Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drehwinkelmessung


von Domenik L. (led35549)



Lesenswert?

Hallo zusammen,

ich bin neu hier im Forum und benötige etwas Hilfe!

Um den Drehwinkel einer Kurbelwelle zu messen, die von einem 
Stirlingmotor angetrieben wird, verwende ich einen Sensor (AS5048A) der 
Firma AMS. Dieser ist auf einer Leiterplatine mit intigrierten 
Mikrokontroller befestigt (Demoboard). Zudem befindet sich auf der 
Leiterplatine ein LCDisplay, welches über den Mikrocontroller am Sensor 
angeschlossen ist und mir immer den aktuellen absoluten Winkel anzeigt. 
Außerdem lässt sich das gesamte Demo Board per USB 2.0 an den PC 
anschließen und der aktuelle Winkel per Software am Bildschirm 
darstellen.
Nun mein Problem: Ich möchte die aktuelle Winkelposition im Betrieb 
(1000U/min) mit einer bestimmten Abtastrate messen und zum Beispiel in 
einer Excel-Datei speichern.Wäre dies realisierbar? Wie setze ich die 
Kommunikation zwischen Mikrocontroller und PC über USB oder einer I2C- 
Schnittstelle um.
Über Tipps und Hilfe wäre ich sehr dankbar.
Im Anhang befinden sich die Datenblätter des Sensors, des verwendeten 
Demoboards und des Microcontrollers

von Georg (Gast)


Lesenswert?

Domenik Lenz schrieb:
> Ich möchte die aktuelle Winkelposition im Betrieb
> (1000U/min) mit einer bestimmten Abtastrate messen und zum Beispiel in
> einer Excel-Datei speichern

Wozu? Das kannst du doch einfach ausrechnen.

Georg

von Domenik L. (led35549)


Lesenswert?

Hallo Georg,

Sinn und zweck des Ganzen ist die Aufzeichnung des p-V-diagramms eines 
Stirlingmotors, um die mechanische Leistung zu bestimmen.Dabei verwende 
ich den Aktuellen Drehwinkel der Welle um das aktuelle Hubvolumen zu 
bestimmen.
Was genau meinst du mit ausrechnen?

Mfg domenik

von Georg (Gast)


Lesenswert?

Domenik Lenz schrieb:
> Ich möchte die aktuelle Winkelposition im Betrieb
> (1000U/min) mit einer bestimmten Abtastrate messen und zum Beispiel in
> einer Excel-Datei speichern

Domenik Lenz schrieb:
> Sinn und zweck des Ganzen ist die Aufzeichnung des p-V-diagramms

Das ist ja nun was ganz anderes. Den Drehwinkel selbst bei einer 
bestimmten Drehzahl kannst du natürlich ausrechnen, da muss man nichts 
messen. Sag doch gleich was du eigentlich messen willst - nach neuester 
Information also p in Abhängigkeit vom Winkel?

Georg

von Domenik L. (led35549)


Lesenswert?

nicht ganz!Ich möchte V in abhängigkeit des Drehwinkels berechnen
Tut mit leid, hätte ich vllt genauer beschriebn sollen!

von Georg (Gast)


Lesenswert?

Domenik Lenz schrieb:
> nicht ganz!Ich möchte V in abhängigkeit des Drehwinkels berechnen

Das ist keine Messaufgabe, da sind wir nicht zuständig :-)

Wie das Volumen vom Drehwinkel abhängt, musst du doch wissen, dafür gibt 
es auch keinen Sensor. Wenn nicht, nimm einen Messbecher und litre es 
aus. Jedenfalls ist das eine feste Funktion, die du nur einmal deinem 
Excel beibringen musst.

Du misst also parallel w und p, später errechnet Excel V aus w und malt 
ein p-V-Diagramm. Oder doch nicht?

Georg

von Domenik L. (led35549)


Lesenswert?

Ja genau, ich messe Winkel und Druck parallel.Mit einer Formel kann ich 
den aktuellen Winkel in das Volumen umrechnen.

von Karl H. (kbuchegg)


Lesenswert?

Hast du zu deinem Demo Board eine CD bekommen, in der das Programm im 
QUelltext drauf ist?
Ev. gibt es da auch ein COM-Objekt, über welches Excel an die Daten des 
Demo Boards ran kommt.

Wenn nicht, würde ich mich mal mit dem Hersteller des Demo Boards in 
Verbindung setzen und um technische Unterstützung bitten. Vielleicht 
haben die ja was fertiges, was du in Excel benutzen kannst.

von Domenik L. (led35549)


Lesenswert?

Leider war keine CD  mit dem Quelltext der Software dabei. HAbe nun den 
Hersteller kontaktiert. Dieser wäre bereit mit den Quelltext der 
Software zu schicken.Nun heißt es wohl abwarten...

von PittyJ (Gast)


Lesenswert?

Mal eine Frage zum Konzept
Der Winkel wird ausgelesen. z.B. mit I2C. Das ist nicht der schnellste 
Bus.
Während der Übertragung dreht sich natürlich die Welle weiter. Dann 
steht der Wert im Mikrokontroller. und wird irgendwann mal zum PC 
übertragen. Braucht auch seine Zeit. Dabei dreht sich die Welle weiter.
Sprich: wenn der Wert im PC ist, dann ist die Welle schon komplett 
woanders.

Wie soll dann noch eine vernünftige Verbindung zum Druck hergestellt 
werden?

von Purzel H. (hacky)


Lesenswert?

Das ganze macht nur Sinn, wenn Winkel und Druck gleichzeitig gemessen 
werden werden. Vom Controller. Sonst .. in die Tonne.

von TomHeike (Gast)


Lesenswert?

Ja genau!

Mal eine überschlägige Rechnung:
1000 U/min = 16,7 U/s
da bleibt für einen Messwert pro Umdrehung nur 60ms...
Aber Du willst ja eine ordentliche Auflösung über eine Umdrehung, da 
sind wir schnell bei nur 1ms und darunter.
Da würde ich mir ehrlich gesagt nicht nur über die Übertragung zum PC 
Sorgen machen, sondern schon um die Zeit der Wandlung im 
Drehwinkelsensor, Wandlung des Wertes des Drucksensors usw.
Da gibt es einige Einflüsse, die es recht unbestimmbar machen, ob die 
Druck- und Drehwinkelwerte zueinander synchron aufgezeichnet werden.
Ich würde zusehen, daß ich beide Werte zunächst auf analoge Weise habe 
und dann schnell genug wandle - und selbst dann würde ich mal 
abschätzen, welche "Frequenzen" die Sensoren selbst mitmachen und 
inwiefern die nachfolgende Schaltung einen Tiefpass bzw. eine 
Phasenverschiebung darstellt..

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.