Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Suche billige Variante eines Rotary-Encoders


von Silent S. (snooc)


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Hallo Leute!

Ich bin ein ziemlicher Anfänger was Elektronik angeht allerdings hab ich 
recherchiert und glaube zu wissen was ich gerne hätte.

Für ein kleines Projekt an dem ich arbeite benötige ich etwas zur 
Bestimmung der Position eines Motors. Das muss nicht sonderlich genau 
sein. Ein paar Millimeter daneben sind hierbei egal.

Da DC Motoren billiger sind als Servo-Motoren möchte ich mir gerne die 
Position von einem Rotary-Encoder bestimmen lassen.

Ich weiß aber nicht "wie billig" man solche Teile bekommt bzw. worauf 
ich bei der Suche und beim Kauf achten muss.

Im Optimalfall sollte das ganze vom Motor unabhängig sein. Ob nun ein 5V 
oder 12V Motor dran hängt sollte dafür keine Rolle spielen.

Kann mir da jemand mit Rat zur Seite stehen?

MfG; Stefan

von Jogitech (Gast)


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Bei Rotationsbewegung ist die Angabe in Millimeter nicht so günstig,

Wie viele Moor-Umdrehungen musst du auflösen können, und wie genau (Wie 
viele Schritte pro Umdrehung) sollen es denn mindestens sein?

Unter Umständen reicht dir ja ein 10-Gang Wendelpoti, der lässt sich 
auch sehr einfach auslesen.

von Harald W. (wilhelms)


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Silent Snooc schrieb:

> Da DC Motoren billiger sind als Servo-Motoren möchte ich mir gerne die
> Position von einem Rotary-Encoder bestimmen lassen.
>
> Ich weiß aber nicht "wie billig" man solche Teile bekommt bzw. worauf
> ich bei der Suche und beim Kauf achten muss.

Vielleicht reichen Dir da ja schon die Teile aus einer alten Maus.

von Silent S. (snooc)


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Hi,

Jogitech schrieb:

> Bei Rotationsbewegung ist die Angabe in Millimeter nicht so
> günstig,

Eigentlich wird damit etwas bewegt das sich dann hin und her bewegen 
soll deshalb sprach ich in Millimetern. ^^

> Wie viele Moor-Umdrehungen musst du auflösen können, und wie genau (Wie
> viele Schritte pro Umdrehung) sollen es denn mindestens sein?

Ich weiß leider nicht was das ist und wenn ich es google kommt dieser 
Thread hier als erstes :D

Eigentlich möchte ich nur ein Objekt auf einer Schiene bewegen und dafür 
brauche ich dessen Position. Das alles wird also auch mit der 
Übersetzung auf die Schiene zusammenhängen bzw. weiß ich noch nicht wie 
stark der Motor sein wird müssen (aber ich schätze ein 12V Motor sollte 
reichen).

> Unter Umständen reicht dir ja ein 10-Gang Wendelpoti, der lässt sich
> auch sehr einfach auslesen.

Wonach ich suche ist vor allem eine sehr günstige Konstruktion. Es geht 
eigentlich um die Entwicklung eines Prototypen weshalb ich versuche die 
Kosten nach unten zu drücken .. ^^

LG

von Klaus R. (klaus2)


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...oder ein magnet + hall-sensor, den sensor bekomms du aus alten 
festplatten. musst du halt selber zählen und ggf ab und an durch einen 
endlagenschalter mal wieder "nullen".

Klaus.

von Harald W. (wilhelms)


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Silent Snooc schrieb:

>> Wie viele Moor-Umdrehungen

Gemeint waren wohl Motorumdrehungen. :-)

> Eigentlich möchte ich nur ein Objekt auf einer Schiene bewegen und dafür
> brauche ich dessen Position.

Die Funktion und die Auswertung von Inkrementalgebern, so wie sie
auch in Mäusen eingebaut sind, ist Dir bekannt?

>> Unter Umständen reicht dir ja ein 10-Gang Wendelpoti, der lässt sich
>> auch sehr einfach auslesen.
>
> Wonach ich suche ist vor allem eine sehr günstige Konstruktion.

Das Poti wäre da die billigste Variante mit begrenzter Genauigkeit.
Ein Inkrementalgeber wäre deutlich genauer, aber auch schwieriger
in der Auswertung. Typisch brauchst Dudafür einen µC. Noch besser
wäre ein Absolutwertgeber, aber dann wirds doch recht teuer.
Gruss
Harald

von Dominik R. (vision)


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Du kannst einfach eine Gabellichtschranke nehmen und eine Folie so 
bedrucken, dass Striche im Kreis angeordnet sind. Die so entstandene 
Scheibe schneidest du aus und befestigt sie auf der Motorwelle. Mit der 
Lichtschranke zählst du dann, wie viele Striche an der Lichtschanke 
vorbei gekommen sind. Mit einer doppelten Lichtschranke kannst du sogar 
die Drehrichtung erkennen.

von Christian B. (casandro)


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Miss mal den Stromverbrauch des Motors mit dem Oszilloskop. Eventuell 
hat die pro Umdrehung starke Schwankungen im Strom, das kannst Du 
ausnutzen um die Umdrehungen zu zählen. Die Richtung weißt Du ja.

(falls Du kein Oszilloskop hast, kannst Du auch mal einen Lautsprecher 
in Reihe schalten, hörst Du ein entsprechendes Brummen so sollte es 
gehen)

von Falk B. (falk)


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@ Silent Snooc (snooc)

>Eigentlich möchte ich nur ein Objekt auf einer Schiene bewegen und dafür
>brauche ich dessen Position. Das alles wird also auch mit der
>Übersetzung auf die Schiene zusammenhängen bzw. weiß ich noch nicht wie
>stark der Motor sein wird müssen (aber ich schätze ein 12V Motor sollte
>reichen).

Besorg dir einen alten Scanner oder Tintenstrahldrucker, dort ist ein 
Schrittmotor + Schlitten schon drin. Das kann man ausschlachten und 
selber ansteuern.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Eine andere Möglichkeit bestünde darin, die Position auf der Schiene mit 
einem Zehngangpotentiometer und Seilzug zu bestimmen, so wie man es 
früher teilweise auch bei Plottern und Messdatenschreibern realisiert 
hat.

von Lok (Gast)


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Silent Snooc schrieb:
> Eigentlich möchte ich nur ein Objekt auf einer Schiene bewegen und dafür
> brauche ich dessen Position. Das alles wird also auch mit der
> Übersetzung auf die Schiene zusammenhängen bzw. weiß ich noch nicht wie
> stark der Motor sein wird müssen (aber ich schätze ein 12V Motor sollte
> reichen).

Hallo!
Für die Bewegung von Objekten auf einer Schiene hin und her, gibt es 
erprobte Lösungen:
http://www.modellbahnmanufaktur-crottendorf.de/files/dsc_9680.jpg
oder elektrisch:
http://www.deine-bahn.de/sites/deine-bahn/files/newsimages/lokomotive.jpg
Die Position steht dann im Fahrplan - mehr oder weniger genau.

Solche Antworten resultieren aus Deiner "sehr detaillierten" 
Aufgabenstellung.
Also: worum geht es eigentlich?

von blubblub (Gast)


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von Wolfgang (Gast)


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Silent Snooc schrieb:
> Da DC Motoren billiger sind als Servo-Motoren möchte ich mir gerne die
> Position von einem Rotary-Encoder bestimmen lassen.
>
> Ich weiß aber nicht "wie billig" man solche Teile bekommt bzw. worauf
> ich bei der Suche und beim Kauf achten muss.

Dafür reicht eine bedruckete Papierscheibe mit schwarzen und weißen 
Segmenten, die auf der Achse sitzt und zwei Reflexlichtschranken (eine 
LED und zwei Photodioden) die sich die Scheibe angucken. Ein µC kann dir 
dann die Position sagen. Bei diversen Roboterbastelprojekten wird das 
z.B. so gemacht.
http://www.cs.hs-rm.de/~linn/vpdv07/asuro3/asuro-website/files/position.html

von Stefan F. (Gast)


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Oder ein Zahnrad im Getriebe anmalen bzw durchbohren und mit 
Lichtschranke abtasten.

von Silent S. (snooc)


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Hi!

Ich glaube, dass ich doch nicht so ganz auf der richtigen Fährte bin.

Bitte verzeiht mir mal eben das Umschwenken und erlaubt mir meine Frage 
neu zu formulieren:


Was ich suche ist eine Möglichkeit einen Elektromotor mittels eines 
Mikrokontrollers anzusteuern und möchte dabei auch die Position und die 
Geschwindigkeit steuern können. Die Position und Geschwindigkeit muss 
dabei nicht äußerst präzise bestimmt werden können.

Ich suche also nach einer halbwegs günstigen Lösung und tue mir schwer 
rauszubekommen was genau ich benötige. Es gibt einfach so viele 
Möglichkeiten ..

von Patrick (Gast)


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Hi,

du könntest z.b einen Sensor von Austria Microsystems zb. AS5040 nehmen 
und auf die Motorwelle einen diamtetral magnetisierten Magneten 
aufkleben. Dann bekommst du ein serielles Signal über die aktuell 
Position als Winkel. Die haben aber auch noch div. andere HAL Sensoren 
mit div. Ausgangssignalen z.b Spg/Winkel etc..

Wer auch so was hat ist Micronas 
http://www.micronas.com/de/produkte/direktwinkel-sensoren

Gruss Patrick

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Silent Snooc schrieb:
> Ich glaube, dass ich doch nicht so ganz auf der richtigen Fährte bin.

Dito

> Was ich suche ist eine Möglichkeit einen Elektromotor mittels eines
> Mikrokontrollers anzusteuern und möchte dabei auch die Position und die
> Geschwindigkeit steuern können. Die Position und Geschwindigkeit muss
> dabei nicht äußerst präzise bestimmt werden können.

Begriffsverwirrung: ein Motor erzeugt an sich erst mal eine 
Rotationsbewegung. Messen kannst du also keine Position sondern nur 
einen Drehwinkel.

Anscheinend willst du mit einem Motor ein Objekt linear verfahren. Dazu 
mußt du erstmal die Drehbewegung in eine lineare Bewegung umwandeln. 
Möglichkeiten dafür gibt es viele:

- Exzenter/Schubstange (siehe Modellbau-Servo)
- Seilzug
- Zahnstange

Zur Messung der Potition gibt es ebenfalls mehrere Ansätze. 
Unterscheiden würde ich mindestens direkte und indirekte.

Direkt:

- ein Schiebepoti das direkt betätigt wird
- ein linearer digitaler Geber (Strichcode auf Streifen, absolut oder 
inkrementell)

Indirekt: hier wird nicht die lineare Bewegung gemessen, sondern die 
Rotationsbewegung, noch bevor sie in die Linearbewegung umgewandelt ist. 
Beispiele:

- Drehpoti (muß natürlich hinter ein Getriebe, siehe Modellbauservo)
- ein Winkelpositionsgeber aka rotary encoder, gibts auch absolut oder 
inkrementell
- der Motor selber zählt Schritte (Schrittmotor)

Im einfachsten Fall wird die Drehbewegung des Motors so weit 
heruntergesetzt, daß als Geber ein simpler Drehzahlgeber (Lichtschranke) 
ausreicht. Die Drehrichtung kennt die Elektronik ja selber. Anhand der 
Getriebeuntersetzung "weiß" die Elektronik dann, daß z.B. 100 
Umdrehungen einer Bewegung um 1mm entsprechen.

Inkrementelle Geber können immer nur die Änderung der Position messen. 
Für einen Absolutwert braucht man einen weiteren Sensor für die 
Anfangsposition.


XL

von Düsendieb (Gast)


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wie viele Tonnen Gewicht sollen denn bewegt werden?
Wie lang ist der Fahrweg?
Wie schnell ist die Beschleunigung?
Wie groß ist die max. Geschwindigkeit?

Mit einem µc einen Schrittmotor anzusteuern ist gar nicht so schwer. 
Daher nimmt man die Dinger auch bei so vielen Druckern, Scanner etc.

Axel

von Paul B. (Gast)


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Kleiner Hinweis

die, wie du schreibst:
>billige Variante eines Rotary-Encoders
ist die, einen solchen mit der Achse zu koppeln und die Rastungen zu 
entfernen. Allerdings haben diese und auch die anderen o.g. mechanischen 
Varianten den Nachteil des raschen Verschleisses. Klassische mechanische 
Encoder schaffen 10k ... 20k Schaltvorgänge bei geringem Strom. Ich 
würde die Magnet-Hall-Sensorvariante nehmen oder die Gabellichtschranke. 
Da lernst Du am meisten.

von Harald W. (wilhelms)


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Frank Petelka schrieb:

> die, wie du schreibst:
>>billige Variante eines Rotary-Encoders
> ist die, einen solchen mit der Achse zu koppeln und die Rastungen zu
> entfernen. Allerdings haben diese und auch die anderen o.g. mechanischen
> Varianten den Nachteil des raschen Verschleisses.

Deshalb ja auch weiter oben der Vorschlag, eine Maus zu schlachten.
Dann fallen die von Dir genannten Nachteile weg. Eine Auswerte-
schaltung braucht man so oder so.
Gruss
Harald

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