Fotodiodenzeile Achsmessgerät Zeilensensor

Gast #3629427
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Hallo Profis von Microcontroller.net

Nachdem ich schon Monatelang auf der Suche nach einer Fotodiodenzeile 
der Bauart wie im Anhang bin, bleibt mir nix anderes übrig hier mal zu 
Fragen ob jemand das Bauteil bestimmen kann oder weiss, wo es dieses 
noch gibt.
Es ist eine Fotodiodenzeile aus einem älteren Achsmessgerät. Als 
Ersatzteil gibt es die Platine des hinteren Spursensors nicht mehr zu 
kaufen, erst recht finde ich den Zeilensensor einzeln nicht.

Soweit ich bis jetzt mit meiner Suche bin hat dieser 20 Zellen. Maße der 
Zeile sind ca 8mm x 0,5mm.

Der Sensor wird benötigt um über einen gebündelten Infrarotstrahl die 
Spurwerte der hinteren Räder bestimmen zu können. Das Achsmessgerät hat 
leider keine Funktion, mit der man eventuell einen anderen Sensor 
kalibrieren kann. Deshalb müsste es genau dieser mit 20 zellen und den 
Zeilenmassen sein.

Hat jemand eine Ahnung wie dieser bezeichnet wird (da keinerlei 
Aufdruck) und wo man noch solche herkriegt?

Sehr ähnlich sehen ja die Sensoren von Hamamatsu aus, aber die gibts 
nicht mit 20 Zellen.
Angehängte Dateien:
#3629854
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Und der Sensor ist kaputt? Bist Du sicher, dass nicht die 
Verstaerkerschaltung dazu das Problem ist?

Falls ja, und falls es den Sensor nicht mehr gibt: es sieht doch so aus, 
als waeren das einfach nur 20 Fotodioden die einzeln rausgefuehrt sind. 
Das kannst Du dann ja diskret mit 0805-Sensoren nachbauen und mit einer 
Zylinderlinse verkleinern/vergroessern bis es dem Original entspricht!?
Gast #3629943
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Ja, die Achsmessgeräte wurden von 1992 bis 2002 mit den Sensoren gebaut, 
und die Schaltkreise machen jetzt insgesamt langsam die Hufe hoch. 
Einzelne Messköpfe werden für horrende Preise gehandelt, um an so einen 
Sensor zu kommen. Mein Bruder arbeitet bei einer Werkstattausrüstung, 
und kennt dieses Proplem zur genüge. Selbst die kriegen vom Hersteller 
nix mehr.
Die Sensoren fallen nur Segmentweise aus, und das Achsmessgerät bringt 
dann utopische Werte, weil ein Sprung im Messverlauf ist.

Im Grunde wär das keine Schlechte Idee mit dem Sensoren, da muss ich mal 
messen, weil Das Sensorgehäuse am Messaufnehmer ist nur winzig. Wo kann 
man denn solche Linsen erstehen? Ich bin ja gern für solche Experimente 
zu haben.
#3629959
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Sterben die an eindrigenden Umwelteinflüssen, sprich Wasser, Schmutz, 
Sauerstoff?

Das einzige was ich finden konnte, sind ähnliche 16-Element Typen bei 
Hamamatsu, wird Dir wohl nix nützen. Ohne das genaue Bauteil zu kennen 
dürftest Du ziemlich aufgeschmissen sein. Ohne die Gesamtschaltung und 
die Dimensionierung zu kennen ist es vermutlich nahezu unmöglich, 
zuverlässige Messwerte zu bekommen. Wird wohl Zeit für ein teures 
Ersatzteil oder neues Messgerät. 14 Jahre ist ja ok, oder?

>Im Grunde wär das keine Schlechte Idee mit dem Sensoren,

Bedenke, dass die vermutlich extrem gut gematcht sein müssen und zudem 
exakt!! positioniert. Dürfte für Selbstbau aus Einzelementen schwer 
werden. Und dann noch Verzerrungen durch Linsen? Hm..... Wenn das so 
einfach wäre, dann würde niemand solche sauteuren Sensoren verbauen und 
alle würden einzelne Dioden verbauen!
Gast #3630011
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Das Achsmessgerät gehört zu einer Hobbywerkstatt. Neues kaufen ist 
bissel teuer für uns (mit der Ausstattung ca. 12000), die Software ist 
komplett Vollständig, was schon sauteuer ist, wenn man wieder so was 
kriegen will.
Als info: unseres ist von 1999, eingebauter Rechner ist ein 486 mit 100 
MHz, der speziell auf die Messkarte abgestimmt ist, die ca 380mm lang 
ist. Der Rechner startet nur von CD von nem Sony CD-Rom für das einb 
spezieller Controller auf dem Mainboard ist. Gehen wirklich nur CD-Rom 
Laufwerke von Sony zu benutzen. Andere starten nicht.

 Die Teile sind halt alle speziell für die Messcomputer gefertigt. Daher 
vermute ich fast auch das der Sensor nen Customteil ist.

Warum die Sensoren nu die Hufe hochmachen ist ne gute Frage. Solarzellen 
lassen ja auch in der Leistung nach.

Die von Hamamatsu hab ich auch schonmal gefunden. Vom Gehäuse her sehen 
die ja sehr ähnlich aus, aber halt die Chips zu breit.

Vielleicht würde sich auch so ein 16-Zeller machen, da ist der 
Messbereich aber nicht mehr so breit. Müsste man dann aber auch genau 
mit ner Linse abstimmen. D.H man braucht nen exakt vermessenes Fahrzeug 
und muss dann wieder auf die Werte kommen.
Gast #3631830
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Das sind 20 einzelne Photodioden in einem Keramikgehäuse 
zusammengesetzte.

Heute macht man das ohne teure Keramik

http://advancedphotonix.com/wp-content/uploads/PDB-C232.pdf

Da sind 32 drin, und nicht unbedingt in derselben Anschlussreihenfolge 
und in 1.02 statt ca. 0.4mm Abstand, aber vielleicht lässt sich was 
draus machen.

Dieses hier ist auch viel grösser mit 1mm Diodenabstand
http://www.hamamatsu.com/jp/en/product/category/3100/4001/4204/4105/S4111-35Q/index.html
Der hier hat 0.31mm, mit 76 Stück
http://www.osioptoelectronics.com/Libraries/Product-Data-Sheets/Photodiode-Arrays.sflb.ashx


Wenn es hart auf hart kommt, kann man auch 20 nackte Photodioden von 
0.4mm Breite auf eine Platine kleben und bonden, das ist nicht SOOO 
teuer

Hier auf Keramiksubstrat: http://www.dorazil.de/
http://www.aemtec.com/technologien/chip-und-drahtbonden/
#3631870
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zxr-k schrieb:
> Wo kann
> man denn solche Linsen erstehen?

z.B. 'Apotheke' Edmund Optics:

http://www.edmundoptics.de/optics/optical-lenses/cylinder-lenses/plastic-hybrid-acylinder-lenses/3415

Aber bedenke, dass Du den Strahl aufweiten musst, nicht focussieren. 
D.h. bei einer konvex-Linse musst Du das Diodenarray dann deutlich 
hinter dem Brennpunkt anordnen. Besser eine konkave Linse nehmen 
(scheint aber teurer zu sein):

http://www.edmundoptics.de/optics/optical-lenses/cylinder-lenses/plano-concave-pcv-cylinder-lenses/2107

Ich kenn den Strahlengang deines Systems nicht. Womoeglich alles halb so 
wild und man koennte auch normale Linsen (sphaerische) nehmen?
Gast #3667550
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Hi, sorry ich war lange unabkömmlich, aber vielen Dank für die 
ANtworten.  Ich hatte jetzt mal die Gelegenheit einen der Messköpfe zu 
zerlegen. Der Infrarotstrahl vom "Partnermesskopf" trifft gebündelt über 
eine Fresnelllinse und einen sich verengenden Tubus mit integrierter 
Linse zum Bündeln auf die Diodenzeile. Leider ist von der zweiten Linse 
weg sehr wenig Platz um z.B eine Zeile aus einzeldioden anzubringen und 
diese entsprechend weiter weg zusetzen um dort auf vergleichbare 
optische eigenschaften zu kommen. Systemtechnisch funktioniert das so 
ähnlich wie ein Nonius vom Messschieber, halt aber optisch. Ein Messkopf 
geht tadellos, die anderen springen um die Mittelstellung, d.H einzelne 
Segmente der Zeilen müssen ausgefallen sein. Der Achsmesscomputer hat 
eine eingebaute Kalibrierfunktion, das aber nur in bestimmten grenzen.

Leider bin ich bis jetzt auch noch nicht wirklich weiter gekommen. Ich 
hatte auch mal beim Kundendienst nachgefragt, so ne Platine (da ist nur 
der Sensor drauf und nen Pfostensteckverbinder) kostet an die 300, wenn 
noch welche lieferbar wären.
Gast #3667959
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zxr-k schrieb:
> kostet an die 300, wenn noch welche lieferbar WÄREN.

300€ scheint mir preiswert, wenn man den Aufwand für eine Ersatzlösung 
kennt. Da nach Eurer Meinung nicht mal der Hersteller welche beschaffen 
kann, wird es wohl sehr mühsam werden. Es reicht ja nicht wenn der 
mechanische Abstand stimmt, die elektrischen und optischen Werte sollen 
ja auch möglichst deckungsgleich sein! Da hilft nur alten Lieferanten 
und dessen Firmengeschichte zu ergründen. Evtl. firmiert es jetzt nur 
anders? Evtl. sucht Ihr nochmals überall unter "Linear Sensor Array" ?
Gast #3668202
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oszi40 schrieb:
> 300€ scheint mir preiswert, wenn man den Aufwand für eine Ersatzlösung
> kennt

Die ist auch nicht so einfach in üblicher Technologie realisierbar, 
Fotodioden im Gehäuse, egal welchem, auch SMD, sind viel zu gross. Da 
muss man wohl nackte Chips verarbeiten.

Georg
Gast #3669857
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Soweit ich jetzt nach ellenlangen datenblattsuchen raus habe, handelt es 
sich um ein customteil von hamamatsu, was es nie auf den freien Markt 
gab und nur für John bean / FSC hergestellt wurde bis 2002. Die 
Ersatzteile sind aufgebraucht. Eine Hoffnung hab ich noch: VOn hamamatsu 
gibt es zeilensensoren auf einem keramiksubstrat. Sieht aus wie ein 
kleines  vierkantprofil. Der pitch ist sehr ähnlich dem verwendetem 
Bauteil. Die Sensoren haben zwar 35 Segmente, aber man muss ja nicht 
alle anschliessen.  Weiss jemand wo man hamamatsu Bauteile als privater 
kaufen kann? Hab bis jetzt nix gefunden.
Danke schonmal
Gast #3670559
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Nee leider nicht. Wir sind quasi eine Schraubercommunity mit paar 
Leuten, ich bin gelernter Mechaniker, quasi als Fachkraft und mein 
jüngerer Bruder macht Werkstattausrüstung, und da können wir immer mal 
Geräte abfassen, die bei Firmen rausfliegen. Genauso wie den 
Achsmessrechner. Für die meisten konnten wir bis jetzt Ersatzteile 
auftreiben, aber halt bei dem Messgerät wirds eng.
Gast #3670579
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Der G715016 von Hamamatsu kommt noch relativ nahe an das Bauteil ran. 
Gut mit links/rechts zwei pixel weniger kann ich leben, da kann man halt 
die Räder zum Messen nicht soweit einschlagen. Der Pitch stimmt nicht 
ganz, ich komm aber auf fast dieselbe Länge der Zeile wie mit dem 
originalen, theoretisch um die Mittellage kein grosses Problem, aber 
jeweiter der Lichtstrahl nach draussen wandert, umso höher wird der 
Messfehler. Hat jemand ne Ahnung wo man so einen herkriegen könnte? 
Scheinbar verkauft Hamamatsu nur an die Industrie/Forschung/Gewerbe.
Gast #3670636
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Theoretisch möglich. Ich hatte gedacht, ich müsste den neuen Sensor in 
einen "Referenzmesskopf" mit funktionierender Platine Einbauen, mit dem 
Vorher eine   Messung links-Mittellage-Rechts gemacht wurde, und dann 
dasselbe nochmal machen. Wenn der Messfehler im Toleranzbereich der 
Anlage liegt sollte es gehen.  Die Köpfe messen zum Eichen "über Kreuz" 
quasi wenn ich links vorn die Platine verschieb wird vom Hinteren Kopf 
der"Einschlagwinkel" ausgerechnet, Dann dreht man den zu Kalibrierenden 
Kopf um 180° um den Lichtstrahl und machts nochmal. Quasi Umschlagfehler 
wie mit ner Wasserwaage. Also in gewissen Toleranzen (bis max. 18%) kann 
man den Messcomputer Kalibrieren. Wenns drüber ist sagt er "Kundendienst 
rufen"  :)  Der nützt da bloss auch nix mehr
Gast #3671268
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Mit den smd dioden hab ich auch schon geliebäugelt. Mal sehen ob ich 
welche find. VCD Sensor hab ich auch mal kurz überlegt, aber weiss der 
Geier warum, sämtliche fotodioden der Zeile sind mit beiden Anschlüssen 
einzeln herausgeführt und auf der hauptplatine im messkopf am Prozessor 
dran
Gast #3671323
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Ich werd mal grasen:)  Also Platine würd ich mir noch zutrauen. 
Fotobelichten und CAD krieg ich hin (KiCad). Ich frag mich nur ob ich da 
auch auf das Halbleitermaterial achten muss (Si, InGaAs...) zwecks 
Spannungen und Stromfluss.

Hier mal zwei Bilder der simplen Platine mit dem frisch aufgelöteten 
defekten ominösen Linearsensor (werd die doch nochmal einbauen, 
villeicht hat die Hitze was gemacht, man weiss ja nie :)  )

Ich hab den Sensor gestern nochmal mechanisch gemessen, ich komm auf 8mm 
aktive Länge, bei 20 Chips, sind 0,4mm Pitch. Würde bei 0401 smds 
aufgehen, ne kleine Lüche zwischen den Chips macht ja nix. Ist dann nur 
die Frage der empfindlichkeit, da die Messköpfe bei Transportern fast 5m 
auseinander sind. Da muss der Infrarotstrahl noch detektierbar sein.
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Gast #3671345
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Ich nochmal. Falls das mit den 0401 ern gehen sollte, könnte ich ne 
miniplatine in grösse des Schaltkreises machen, und die dann mit 
Stiftleisten auf die andre Platine auflöten. Das würde das genaue 
Anfertigen der grösseren Platine ersparen. Theoretisch kann ich dann 
auch den Brennpunkt leicht justieren. (im Abstand des Alten 
Schaltkreises zur Platine)
Gast #3674363
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Ich hab in den Messwertaufnehmern jetzt mal die Sensorplatinen hin und 
hergebaut. Zumindest funktionieren 4 noch tadellos, eine hat zwei 
Segmente Ausfall in der Mitte und 3 sind ganz tod. Auf einer der 
Platinen hab ich die Aufschrift "Plasma Ireland" gefunden. Hab mich 
schon gefreut und mal fleissig nach der Firma gesucht: Plasma Ireland 
Ltd. Ergebnis: Am 28.01.2012 aufgelöst.  Spitze!

Jetzt hab ich 7 von den Platinen da liegen, und alle sind hin. Den 
Schaltkreis aus dem ersten Beitrag hab ich wieder eingelötet, und 
lustigerweise geht der komplett.
Gast #3689405
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zxr-k schrieb:
> Zumal man die Dioden auch mit Microlitze anschliessen kann.
Das halte ich für sehr unwahrscheinlich - so schnell, wie sich die dünne 
Goldschicht im flüssigen Lot aufgelöst hat, kannst Du nicht gucken. Die 
Chipmetallisierung ist dafür definitiv nicht gemacht.

Drahtbonden ist hier eindeutig das Mittel der Wahl! Ablauf:
 * Chips besorgen (ist in kleinen Stückzahlen nicht immer einfach)
 * Leiterplatte designen und mit bondbarem Gold fertigen lassen (vorher 
Layout und Technologie unbedingt mit dem absprechen, der das dann kleben 
und bonden soll!)
 * Chips aufkleben (mit entsprechender Genauigkeit)
 * Drahtbonden
 * Verkapseln (Rahmen + Glasscheibe)
 * Pins einlöten

Wenn Du mal eine Kontaktmöglichkeit postet, kann ich Dir wahrscheinlich 
bei der Umsetzung helfen.

Was mir gerade noch durch den Kopf geht: Sind die Zeilen so offen 
verbaut, wie es auf den Bildern erscheint? Oder sind die transparent 
vergossen? Ich vermute nämlich, dass sich die Bonddrähte gelöst haben - 
die Photodiode sollte man so schnell nicht kaputt bekommen. Je nach 
Beschaffenheit könnte man eventuell reparieren, dann gäbe es das Problem 
mit der Ersatzteilbeschaffung zumindest nicht.
Und ... kann man die Teile auch sockeln? Dauernd ein- und auslöten ist 
m.E. nicht so toll ...
Gast #3691166
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Hi, vielen Dank für die Antwort
Klingt an sich nicht übel deine Beschreibung. Nur muss dann auch der 
Stückpreis im wirtschaftlichem Rahmen liegen. gebrauchte Achsmessgeräte 
der Serie gibts mittlerweile zwischen 300 und 1500 Euro, wovon aber 
sicherlich die allerwenigsten noch richtig gehen, die meisten behalten 
die Geräte bis die kaputt gehen (mein Bruder, der die Geräte auch 
repariert hat das schon sehr oft erlebt. Viele versuchen noch 
Ersatzteile zu bekommen, aber es wird echt sehr schwierig, der 
Hersteller der Geräte hat die Lieferung der Sensorplatinen eingestellt 
als die weiter oben genannte Firma geschlossen hat.) Zumal die sogar bis 
24 Zoll Felgen funktionieren und ein Fahrzeug voll Vermessen können. 
(8-Sensor Anlage mit Kreuzspurmessung)

Die Zeilensensoren sind leider vergossen. Quasi nen Schlitz im 
Keramikgehäuse mit der Diodenzeile und der ist dann mit einer sehr 
harten Vergussmasse vergossen.

Ich bleib im Internet gern anonym (Tel. Nr.; emailadresse 
veröffentlichen mein ich), Falls ein Ebay Account besteht einfach über 
user zxr-k ne mail schreiben.

Ich könnte dir auch einfach so ne Platine zukommen lassen, um zu sehen 
um was es exakt geht. Kaputte hab ich mittlerweile zuhauf :)
Gast #3871176
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Grüße Euch,

Ich hab auch diesen John Bean Messstand.
Dieser Bauteil ist definitv eine IR LED ARRAY das Licht ausstrahlt.
Bei vielen angeführten Links handelt es sich aber um Foto Dioden Arrays 
die
als Empfänger arbeiten.

Man kann die den IC mit fast jeder Handycam beobachten und sieht dann 
genau welche LED defekt sind oder nicht. Ich hab einen Chip der ist 
komplett tot. Bi den anderen Leuchten jeweils nur mehr 5 von den 20 
Dioden.

401er IR Dioden auflöten müsste eigentlich funktionieren.
Einen Prototypen bauen wäre verlockend.

mfg
Georg
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Gast #5220824
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Hallo,

ist bei dem Thema was rausgekommen?

Besitze seit kurzem auch solch ein Gerät.

Gruß Stefan

P.S.: was sind das für dioden? "401er IR Dioden"?

wenn ich danach Google, kommt alles möglich, was ist da die richtige?
#5591887
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Die Idee war das Array aus 0401er SMD IR LEDs nachzubauen - ist aber 
wohl nie passiert. Ich denke aber, dass der Versuch sich lohnen würde, 
eine Platine die den Chip ersetzt und die 16 LEDs trägt sollte ja 
schnell designt sein. Nur findet man sicherlich keine 0401er (so heißt 
der Gehäusetyp) als IR Version an jeder Ecke - in "bunt" natürlich 
schon.

Klaus.
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