Hallo zusammen,
ich plane ein vorhandenes Sensorsystem zu modifizieren (siehe Skizze).
Es besteht aus einem Handgerät, an das mit zwei Kabeln (Koax) ein Sensor
angeschlossen ist.
Das Handgerät hat zum einen einen Triggereingang (TTL), um einen
Messwert zu generieren (lokaler Speicher). Zum anderen besteht die
Möglichkeit vom Notebook aus die Daten gleich abzuholen (Softwaretrigger
per Befehl, Daten zurück (über USB)).
Da es mühsam ist, den Sensor per Hand an die zu untersuchende Oberfläche
anzudrücken, die Messung zu triggern und dann weiterzurücken (ca. 20 cm)
um eine Oberfläche (Holz, Beton oder Stein) abzutasten, plane ich eine
rotierende Scheibe / Laufrad mit 4 Sensoren, die am Umfang einen Abstand
von 20 cm zueinander haben (siehe Skizze).
Soweit so gut. Folgende Fragen stellen sich:
1) Wie und womit detektiere ich am besten, wann der jeweilige Sensor
(recht exakt) unten ist (Lichtschranke, Radencoder, Taster,
Neigungssensor oder ...)? Das ganze soll recht robust werden.
1b) Zudem muss vorher (vor dem Triggern) das richtige Paar Koaxkabel
(Signale bis 1 MHz) umgeschaltet (gemultiplext) werden. Das Multiplexen
geht per Relais (schon mit zwei Sensoren getestet). Wie integriert man
das in die Lagedetektion?
2) Speichere ich lokal (Hardwaretrigger) muss ich später nur die
Position dem (hochgezählten) Messwert zuordnen. Das ist einfach, der
Speicher ist aber (sehr) begrenzt. Wähle ich also die
Softwaretriggervariante, so habe ich das Problem, Daten oder die
analogen Signale der Koaxleitungen über die rotierende Achse übertragen
zu müssen. Geht sowas? Hab nicht das passende Stichwort für die SuFu
gefunden.
Wenn ja. Dann lieber die analogen Signale übertragen oder soll sich das
Handgerät mitdrehen und USB übertragen?
Da das ganze nur einmal benötigt wird, aber stabil und zuverlässig sein
soll, darf das Material auch was kosten.
Habe hier im Forum schon viel geballte Erfahrung gesehen,
die einem schneller weiterhilft als manches googeln,
deshalb schon mal Danke für die Mithilfe beim Brainstorming(!)
Hallo,
Läuft denn das zu messende Material auf einem Förderband unter dem fest
installierten Laufrad durch, oder hälst du das Laufrad in der Hand und
bewegst es mit Muskelkraft über die zu messende Oberfläche? (Soll also
möglichst klein und leicht sein?)
Warum 4 Sensoren? sind die Sensoren zu gross, um nur einer davon in ein
Laufrad mit 20cm Umfang einzubauen? Oder brauchst du unbedingt 4
Sensoren?
Ich kann mir noch nicht so richtig vorstellen was du damit machen
willst...
Vielleicht kannst du noch verraten wozu das ganze gebraucht wird?
Hört sich interessant an aber es ist nicht ersichtlich was der Sinn des
Ganzen sein soll.
Hast du Erfahrungen mit µCs ?
Läßt die Umgebung eine Funkverbindung zu?
(EMV Emissionen von Maschinen, empfindliche Sensoren, ...)
Oder stationär?
Das Rad bewegt sich über die Oberfläche,
der Umfang wird 80 cm (= 4 x 20 cm Abstand) sein.
Es darf bei der Messung immer nur ein Sensor mit dem Handgerät verbunden
sein (die anderen, die in der Luft hängen, würden sonst das Ergebnis
verfälschen).
Elektronikkenntnisse und Erfahrung mit Mikrocontrollern sind vorhanden.
Hat sonst jemand eine Idee/Vorschläge zu meinen Fragen?
(Bitte keine weiteren Sinn und Zweck Fragen)
robo schrieb:> 1) Wie und womit detektiere ich am besten, wann der jeweilige Sensor> (recht exakt) unten ist (Lichtschranke, Radencoder, Taster,> Neigungssensor oder ...)? Das ganze soll recht robust werden.
Würd ich mit 3 Hallsensoren und 5 Magneten machen. Ist dann nicht so
empfindlich gegen Wasser und Schmutz. Gibt auch sehr robuste
Hallsensoren , da die Automobilhersteller sowas für ihre Zündung
brauchen. 3 Sensoren deswegen, damit sie gleich den Code des benutzten
Sensors ausgeben.
5 Magnete liefern dann codes a la 001,010,100 und 101.
robo schrieb:> 1b) Zudem muss vorher (vor dem Triggern) das richtige Paar Koaxkabel> (Signale bis 1 MHz) umgeschaltet (gemultiplext) werden. Das Multiplexen> geht per Relais (schon mit zwei Sensoren getestet). Wie integriert man> das in die Lagedetektion?
Du schaltest mit dem 'Sensorcode' der 3 Sensoren den Multiplexer um.
Oder eben Relais.
robo schrieb:> Hat sonst jemand eine Idee/Vorschläge zu meinen Fragen?> (Bitte keine weiteren Sinn und Zweck Fragen)
Naja, wie soll man denn brainstormen wenn man nicht ganz genau
verstanden hat wie das ganze funktionieren soll, bzw. wozu es gebraucht
wird?
Als allererstes würde ich mir nämlich Gedanken dazu machen, wie man das
Problem lösen könnte mit nur EINEM Sensor, denn das wäre elektrisch viel
weniger aufwändig.
Sonst musst du halt schreiben dass die Mechanik zu 100% feststeht und
daran nichts mehr geändert werden darf, dann würden wir nur noch übers
Elektrische diskutieren. Meiner Meinung nach hast du aber ganz allgemein
nach Lösungsvorschlägen gesucht, dann darf man doch auch über die
Mechanik diskutieren.
Urban B. schrieb:
> Läuft denn das zu messende Material auf einem Förderband unter dem fest> installierten Laufrad durch, oder hälst du das Laufrad in der Hand und> bewegst es mit Muskelkraft über die zu messende Oberfläche? (Soll also> möglichst klein und leicht sein?)
robo schrieb:
> Das Rad bewegt sich über die Oberfläche,
Das benatwortet meine Frage nicht...
Du willst wohl das Rad neu erfinden
Dagegen straeuben sich normalerweise Alle
Du denkst zu viel und gibst zu wenig Information
So bleibt eben Rad = Rad ohne Rat
@rigi+urban: Ihr habt recht!
Ihr seid nicht hilfreich, ihr beschäftigt Euch so sehr um den Brei
rumzureden, dass ihr wahrscheinlich nicht mal die Fragen gelesen habt.
Brainstorming (siehe Überschrift) bedeutet bestimmt nicht, das Rad neu
zu erfinden, sondern Ideen zu sammeln, wie man vorhandene "Erfindungen"
nutzen kann.
Und: Genau für Euch war der untere Zusatz gedacht und ja: die Mechanik
steht fest.
@Matthias und Horst:
Vielen Dank für die konstruktiven Vorschläge.
Die Idee mit den Hallsensoren und den Magneten finde ich gut, nur dann
müssten die Hallsensoren auf der Halterung fix senkrecht stehen bleiben
(siehe Bild), was ja bei dem Laufrad mit Handstab eher nicht möglich
ist. Auch die Codierung wie beim Fahrrad (danke für den Link) klappt
dann nicht, weil die Neigung des Handstabs sich ändern kann. Oder?
@Peter:
Welche Idee hast Du mit einer Funkverbindung? Hab mal "USB WLAN"
gegoogelt, aber noch nichts brauchbares an Hardware entdeckt. Wäre es
seriell würde ich was von Lantronix nutzen, aber USB? In dem Handgerät
steckt bestimmt auch nur ein FTDI drinn, aber da will ich wegen der
Garantie etc. nicht ran.
Meine neueste Idee: An den Sensoren (oder kurz davor auf dem Laufweg)
kapazitive Näherungssensoren platzieren,
http://www.conrad.biz/ce/de/product/156463/
was haltet ihr davon ?
Nur nochmal zum Verständniss: warum 4 Sensoren? Sind das alle die
gleichen oder vier verschiedene? Im ersten Fall wäre es sehr viel
einfacher nur einen Sensor zu nehmen, das Rad zu drehen und mit einem
Schalter/Reed/Hallsensor/Lichtschranke ein Sample zu triggern.
Wenn man das ganze +-frei beweglich aufhängt, könnte man einfach mit der
Schwerkraft dafür sorgen, dass der Sensor senkrecht zum Boden steht.
Dann ist der Winkel der Haltestange uninterressant.
Das Problem mit den Sensoren im Laufrad ist schlicht dass Du entweder
einen Schleifring brauchst oder die Daten kabellos übertragen musst.
Insgesamt (selbst wenn es verschiedene Sensoren wären) ist es wesentlich
einfacher, die Sensoren nicht auf dem drehbaren Teil zu installieren,
sondern über einen Triggerimpuls (vom Rad) anzusteuern.
Nimm ein Laufrad, aber befestige den Primärsensor nicht an diesem
Laufrad, sondern fest an der Stange, mit der das Laufrad bewegt wird, so
daß er senkrecht nach unten zeigt. Das Laufrad hat entweder 20 cm Umfang
oder ein ganzzahliges Vielfaches davon und ist mit einfachen
Reflexmarkierungen bestückt, die sich mit einer an der Haltestange
befestigten Reflexlichtschranke abtasten lassen.
Vorteil: Keine Sensorumschaltung erforderlich, keine Leitungsführung
durch Drehgelenke (Schleifer?) erforderlich.
Nachteil: Der Winkel von Stange zu Boden muss definiert eingehalten
werden, da sonst der Sensor nicht senkrecht auf den Boden auftrifft.
Abhilfe: Zwei Räder hintereinander, so daß der Winkel dadurch fixiert
ist.
(nur relevant, wenn der Aufbau in der Hand geführt werden soll)
robo schrieb:> @rigi+urban: Ihr habt recht!> Ihr seid nicht hilfreich, ihr beschäftigt Euch so sehr um den Brei> rumzureden, dass ihr wahrscheinlich nicht mal die Fragen gelesen habt.> Brainstorming (siehe Überschrift) bedeutet bestimmt nicht, das Rad neu> zu erfinden, sondern Ideen zu sammeln, wie man vorhandene "Erfindungen"> nutzen kann.> Und: Genau für Euch war der untere Zusatz gedacht und ja: die Mechanik> steht fest.
Wie nett.
Leute denkt daran euch beim TO zu bedanken daß ihr zu dem Thread einen
Beitrag liefern durftet.
4 gleiche Sensoren.
Das Problem ist, das jeder Sensor ca. eine Kantenlänge in Laufrichtung
von ca. 8 cm hat, somit der Umfang des Rades etwas größer sein muss,
damit es "rund läuft". Der Abstand zwischen den Messpunkten soll aber im
Bereich 20 bis 25 cm liegen, Umfang = 20cm mit einem Sensor geht dann
aber nicht.
Eine Überlegung mit einer Art Kettenantrieb mit Rückholung (beim
Kettenantrieb steht immer die unter Kette (nahezu) still) habe ich
verworfen, weil das mechanisch viel zu aufwendig wäre.
Das mit den Schleifringen hatte ich mir eben auch überlegt, deswegen ja
die Frage, ob es da was zuverlässiges gibt / jemand Erfahrung damit hat,
oder gleich davon abrät.
Oder eben Funk.
@Rufus
Prima Idee, habe ich verstanden.
Leider muss ich den Sensor/die Sensoren an die Oberfläche andrücken (!).
Die beschriebene Lösung bedeutet, dass der Sensor über die Oberfläche
geschliffen werden müsste, was in ziemlich schnell abnutzen würde.
robo schrieb:> Leider muss ich den Sensor/die Sensoren an die Oberfläche andrücken (!).> Die beschriebene Lösung bedeutet, dass der Sensor über die Oberfläche> geschliffen werden müsste, was in ziemlich schnell abnutzen würde.
Dann bau einen federgelagerten Sensor, der mit einem am Rad befestigten
Exzenter nur an den Messpunkten heruntergedrückt wird.
@robo
Gute Idee, damit würde ich die Übertragungsproblematik erschlagen.
Meinst Du man könnte dem Excenter n Extrempunkte verpassen, damit der
Umfang größer werden kann als 20 cm (n*20)?
robo schrieb:> Gute Idee, damit würde ich die Übertragungsproblematik erschlagen.
Merkst du was? Wenn Rufus sich an das gehalten hätte
robo schrieb:> Und: Genau für Euch war der untere Zusatz gedacht und ja: die Mechanik> steht fest.
dann wäre der letzte Vorschlag nicht da! Und den Vorschlag konnte er
erst machen nachdem du wegen den Fragen von u.A. Urban die Zeichnung
nachgeschoben hast.
Du solltest mal darüber nachdenken wie du hier kommunizierst oder denkst
du das ist Zufall daß sich nur noch Rufus beteiligt.
robo schrieb:> Meinst Du man könnte dem Excenter n Extrempunkte verpassen, damit der> Umfang größer werden kann
Das hängt von Deinen mechanischen Fähigkeiten ab. Ausgeschlossen ist
sowas selbstverständlich nicht. Notfalls verwendest Du ein zweites Rad,
das mit dem ersten angetrieben wird ... halt ein Getriebe.
@Udo Schmitt
Vielen Dank für die Unterstützung... manche merken einfach nicht, dass
nicht jeder eine Glaskugel zu Hause hat.
Trotzdem will ich mal nicht gemein sein und werfe, wegen
> die Mechanik steht fest.
mal eine elektrische Frage in den Raum:
Weiss "man" denn wie die Signale in den Koax-Kabeln GENAU aussehen?
Und damit nicht wieder ein
> [...] ihr beschäftigt Euch so sehr um den Brei rumzureden [...]
kommt, hier die Begründung für die Frage:
Ohne diese Information kann man nicht entscheiden, ob es eine einfache
Möglichkeit gibt, diese Signale per Funk zu übertragen. Falls du
überhaupt noch an einer Funkübertragung interessiert bist...
Ich hätte noch eine viel einfacherere, verschleissfreie und extrem
günstige Variante. Nachdem mich der TO aber so blöde angepflaumt hat,
behalte ich die für mich und geniesse die Show hier :-)
w/o Gruß
Jobst
Wheel.jpg
(280 KB)
