Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Synchronmotor mit CCD-Positionssensor


von Patrick (Gast)


Lesenswert?

Hallo Hobbyfreunde,

ich bin Student und Hobbybastler zugleich. Ich habe folgendes Anliegen:

Ich möchte gerne einen SM-Linearmotor positionsregeln. Dazu möchte ich 
einen CCD-Sensor verwenden.

Nur weiß ich leider nicht recht, wie das genau funktioniert.

Hat jmd. vll. einen Link, wo sowas schon mal angewendet worden ist, 
sodass ich mal das Prinzip dahiner sehe ?

Danke

von lrep (Gast)


Lesenswert?

Patrick schrieb:
> Linearmotor positionsregeln. Dazu möchte ich
> einen CCD-Sensor verwenden.
>
> Nur weiß ich leider nicht recht, wie das genau funktioniert.

Wie kommst du dann gerade auf diesen Ansatz?

Du könntest z.B. eine Kamera nehmen und mittels Bildauswertung 
feststellen, wo sich der Schlitten befindet.
Oder eine CCD-Zeile aus einem Scanner verwenden um die Lage einer 
Lichtquelle am Schlitten oder eine andere Hell/Dunkel-Grenze auswerten.

von Patrick (Gast)


Lesenswert?

lrep schrieb:
> Du könntest z.B. eine Kamera nehmen und mittels Bildauswertung
> feststellen, wo sich der Schlitten befindet.
> Oder eine CCD-Zeile aus einem Scanner verwenden um die Lage einer
> Lichtquelle am Schlitten oder eine andere Hell/Dunkel-Grenze auswerten.

Ja könnte man das etwas ausführlicher Beschreiben vll. ? Danke für die 
Antwort...

von Icke (Gast)


Lesenswert?

Patrick schrieb:
> lrep schrieb:
>> Du könntest z.B. eine Kamera nehmen und mittels Bildauswertung
>> feststellen, wo sich der Schlitten befindet.
>> Oder eine CCD-Zeile aus einem Scanner verwenden um die Lage einer
>> Lichtquelle am Schlitten oder eine andere Hell/Dunkel-Grenze auswerten.
>
> Ja könnte man das etwas ausführlicher Beschreiben vll. ? Danke für die
> Antwort...

das würde mich auch mal interessieren

von Patrick (Gast)


Lesenswert?

Patrick schrieb:
> Hallo Hobbyfreunde,
>
> ich bin Student und Hobbybastler zugleich. Ich habe folgendes Anliegen:
>
> Ich möchte gerne einen SM-Linearmotor positionsregeln. Dazu möchte ich
> einen CCD-Sensor verwenden.
>
> Nur weiß ich leider nicht recht, wie das genau funktioniert.
>
> Hat jmd. vll. einen Link, wo sowas schon mal angewendet worden ist,
> sodass ich mal das Prinzip dahiner sehe ?
>
> Danke

Hallo, kann mir keiner helfen ? Gibt es alternativ optische 
Messprinzipien, die gut und günstig sind?

von Christopher (Gast)


Lesenswert?

- Lichtschranken, wenn nur bestimmte Punkte angefahren werden müssen
- Abstandssensor wenn nur geringe Fahrwege notwendig sind
- Kamera mit Bildauswertung wenn du Spaß daran hast
- Laserabstandssensor verwenden
- ...

Aber Systemvorschläge musst du schon machen, dann kann hier darüber.

von Patrick (Gast)


Lesenswert?

Christopher schrieb:
> - Lichtschranken, wenn nur bestimmte Punkte angefahren werden müssen
> - Abstandssensor wenn nur geringe Fahrwege notwendig sind
> - Kamera mit Bildauswertung wenn du Spaß daran hast
> - Laserabstandssensor verwenden

Das Problem ist, ich habe so ein Huckepack-Antrieb, d.h. ich verfahre in 
x und y-Richtung, da ist doch vll. die Kamera am besten für geeignet.

Gibt es irgendwo konkret Links, wo sowas mal angewendet worden ist, wo 
ich sehe, wie man das macht ?

von Floppy (Gast)


Lesenswert?

Patrick schrieb:
> Das Problem ist, ich habe so ein Huckepack-Antrieb, d.h. ich verfahre in
> x und y-Richtung, da ist doch vll. die Kamera am besten für geeignet.

Hör auf mit dem "Glauben" und schildere mal richtig was Du hast und für 
was du es einsetzten möchtest! Hier im Forum gibts genug spezialisten, 
aber wenn Du anfängst ne Steuerung zu bauen die "Gott" enthalten soll, 
wird dir keiner helfen

von JK (Gast)


Lesenswert?

Ich möchte mal ein paar Begriffe in den Raum werfen:
- Auflösung
- Genauigkeit
- Verfahrweg
- absolut/inkrementell
- Schnittstelle?

Versuche mal deine Anforderungen etwas genauer zu stecken.
Hier mal ein Beispiel für einen magnetischen linearen Hall-Chip: 
http://ichaus.de/product/iC-MHL200
Hierfür brauchst du ein Magnetband, hier mit einer magnetischen Periode 
von 4 mm (2mm/Pol). Den Sensor würdest du an dem beweglichen Teil des 
Aufbaus befestigen.

Das ganze geht natürlich auch optisch, womit wir bei deinem CCD-Sensor 
wären (warum genau dieser Sensor?). Hier brauchst du statt dem 
Magnetband natürlich eine optische Maßverkörperung...

von Andi (Gast)


Lesenswert?

du musst dir erstmal über die Anforderungen Gedanken mach:

- Preis
- Auflösung, Genauigkeit
- Geschwindigkeit
- Preis
- Wie wertest du aus, welches Knowhow bringst du mit / bist du bereit 
dir anzueignen?

von Patrick (Gast)


Lesenswert?

JK schrieb:
> Ich möchte mal ein paar Begriffe in den Raum werfen:
> - Auflösung
> - Genauigkeit
> - Verfahrweg
> - absolut/inkrementell
> - Schnittstelle?

Auflösung unter 0.5 mm, verfahrweg bis 100mm, inkrementell um die 
auflösung zu verbessern....

Was genau ist mit Schnittstelle gemeint ?

von Patrick (Gast)


Lesenswert?

Patrick schrieb:
> JK schrieb:
>> Ich möchte mal ein paar Begriffe in den Raum werfen:
>> - Auflösung
>> - Genauigkeit
>> - Verfahrweg
>> - absolut/inkrementell
>> - Schnittstelle?
>
> Auflösung unter 0.5 mm, verfahrweg bis 100mm, inkrementell um die
> auflösung zu verbessern....
>
> Was genau ist mit Schnittstelle gemeint ?

Ich will auf jeden Fall berührungslos messen und das auch noch optisch, 
da andere Prinzipien stark auf streuende Magnetfelder reagieren. Daher 
kommt nur optisch in Frage

von Patrick (Gast)


Lesenswert?

Andi schrieb:
> - Geschwindigkeit
> - Preis
> - Wie wertest du aus, welches Knowhow bringst du mit / bist du bereit
> dir anzueignen?

Bereit mir alles beizubringen ! Preis ist zunächst zweitranging, jedoch 
bezahlbar, d.h. bis 50 Euro / Sensor ?

Auswerten dachte ich über einen Arduino Board, habe aber auch ein 
STM32F4 Board hier liegen

von tmomas (Gast)


Lesenswert?

Patrick schrieb:
> Gibt es alternativ optische
> Messprinzipien, die gut und günstig sind?

Optische Maus.
Da ist nix anderes drin als eine gering aufgelöste Kamera.

von Patrick (Gast)


Lesenswert?

JK schrieb:
> Ich möchte mal ein paar Begriffe in den Raum werfen:
> - Auflösung
> - Genauigkeit
> - Verfahrweg
> - absolut/inkrementell
> - Schnittstelle?

Was ist genau mit Schnittstelle gemeint, da bin ich mir nicht sicher.

Vielen Dank vorab für eure Antworten.

von rmu (Gast)


Lesenswert?

Wie wärs mit einem Glasmassstab?

Alternativ: RaspberryPI + Pi-Camera die ein entsprechend genaues Muster 
filmt, Auswertung per OpenCV. Ist u.U. langsam.

Ungenau, aber tauglich für Auflösung im cm-Bereich: Strichcode-Scanner.

von Patrick (Gast)


Lesenswert?

rmu schrieb:
> Wie wärs mit einem Glasmassstab?
>
> Alternativ: RaspberryPI + Pi-Camera die ein entsprechend genaues Muster
> filmt, Auswertung per OpenCV. Ist u.U. langsam.
>
> Ungenau, aber tauglich für Auflösung im cm-Bereich: Strichcode-Scanner.

Ne, das ganze muss ja schnell ausgewertet werden und für Auflösung im 
cm-Bereich ist das katastrophal....

von AufArbeit (Gast)


Lesenswert?

Patrick schrieb:
> Auflösung unter 0.5 mm, verfahrweg bis 100mm

Linearpoti.
Musst halt suchen, wo du sowas billig herbekommst.
Ansonsten Inkrementalgeber auf den Motoren, so wie es auch alle anderen 
mit geringen Anforderungen an die Auflösung machen.

von JK (Gast)


Lesenswert?

Patrick schrieb:
> Was ist genau mit Schnittstelle gemeint, da bin ich mir nicht sicher.

Hi,
du musst dir die Frage stellen wie du die Position erhalten und 
verarbeiten willst. Es gibt die klassischen Inkrementalsignale (ABZ), es 
gibt serielle Encoderschnittstellen oder auch einfach SPI, ...

Geht es hier auch um eine Positionsregelung? Dann solltest du auch über 
die Latenz nachdenken (Motor+Positionsgeber=Servo).

Patrick schrieb:
> inkrementell um die auflösung zu verbessern
Was meinst du damit? Interpolation?

Patrick schrieb:
> optisch, da andere Prinzipien stark auf streuende Magnetfelder reagieren
Es gibt Magnetsensoren, die das Feld differentiell auswerten. 
Magnetische Gleichfelder (Gleichtaktstörungen) werden eliminiert.

Schau mal wie es im Drucker gemacht ist: Transparentes Plastikband 
(Inkrementalspur) wird von LED und Fotodiode umgeben. Das mit dem 
Magnetband stelle ich mir kleiner und mechanisch einfacher vor.

von Patrick (Gast)


Lesenswert?

JK schrieb:
> Geht es hier auch um eine Positionsregelung? Dann solltest du auch über
> die Latenz nachdenken (Motor+Positionsgeber=Servo).

Ja, richtig, geht um Positionsregelung.

JK schrieb:
> Patrick schrieb:
>> inkrementell um die auflösung zu verbessern
> Was meinst du damit? Interpolation?

Richtig!

JK schrieb:
>> optisch, da andere Prinzipien stark auf streuende Magnetfelder reagieren
> Es gibt Magnetsensoren, die das Feld differentiell auswerten.
> Magnetische Gleichfelder (Gleichtaktstörungen) werden eliminiert.

Hast du ein Beispiel ? Z.b. Bericht über diesen Sensor  ??


Für mich interessant ist zunächst die Frage, mit welchem Sensor ich 
optisch die Position bestimmen kann und das mit einer recht guten 
Auflösung ( ideal bis µm) und kostengünstig.

von tmomas (Gast)


Lesenswert?

Patrick schrieb:
> Auflösung unter 0.5 mm,

Patrick schrieb:
> und das mit einer recht guten Auflösung ( ideal bis µm)

0,5mm oder "ideal bis µm"?

Es hilft ungemein, wenn man weiß, was man will bzw. was man wirklich 
braucht.

Was willst du denn überhaupt bauen? 3D Drucker? CNC Fräse?

von Patrick (Gast)


Lesenswert?

tmomas schrieb:
> Es hilft ungemein, wenn man weiß, was man will bzw. was man wirklich
> braucht.
>
> Was willst du denn überhaupt bauen? 3D Drucker? CNC Fräse?

Also ich dachte es wäre klar:

Positionsregelung Motor, dazu die position berührungslos optisch 
erfassen, Messbereich sollte bis 100 mm sein, Auflösung sollte so gut 
wie möglich sein, ideal bis 10µm, real wirds eher bei hunderten von µm 
sein denke ich.

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.