir doch beantwortet:
Um den Drehwinkel der Welle zu messen, kannst du
- ein Potentiometer an deine Welle montieren und die Spannungsänderung 
messen
- einen Drehencoder oder eine Encoderscheibe an deine Welle montieren 
und mit Hilfe deines Mikrocontrollers die Drehung verfolgen
- den Servo selbst nutzen: Du stellst ja schließlich mit dem Servo den 
Winkel ein, von daher kannst Du auch vom Sollwert ausgehen

Generell kann man mit einem Servo eine Welle drehen. Aber ob das in 
deinem Fall (welcher Servo? Reibmoment der Welle?) möglich ist, kann ich 
Dir nicht garantieren.

Im einfachsten Fall würde ich die ganze Wellen-Sache weglassen und den 
Sensor direkt an die Achse des Servo montieren:
Den Servo steuerst du sowieso über das Programm, Du kannst also einfach 
einen Sollwert vorgeben, eine Sekunde warten (damit der Servo sich 
positioniert hat) und dann den Sensorwert lesen.

Autor: Fabian (Gast)
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Hallo Jürgy,

genau das möchte ich prüfen und testen. Ich möchte einen Versuch 
durchführen damit ich zeigen kann dass die Ausgangsspannung des Sensors 
sich linear verhält. Auch bei sehr kleinen Winkeländerungen muss der 
sensor reagieren.
Eine Vorrichtung ist schon aufgebaut. Ich kann den sensor nicht direkt 
aufm Servor liegen und dann die Spannungen messen.
Ich möchte die Welle mit einem Servor zum Beispiel von 0 bis 30 Grad 
drehen dann messe ich die Spannung.
Als nächstes möchte ich die Lage der Sensors änderen(nach  Links drehen 
oder nach rechts) dann wieder die Spannung aufnehmen bei einer 
Winkeländerung von 0 bis 30 Grad zum Beispiel

Ich weiss jetzt nicht auf was soll ich achten wenn ich ein Servor kaufen 
möchte.

Jürgi schrieb:
> Du stellst ja schließlich mit dem Servo den
> Winkel ein, von daher kannst Du auch vom Sollwert ausgehen

wie kann ich den Servor einstellen? bzw den Winkel?

da hänge ich grade im Moment

Autor: Jürgi (Gast)
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???????????????????????

Oh Mann, wenn ich jetzt deinen Lehrer spielen soll, gebe ich Dir erst 
einmal Hausaufgaben auf:

* Informiere Dich, wie ein Servo gesteuert wird. (Google: Servo 
Grundlagen, Servo Ansteuerung, Artikel: Servo)
* Überlege, wie du diese Ansteuerung in einen Mikrocontroller bekommst.

Kleine Servos gibt es zum Beispiel bei Conrad. Entweder kaufst du einen, 
bei dem der Zusammenhang zwischen der Pulslänge und dem Winkel aus dem 
Datenblatt hervorgeht, oder du kauft einfach den billigsten und 
experimentierst selbst, mit welcher Pulslänge du du bei exakt -90°, bei 
welcher du bei +90° auskommst. Alles dazwischen kannt du dann einfach 
linear interpolieren.
Beispiel:
Pulslänge -90° = 1ms
Pulslänge 90° = 2ms
-->Pulslänge 0° = 1.5ms
-->Pulslänge 45° = 1.75ms
-->...bla

So, ich habe dir die Richtung gezeigt, den Weg musst du aber alleine 
gehen.
Ich schleppe dich jetzt nicht bis zu Ziel durch, für jede weitere 
Antwort berechne ich eine Arbeitsstunde! ;-)

Autor: Fabian (Gast)
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Hallo Jürgy,

 Ich habe bei Conrad ein Mikro-Servo gefunden und eien Servotester mit 
dem ich den Winkelbereich einstellen kann. Im Anhang ist ein Photo von 
der Welle. das Magnet liegt dann drauf.
 Mit dem Servo möchte ich die Welle drehen und das das 
Sensor-Ausgangssignal mit einem Oszi. aufnehemen.
Worauf muss ich dann noch achten?

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