Hallo!
Ich steuere DC Motoren in einer Vakuumkammer an (mit Encoder). In dieser
Vakuumkammer wird Röntgenstrahlung verwendet. Kann diese
Röntgenstrahlung einen Einfluss auf die Signale in den Leitungen
(Motoransteuerung, Encodersignale) haben?
LG Heinz
Heinz schrieb:> Kann diese> Röntgenstrahlung einen Einfluss auf die Signale in den Leitungen> (Motoransteuerung, Encodersignale) haben?
Ja, Röntgenstrahlung ist hochenergetisch
Ungläubiger schrieb:>> Röntgenstrahlung einen Einfluss auf die Signale in den Leitungen>> (Motoransteuerung, Encodersignale) haben?> Ja, Röntgenstrahlung ist hochenergetisch
Auf die Leitungen selber nicht. Interessant wird es, wenn die
Strukturbreiten der Schaltung in den Bereich der Wellenlänge vom
Röntgenlicht kommen. In ICs wird dann so manche Sperrschicht kurz
leitend und Bits kippen um...
'Weiche' Röntgenstrahlung scheitert schon an der Metallkapselung der
Motoren bzw. Encoder. Wenn es harte Strahlung ist, lohnt sich evtl. eine
Kapselung der Elektronik in Blei.
Heinz schrieb:> Sollte man für dies Anwendung also eher bürstenbehaftete Motoren> verwenden?
Von Siemens Röntgenanlagen weiss ich, das sie für Motoren im
Strahlungsbereich (Zielvisier, Blenden u.ä.) schlichte Drehstrom Motoren
nahmen. Drehstrom deswegen, damit man sie bequem umpolen kann.
Wartungsarm waren sie auch. Ob Bürstenmotoren im Vakuum jedoch gut
laufen, kann ich dir nicht sagen.
Wegen der Funktionstüchtigkeit im Vakuum würde ich mir bei den Motoren
nur Gedanken um die Wärmeentwicklung machen. So lange es kein UHV ist
funktioniert die Wärmeleitung über Metallverbindungen aber noch recht
gut.
Und je nachdem was in dem Motor drin ist macht er dir dein Vakuum
schlecht, da solltest du also mit dem zuständigen Vakuumtechniker drüber
reden. Genauso wegen der Kabel oder irgendwelchen
Kunststoffverkleidungen.
Strahlungstechnisch sind Motoren auch kein Problem, nur bei IC's sollte
man vorsichtig sein. Wir wollten letztens Temperaturen mit einem DS18S20
messen, nach weniger als 12 Stunden war der Sensor auf Grund der
Strahlung kaputt.
Von daher sollte man vielleicht eher Drehgeber verwenden, die mechanisch
funktionieren. Optische sind ganz schlecht ;)
Und die Verarbeitung der Signale muss natürlich außerhalb des Vakuums
statt finden, schon allein wegen der Wärmeentwicklung.
Hallo!
Danke für eure Antworten!
Also das Vakuum ist kein UHV, lediglich 1 mbar (Grobvakuum)
Es macht also keinen Unterschied bez. der Verwendung unter
Röntgenstrahlung, ob bürstenlose oder bürstenbehaftete Motoren verwendet
werden?
Jap, die Verarbeitung der Signale findet außerhalb statt.
LG
> Kann es sein, dass bürstenlose Motoren für Anwendungen> im Starhlungsbereich schlechter geeignet sind, weil> elektronik integriert ist??
Das ist aber nur bei diesen bürstenlosen Motoren so, weil dort die
Kommuiterungselektronik in den Motor verbaut wurde.
'Normale' bürstenlose Motoren bestehen einfach nur aus Wicklung und
Magneten in einem Gehäuse. Die Ansteuerungselektronik ist extern und
nicht im Motor verbaut.
bürstenbehaftete Motoren haben den Nachteil, dass die Bürsten
verschleissen, du unweigerlich Abrieb hast und durch Funkenfeuer Energie
ungenutzt verlierst.
Maxon kann Dir das bestimmt beantworten.
Immerhin sind ein Haufen Motoren von Maxon im Weltall unterwegs und
damit der kosmischen Strahlung ausgesetzt.
@KarlHeinz: Meinst du mit der Elektronik die Elektronik, die den Motor
ansteuert (z.B. ein Motiocontroller) oder die verwendeten Encoder? Ích
will nämlich einen Motioncontroller extern (außerhalb der Vakuumkammer)
verwenden...
Heinz schrieb:> @KarlHeinz: Meinst du mit der Elektronik die Elektronik, die den Motor> ansteuert (z.B. ein Motiocontroller)
Du hast von einem speziellen bürstenlosen Motor gesprochen.
Dieser Motor hat die Elektronik, die das Drehfeld erzeugt und mit der
tatsächlichen Drehzahl des Motors abgleicht, offenbar schon im
Motorgehäuse eingebaut.
Das ist aber nicht immer so!
Ich würde es sogar eher als die Ausnahme ansehen. Bürstenlose Motoren
sind einfach nur eine Drahtwicklung und einem Anker mit Magneten. Mehr
nicht. Die Elektronik, die notwendig ist um den Motor zu drehen ist
extern und nicht im Motor selber verbaut. Von der Elektronik laufen dann
ganz einfach 3 Kabel zum bürstenlosen Motor, so wie das im Modellbau
schon seit langer Zeit üblich ist.
Thomas Z. schrieb:> Von daher sollte man vielleicht eher Drehgeber verwenden, die mechanisch> funktionieren. Optische sind ganz schlecht ;)
Ich weiss nicht ob man das irgendwoher so einfach bekommt, aber im
Prinzip würde ich schon optische Encoder nehmen, aber mit Glasfasern
anstelle von LEDs und Photodioden, die sind dann ausserhalb von Vakuum
und Röntgenstrahlung.
Karl Heinz schrieb:> bürstenbehaftete Motoren haben den Nachteil, dass die Bürsten> verschleissen
und Kohlenstaub im Vakuum ist sehr unerfreulich. Ich würde nur
Drehstrom-, Synchron- oder Schrittmotoren verwenden, jedenfalls ohne
Kommutator und ohne Elektronik. Vakuumtechnisch sind die Achslager schon
schlimm genug.
Gruss Reinhard
Reinhard Kern schrieb:> Ich weiss nicht ob man das irgendwoher so einfach bekommt, aber im> Prinzip würde ich schon optische Encoder nehmen, aber mit Glasfasern> anstelle von LEDs und Photodioden, die sind dann ausserhalb von Vakuum> und Röntgenstrahlung.
Selbst wenn es das gibt hat man das Problem die Glasfaser nach draußen
zu bekommen, da man von der Stange keine Vakuumdurchführung für
Glasfasern bekommt.
Heinz,
Was willst Du denn antriebstechnisch genau machen ?
1. Ist es eine Winkelerkennung der Motorwelle oder,
2. Eine Geschwindigkeitsregelung, oder was auch immer ?
3. Wie hoch ist die Strahlenbelastung genau ?
4. Wie rein muss das Vakuum bleiben ?
Glasfaser-LWL ist übrigens auch auf Röntgenstrahlung empfindlich. Im
strahlungsexponierten Bereich steigt die Dämpfung, hängt vom
Strahlungswinkel relativ zum LWL, Fokussierung/Stärke ab.
Inwiefern Plastik-LWL davon betroffen ist, kann ich Dir nicht sagen.
So, genug Glaskugel geputzt - wenn Du konkrete Unterstützung brauchst,
pm an mich.
Gruss, T.K.
Kunststoffe und optisches Glas mögen auch kein X-Ray: Kunststoffe altern
schneller, werden spröde und brüchig. Daher können Glasfasern auch keine
Dauerlösung sein oder müssen abgeschirmt werden. Gläser verfärben sich
gerne braun und Schichten wie in Strahlteilern zersetzen sich.
Bei Brushlessmotoren gibt es welche mit und ohne Hallsensor, da würde
ich schonmal was ohne nehmen.
Ansonsten gilt es für eine kleine Dosisleistung zu sorgen, also grosse
Abstände zur Strahlenquelle, gute Abschirmung und kurze Einwirkzeiten.
Es handelt sich um eine Positionierung in einer Vakuumkammer, der
Encoder soll für eine genaue Positionierung verwendet werden.
Wie hoch die Strahlenbelastung ist, kann ich leider nicht genau sagen.
Das Vakuum sollte möglichst rein bleiben, sprichst du hier den
Kohlestaub der bürstenbehafteten Motoren an?
@Heinz,
eine "genaue" positionierung bedeutet genau was ?
geht es um die genaue winkellage einer welle oder hast du da eine
linearspindel z.B. drin oder wie sieht das sonst aus ?
sind bestimmte verfahrgeschwindigkeiten oder winkellageänderungen nötig
?
sind kontinuierliche verfahrwege erforderlich ?
wie lange soll der aufbau halten/funktionieren ?
welches budget hast du (geld, zeit) ?
röntgenuntersuchungen werden eher nicht im privaten bereich getätigt,
wenn du mal rausrückst was die eigentliche zielapplikation ist (z.B.
materialprüfung von xyz mit prüflingsmassen a*b*c und ein röntgengerät
von firma xxxraysiemensoderphillipsodersonstwer mit blendenöffnung x+y
sowie fotoplatte/detektor in grösse a*b in folgendem geometrischen setup
soundso),
dann kann dir auch besser und schlüssig geholfen werden.
wenn du keine zahlen zu deinen anforderungen hast, wird dir auch niemand
optimal helfen können, sorry das ist nun mal so...
solong, tom.
Heinz schrieb:> Es handelt sich um eine Positionierung in einer Vakuumkammer, der> Encoder soll für eine genaue Positionierung verwendet werden.
Das schreit doch nach einem Schrittmotor. Keine Bürsten, exakte
Positionierung, und die Elektronik kannst du komplett außerhalb
unterbringen.
Max
Karl Heinz schrieb:> Mal eine Frage in eigener Verständnissache.> Was ist eigentlich das Problem mit LED und Vakkum?> Gasen die Gehäuse aus?
Hmm, früher(tm) gabs mal LEDs in Metallgehäusen...
Düsendieb schrieb:> nicht auf die Signale auf der Leitung, aber eher auf die Elektronik im> Encoder, welche die Signale erzeugt
Ich finde, irgenwelche Elektronik hat in einer Vakuumkammer
sowieso nichts zu suchen. Die sollte komplett nach aussen
wandern. Anstatt von irgendwelchen Encodern sollte man sich
andere Lösungen suchen, z.B. Schrittmotore. Um Glasfasern
ins Vakuum zu kriegen, könnte man sie in einem Flansch mit
Epoxydharz eingiessen; wie die mit Röntgenstrahlung zurecht
kommen, weiss ich allerdings nicht. Falls exakte Positionierung
nötig ist, könnte man die mit einem externen Interferrometer
machen. Im Vakuum wäre dann nur derb Spiegel.
Gruss
Harald
@ tom: ja, da ist eine linearspindel drin; die spindel wird über einen
Riemen vom Motor angetrieben. Es sollte eine Auflösung von 2 µm erreicht
werden.
Die verfahrgeschwindigkeit muss nicht allzu hoch sein, kann es aber im
moment nicht genau beantworten.
Richtig, kontinuierliche Verfahrwege sind erwünscht, deswegen auch kein
Schrittmotor (@max).
Der Aufbau sollte möglichst lange funktionieren, deswegen dachte ich an
bürstenlose Servomotoren.
Danke, lG
Heinz schrieb:> Richtig, kontinuierliche Verfahrwege sind erwünscht, deswegen auch kein> Schrittmotor (@max).
Das ist Unsinn. Der Schrittmotor muss nur genügend kleine Schritte
machen, also 2 µ. Nichts in der Realität ist kontinuierlich, nicht mal
das Universum. Und ein anderer Motor kann auch nicht kontinuierlich
positionieren, sondern nur so wie die Messeinrichtung auflöst, also auch
2 µ.
Nebenbei bemerkt läuft ein Schrittmotor mit Mikroschritten nicht anders
als ein normaler DC-Motor. Aber da jeder sinnvolle Vorschlag sofort
niedergemacht wird, lohnt sich weiteres Nachdenken nicht.
Gruss Reinhard
Heinz schrieb:> Richtig, kontinuierliche Verfahrwege sind erwünscht, deswegen auch kein> Schrittmotor (@max).
Schon mal runtergerechnet, welcher Verfahrweg sich nach all den
Untersetzungen ergibt, wenn der Schrittmotor einen Schritt macht? So
exakt und reproduzierbar kannst du einen Bürstenlosen gar nicht
positionieren, wie du es mit einem Schrittmotor per Design machst.