Hallo allerseits,
ich suche ein Lösung zur Umsetzung folgender Problematik:
Mit Hilfe eines Messrades soll jeden Zentimeter zurückgelegte Strecke
eine Sensorwert abgegriffen werden und dann in eine Tabelle geschrieben
und gespeichert werden.
Also man läuft mit dem Messrad und dann soll ca. eine solche Tabelle
entstehen
Sensor-Wert zurückgelegte Strecke
Start xxx 0 cm
Punkt 1 xyx 1 cm
Punkt 2 xyz 2 cm
Punkt 3 xzy 3 cm
. . .
. . .
. . .
Optimal wäre eine Lösung die auch negative Strecken erkennt, also wenn
man mal ein bisschen zurück fährt mit dem Messrad.
Vielen Dank im Voraus!
Mfg Benjamin
Benjamin schrieb:> Mit Hilfe eines Messrades soll jeden Zentimeter zurückgelegte Strecke> eine Sensorwert abgegriffen werden
Inkrementalgeber ans Messrad anschliessen.
Gruss
Harald
Harald Wilhelms schrieb:> Inkrementalgeber ans Messrad anschliessen.>> Gruss>> Harald
Und das Messrad so auslegen, dass de Inkrementslgeber im Abstand von 1cm
einen Flankenwechsel erzeugt.
Ist keine Hausaufgabe, eher so eine Art Projekt was ich dann auch gerne
selbst umsetzen und nutzen möchte. Die Tabelle soll dann mit einem
selber geschriebenem Programm ausgewertet werden.
Meine Gedanken bisher waren folgende:
Eine Art Drehgeber am Messrad, einen Microcontroller und den Sensor. Die
Impulse vom Drehgeber werden gezählt und bei Impuls Nr. x (idealerweise
bei 1cm) wird der Sensorwert abgegriffen und beides in die Tabelle
geschrieben.
Ich muss dazu sagen, das ich bisher auf diesem Gebiet der E-Technik?
keinerlei Erfahrungen habe. Allerdings kann ich vom
Informatik-Unterricht aus programmieren (Delphi, PHP) und bin gut
lernfähig.
Der Inkrementalsgeber müsste dann einstellbar sein bzw. müsste zwischen
Messrad und Geber eine Unter/Übersetzung rein, wenn ich das richtig
verstanden habe.
Benjamin schrieb:> Der Inkrementalsgeber müsste dann einstellbar sein bzw. müsste zwischen> Messrad und Geber eine Unter/Übersetzung rein, wenn ich das richtig> verstanden habe.
Bis (Hausnummer) 5 zu zählen und erst dann den Sensorwert abzunehmen ist
für einen µC eine leichte Übung. Die 'Untersetzung' macht man also in
Software (ausser die Pulse kommen extrem schnell daher)
Wofür solls denn sein, bzw. wie schnell geht das denn alles von statten.
Eine kleine Lichtschranke und ein paar Plättchen am Rad, welche im
richtigen Abstand die Lichtschranke unterbrechen, könnte schon ein
erster Ansatz sein. Ist einfach aufzubauen. Für die Drehrichtung kann
man auch 2 Lichtschranken nehmen. Jede Kugelmaus hat zb so eine Einheit
2 mal drinnen.
Überlege dir mal:
Du hast ein Messrad. Wenn das Rad eine Umdrehung macht, kannst du
ausrechnen, welche Entfernung es dazu zurückgelegt hat.
Du brauchst jetzt einen Incrementaldrehgeber, der pro Umdrehung
mindestens so viele Schritte hat wie der Umfang des Rades in cm.
Wenn es nicht genau auf einen cm übereinstimmt ist das ziemlich egal, du
hast doch eh einen µC zur Auswertung, der kann das ja korrekt auf Länge
in cm umrechnen.
Wenn du noch keine Erfahrung hast dann gehe langsam Schritt für Schritt
vor, dein Projekt ist für einen Anfänger schon recht komplex.
1. Such dir eine µC Basis und Entwickluungssystem
2. Lerne damit einfache Programmieraufgaben zu erledigen (Taster
abfragen (Entprellung!) Leds zum leuchten bringen, Kommunikation zu PC
3. Kaufe ein passenden Incrementaldrehgeber
4. Lerne den auszuwerten (Entprellung! Vor und Rücklauf, ...)
5. ggf. ansteuerung einer SD Karte
...
Viel Erfolg
Also der Vorschlag mit der Lichtschranke von Karl Heinz gefällt mir
persönlich am besten. Nur ich würde in 1cm Abstand Löcher in das Rad
bohren, und diese Löcher mit einer Lichtschranke auswerten. Die Frage
ist nur wie genau kannst du diese Löcher bohren, und welche
Meßgenauigkeit brauchst Du.
Decius schrieb:> Nur ich würde in 1cm Abstand Löcher in das Rad> bohren, und diese Löcher mit einer Lichtschranke auswerten.
Dann ist aber ganz schnell die Luft raus :-)
[ ] Dir ist die Abhängigkeit des Umfangs vom Radius bekannt?
Das Messrad wird beim Laufen mitgeführt, also Schrittgeschwindigkeit.
Der Vorschlag mit den Löchern und der Lichtschranke ist gut. Ich denke
das ich die Löcher auch mit ausreichender Genauigkeit bohren könnte.
Nur ist die Frage wenn man das Messrad draußen benutzt, wie anfällig das
System dann gegenüber Verschmutzung ist...
Was die Lösung mit Inkrementalgeber angeht:
Das man die Übersetzung mit der Software lösen kann, daran habe ich auch
schon gedacht. Allerdings liegt hier beim Ermitteln der Strecke/Puls
auch die Gefahr eines systematischen Messfehlers.
Benjamin schrieb:> wie anfällig das System dann gegenüber Verschmutzung ist...
berechtigter Einwand. Kommt drauf an, wo es eingesetzt wird. Ansonsten
gäbs ja auch noch Reed-Relais und Magnete am Umfang. Oder Hall-Sensoren
und Magnete.
> Was die Lösung mit Inkrementalgeber angeht:> Das man die Übersetzung mit der Software lösen kann, daran habe ich auch> schon gedacht. Allerdings liegt hier beim Ermitteln der Strecke/Puls> auch die Gefahr eines systematischen Messfehlers.
Der wird aber durch eine mechanische Untersetzung auch nicht kleiner.
Wie genau kennst du den Radumfang?
Wie rechnest du Schlupf mit ein?
Benjamin schrieb:> Nur ist die Frage wenn man das Messrad draußen benutzt, wie anfällig das> System dann gegenüber Verschmutzung ist...
Es gibt ja solche Messräder fertig, meist mit mechanischem Zählrad.
Es könnte sich lohnen, ein solches einzelnes Rad als Ersatzteil zu
besorgen. Dann ist vermutlich auch das Problem mit dem passenden
Durchmesser gelöst.
Gruss
Harald
Es wird in der Natur eingesetzt, also Verschmutzung durch Erde und Staub
wäre schon möglich.
Ich kann mir bei Magneten schwer vorstellen das sowas genau wird, ich
meine der Magnet hat doch dann eine gewisse Größe und könnte den
Reed-Kontakt doch zu früh auslösen oder?
Benjamin schrieb:> Allerdings liegt hier beim Ermitteln der Strecke/Puls> auch die Gefahr eines systematischen Messfehlers.
Wo ist das Problem ein "systematischer Fehler" kannst du jederzeit
rausrechnen.
Benjamin schrieb:> Es wird in der Natur eingesetzt, also Verschmutzung durch Erde und Staub> wäre schon möglich.>> Ich kann mir bei Magneten schwer vorstellen das sowas genau wird, ich> meine der Magnet hat doch dann eine gewisse Größe und könnte den> Reed-Kontakt doch zu früh auslösen oder?
Entscheidend ist, dass die Abstände zb der Vorderkanten der Magnete
korrekt sind. Ist wie bei deinen Löchern für die Lichtschranken. Die
Lichtschranke löst ja nicht in der Bohrlochmitte aus, sondern sobald die
Lochkante den Strahl nicht mehr unterbricht.
Benjamin schrieb:> Ich kann mir bei Magneten schwer vorstellen das sowas genau wird, ich> meine der Magnet hat doch dann eine gewisse Größe und könnte den> Reed-Kontakt doch zu früh auslösen oder?
kann kann ja die Magnete auf 2 Ringe verteilen und damit die Abstände
verdoppel. (man braucht dann auch 2 Reedkontakte).
Aber die Frage ist ob 1cm wirklich sinn machen, dann ist ja schon falsch
wenn man mal über ein stein fährt.
Das Problem wird sein, das ich bei einem Durchmesser von 20cm schon 63
oder mehr Löcher bohren muss um auf 1cm Genauigkeit zu kommen.
Eventuell könnte man so etwas auch mit der CNC-Maschine oder einem Laser
machen (lassen).
Benjamin schrieb:> Es wird in der Natur eingesetzt, also Verschmutzung durch Erde und Staub> wäre schon möglich.>> Ich kann mir bei Magneten schwer vorstellen das sowas genau wird, ich> meine der Magnet hat doch dann eine gewisse Größe und könnte den> Reed-Kontakt doch zu früh auslösen oder?
Wenn mit Natur nicht befestigte Landschaft gemeint ist, dann hast du
durch Schlupf/Unebenheiten sowiso einen Fehler im mehreren % Bereich.
So what, Du hast einen Fehler/Unsicherheit von locker 20cm bei 10m
Messtrecke und machst dir Gedanken über einen Fehler von einem halben cm
wegen "zu früher" Auslösung des Reed Kontaktes.
Mach dir mal klar was du erreichen willst
Welche Genauigkeit/ Auflösung /maximale Strecken
Und dann mach dir klar was überhaupt möglich ist (Genauigkeit des
Raddurchmessers, Schlupf, nicht exakt gerade Führung und was für Fehler
daraus resultieren.
Erst dann kannst du dir über solche Details Gedanken machen.
Du machst gerade den 10. vor dem 1. Schritt
Benjamin schrieb:> Das Problem wird sein, das ich bei einem Durchmesser von 20cm
Dann hast Du Dir vermutlich ein Messrad mit ungeeignetem Durchmesser
ausgesucht. Du brauchst ein Messrad, bei dem der Umfang einen vollen
cm-Betrag ergibt.
Gruss
Harald
Ich habe die ganze Zeit den Eindruck, daß die Auflösung von 1cm gewählt
wurde, aber mit dem Ziel, daß diese eine Genauigkeit von 1µm haben soll.
Ich würde mir ein Rad nehmen, gleichmässig so viele Magneten dran pappen
oder Löcher bohren wie möglich und den Rest den µC machen lassen.
Anzahl der Löcher(Magneten) = 1 Umdrehung = Strecke ist 1x Umfang
Strecke für 1 Loch = Umfang/Löcher. Punkt.
Du brauchst doppelte Auflösung und/oder Rückwärtserkennung? -> Zweiten
Sensor um ein halbes Loch (1,5/2,5/3,5/... Löcher) versetzt anbringen.
Wozu braucht man nach z.B. 200m die Info, ob man nun 2cm daneben liegt?
Das überfordert diesen Aufbau schon mechanisch bei weitem!
In dem Bereich, in dem dies sinnvoll ist, benutzt man ein Bandmaß!
Gruß
Jobst
Hallo Benjamin,
> Der Inkrementalsgeber müsste dann einstellbar sein bzw. müsste zwischen> Messrad und Geber eine Unter/Übersetzung rein, wenn ich das richtig> verstanden habe.
Nein, es ist kein Problem, den Geber so einzubauen/zu uebersetzen, dass
er pro cm Laufweg >100 Pulse ausgibt.
Damit hast Du per Pulsverdoppelung (Flankensteuerung) eine Aufloesung
von 0.05mm und das ist mehr als genug.
Hoer auf UDO und mach erst mal ein mechanisches Konzept, insbesondere
eine Fehlerbetrachtung:
Schlupf, Unrundheit, fehlende Winkeltreue.....alles in allem ist +/- 1%
kaum zu erreichen!
Gruss
Michael
Wenn die Punkte im Abstand von 1 cm sind, ist die ganze Tabelle witzlos.
Da braucht man eigentlich nur die Endzählerstand.
Interessant wird das ganze erst mit Zeitinformationen.
Der Vorteil von einem Rad sind die 360°, die man immer nach einer
Umdrehung bekommt.
Man muss also den Umfang einmal genau ausmessen und dann eine
Referenzmarke machen.
Die Genauigkeit der Zwischenschritte ist da ziemlich egal.
Dafür kann man auch ein Zahnrad vom Fahrad nehmen und eine Lichtschranke
oder Induktionssensor.
Der Abstand/Anzahl der Zähne ist ziemlich egal, da man das eh umrechnen
kann.
Man kann ja auch einen Fahradcomputer parallel anaschließen. Die haben
auch Magnete.
DirkB schrieb:> Wenn die Punkte im Abstand von 1 cm sind, ist die ganze Tabelle witzlos.
Ich glaube, Du solltest mal komplett lesen.......
Er will alle Zentimeter einen Datenwert (was weiss ich..... Temperatur,
Hoehe ueber NN, Helligkeit, Sauerstoffgehalt) registrieren!}
Gruss
Michael
