Hallo,
ich möchte folgende Messvorrichtung umsetzen:
Auf einer Platte mit 16 (mit federnden Kontaktstiften von ingun.de)
kontaktierten Solarzellen-Proben soll jeweils eine vermessen werden.
(siehe Skizze) Dazu soll die Platte mithilfe eines Schrittmotors immer
zur nächsten Probe um 1/16 rotieren und auf der Unterseite einen Kontakt
zur "Messbasis" herstellen.
Mit welchen Kontakten könnte dies realisiert werden?
Zu beachten ist aber, dass diese Pogo-Pins in der Regel nicht für
radiale Belastungen gemacht sind, wie sie auftreten, wenn man sie als
Schleifkontakt verwendet.
Schlumpf schrieb:> Zu beachten ist aber, dass diese Pogo-Pins in der Regel nicht für> radiale Belastungen gemacht sind, wie sie auftreten, wenn man sie als> Schleifkontakt verwendet.
genau das ist meine Befürchtung
Deshalb dachte ich mir dass man als unteren Gegenkontakt keine Pins
sondern eine Art Feder verwenden könnte. Hat jemand eine Idee für ein
Bauteil?
Fabian M. schrieb:> Schlumpf schrieb:>> Zu beachten ist aber, dass diese Pogo-Pins in der Regel nicht für>> radiale Belastungen gemacht sind, wie sie auftreten, wenn man sie als>> Schleifkontakt verwendet.>> genau das ist meine Befürchtung
Es reicht doch, den beweglichen Teil des Stiftes in einem Röhrchen zu
führen.
Stone schrieb:> Ich hab irgendwo mal pneumatische Kontaktstifte gesehen, die> könnten> gehn.> Also Teller drehen und Kontakte wieder hin drücken.>> Gruß Matthias
Gibt es nicht eine Art Federkontakte die durch die Stifte
heruntergedrückt werden, so dass die Stifte ohne zu großen Widerstand
und Seitenkräfte weiterrotieren können.
Fabian M. schrieb:> hat jemand eine Idee?
Spitze Pogostifte lassen sich definitiv nicht seitwärts bewegen. Du
kannst es mit Pogostiften mit abgerundetem Kopf probieren, das hängt
auch von den Gegenkontakten ab, die sollten flach und ohne Stufen (!!)
sein.
Ist aber immer noch ziemlich Murks, die einzig vernünftige Verwendung
von Federstiften in diesem Zusammenhang ist abheben, drehen und Stifte
wieder absenken.
Grundsätzlich erhebt sich aber die Frage, warum du nicht einfach alle
Solarzellen mit Federstiften kontaktierst und zur Messung elektrisch
umschaltest. Aber das ist wohl wie immer bei diesen Diskussionen - du
hast eine Vorstellung, von der du nicht abgehen willst, und abweichende
Vorschläge sind unerwünscht. Da sind wir uns also wohl einig: ich kann
keinen Beitrag leisten, den du für sinnvoll halten kannst, also lass ich
es jetzt.
Georg
Georg schrieb:> Fabian M. schrieb:>> hat jemand eine Idee?>> Spitze Pogostifte lassen sich definitiv nicht seitwärts bewegen. Du> kannst es mit Pogostiften mit abgerundetem Kopf probieren, das hängt> auch von den Gegenkontakten ab, die sollten flach und ohne Stufen (!!)> sein.>> Ist aber immer noch ziemlich Murks, die einzig vernünftige Verwendung> von Federstiften in diesem Zusammenhang ist abheben, drehen und Stifte> wieder absenken.>> Grundsätzlich erhebt sich aber die Frage, warum du nicht einfach alle> Solarzellen mit Federstiften kontaktierst und zur Messung elektrisch> umschaltest. Aber das ist wohl wie immer bei diesen Diskussionen - du> hast eine Vorstellung, von der du nicht abgehen willst, und abweichende> Vorschläge sind unerwünscht. Da sind wir uns also wohl einig: ich kann> keinen Beitrag leisten, den du für sinnvoll halten kannst, also lass ich> es jetzt.>> Georg
Danke für deine Antwort Georg. Hier eine Skizze der Kontaktfedern auf
der unteren nicht rotierenden Platte. Die Idee mit der vollständig
elektrischen Kontaktierung hatte ich auch, jedoch befindet sich das
ganze in einer Stickstoff Atmosphäre und da es unter einen
Solarsimulator kommt braucht man Quarzglas als Fenster, welches sehr
teuer ist (1000€ für diese Fläche). Außerdem degradieren die Solarzellen
unter UV Licht, deßhalb sollten die die nicht vermessen werden keines
abbekommen (eine Messung dauert mehrere Minuten)
Mit meinem aktuellen Konzept benötigt man nur ein kleines Quarzfenster
und die Zellen sind immer an der selben Position unter dem Simulator.
Gäbe es vielleicht eine andere Lösung als Kontaktstifte?
Fabian M. schrieb:> Hier eine Skizze der Kontaktfedern auf> der unteren nicht rotierenden Platte.
Wozu hast du eine Feder auf der Platte? Da bräuchtest du vergoldete
Federn, und das überflüssigerweise, im Normalfall federt nur eine Seite
eines Kontaktes, nicht beide, und in dem Fall ist das der Stift. Die
Platte sollte im Gegenteil so flach wie möglich sein, am besten wären
die Kontaktfelder in das Material eingelassen.
Besser wären ev. Federstifte mit einer vergoldeten Rolle statt einer
Spitze, aber die müsste man wohl extra anfertigen lassen.
Fabian M. schrieb:> Die Idee mit der vollständig> elektrischen Kontaktierung hatte ich auch, jedoch befindet sich das> ganze in einer Stickstoff Atmosphäre und da es unter einen> Solarsimulator kommt braucht man Quarzglas als Fenster, welches sehr> teuer ist (1000€ für diese Fläche).
Na du kannst doch alles kontaktieren und trotzdem die Klapparatur unter
das kleine Quarzglas drehen.
Georg
dann würden sich aber die Kabel verdrehen.
Georg schrieb:> Die> Platte sollte im Gegenteil so flach wie möglich sein, am besten wären> die Kontaktfelder in das Material eingelassen.
Wieso ? Dann würde der Stift doch auf dem Material kommen, wenn die
Kontakte nicht herausstehen würden.
Georg schrieb:> Na du kannst doch alles kontaktieren und trotzdem die Klapparatur unter> das kleine Quarzglas drehen.
dann würden sich die Kabel verdrehen
Fabian M. schrieb:> Dann würde der Stift doch auf dem Material kommen
Das genau ist doch die Absicht.
Fabian M. schrieb:> dann würden sich die Kabel verdrehen
Unsinn, man muss ja nicht nach 360 Grad immer weiter drehen, dann dreht
man eben zurück. Eine Umdrehung und zurück werden die Kabel ja noch
mitmachen. Da fehlt wohl das nötige räumliche Vorstellungsvermögen.
Georg
Fabian M. schrieb:> dann würden sich die Kabel verdrehen
Für ein bis zwei Umdrehungen kann man die Leitungen
ja lang genug lassen. Sicherheitshalber kannst Du
einen Anschlag einbauen.
Fabian M. schrieb:> Gäbe es vielleicht eine andere Lösung als Kontaktstifte?
Ja. Du könntest statt einer Gegenfeder gleich federnden Draht nehmen,
der natürlich z.B. im 45°-Winkel montiert wird. Einige Widerstandsdrähte
sind sehr stark federnd, und bei entsprechender Stärke kann man deren
Widerstand evtl. vernachlässigen. Vielleicht gibt es auch Draht aus
Kupfer-Beryllium, der federt auch hervorragend.
Auf Federstifte würde ich ganz verzichten.
Georg schrieb:> Fabian M. schrieb:>> Dann würde der Stift doch auf dem Material kommen>> Das genau ist doch die Absicht.>> Fabian M. schrieb:>> dann würden sich die Kabel verdrehen>> Unsinn, man muss ja nicht nach 360 Grad immer weiter drehen, dann dreht> man eben zurück. Eine Umdrehung und zurück werden die Kabel ja noch> mitmachen. Da fehlt wohl das nötige räumliche Vorstellungsvermögen.>> Georg
die Solarzellen sollen aber zur vergleichbarkeit immer an der selben
Position unter dem Solarsimulator vermessen werden.
Georg schrieb:> Das genau ist doch die Absicht.
Ich meinte dass die Feder auf dem nicht leitenden Material
entlangschrammt und somit unnötig abgenutzt wird
tja spontan fallen mir da Kollektorkohlen ein. Die bekommt man
üblicherweise auch als Ersatzteil mit einer entsprechenden Anpressfeder
dahinter. Möglicherweise müssen die vorn nur in Form gebracht werden und
ggf. eine Führung dafür erstellt werden.
Uwe S. schrieb:>> Gäbe es vielleicht eine andere Lösung als Kontaktstifte?>> Ja. Du könntest statt einer Gegenfeder gleich federnden Draht nehmen,
Gut geeignet sind m.E. auch aus Relais ausgebaute Kontaktfedern
mit Kontaktniet. Man nimmt da eher etwas ältere Relais, weil dort
die Kontakte grösser sind.
Fabian M. schrieb:> die Solarzellen sollen aber zur vergleichbarkeit immer an der selben> Position unter dem Solarsimulator vermessen werden.
Und inwiefern soll das ein Problem sein? Du verstehst offensichtlich die
ganze Anordnung nicht. Man dreht um 1/16 Kreis weiter und die nächste
Zelle liegt an der Messposition. Mach dir eine Zeichnung, am besten auf
einem runden Bierdeckel mit Einteilung in 16 Sektoren.
Georg
Warum soll ich die von mir entworfene Anordnung nicht verstehen?
Das Problem ist wenn ich alles verkabele, dann muss ich 16 Relais
zusätzlich mit LabVIEW ansteuern. Das ist ein extremer Schaltungs
Aufwand
Fabian M. schrieb:> Dazu soll die Platte mithilfe eines Schrittmotors immer> zur nächsten Probe um 1/16 rotieren und auf der Unterseite einen Kontakt> zur "Messbasis" herstellen.> Mit welchen Kontakten könnte dies realisiert werden?
Lass dir einen geeigneten Kollektor sägen, mit vier Kohlebürsten und
verwende die 4-Leiter Messung.
Das hält Millionen von Umdrehungen aus.
lrep schrieb:> Fabian M. schrieb:> Dazu soll die Platte mithilfe eines Schrittmotors immer> zur nächsten Probe um 1/16 rotieren und auf der Unterseite einen Kontakt> zur "Messbasis" herstellen.> Mit welchen Kontakten könnte dies realisiert werden?>> Lass dir einen geeigneten Kollektor sägen, mit vier Kohlebürsten und> verwende die 4-Leiter Messung.> Das hält Millionen von Umdrehungen aus.
An sich eine gute Idee aber ne 4 Punkt Messung lässt sich aufgrund der
Baugröße nicht umsetzen
Wenn Du schon einen Schrittmotor steuerst, kannst Du auch einen oder
zwei Hubmagnete ansteuern.
Deine Lieblingskontakte heben durch eine Feder gezogen ab und nach
Beendigung der Bewegung drückt der Magnet sie wieder auf die
Kontaktfläche.
Der Ablauf kann auch umgekehrt ablaufen, also Feder drückt auf den
Kontakt und Magnet zieht sich einen rein.
Keine Kratzer, wenig Verschleiß und die Stifte halten ganz schön
ziemlich.
Fabian Müller schrieb:>> Lass dir einen geeigneten Kollektor sägen, mit vier Kohlebürsten und>> verwende die 4-Leiter Messung.>> Das hält Millionen von Umdrehungen aus.>> An sich eine gute Idee aber ne 4 Punkt Messung lässt sich aufgrund der> Baugröße nicht umsetzen
Verstehe ich nicht.
Weisst du überhaupt, was eine 4-Leiter-Messung ist?
https://de.wikipedia.org/wiki/Vierleitermessung
Ist immer dann sinnvoll, wenn der Widerstand der Zuleitungen (hier die
Kohlebürsten) unbekannt oder nicht konstant ist.
Zwei Messingkontakte/Federn die noch extra gefedert sind sollten doch
passen ?
Also man nehme für jeden Rotationskontakt eine gebogene
Messing/Kupfer/Bronze/wasauchimmer leitenden Kontakt und tackert da
einfach eine billige Stahlfeder drunter.
Dann hat man zwei gebogene Kontakte die sich dank der Stahlfedern
drunter immer berühren.
Billiger als die Stifte mit Ansteuerung ...
Was auch gehen würde sind Kontaktfedern, welche normalerweise für EMV
Dichtungen verwendet werden. Da kannst du sicher ein Muster z.B. von der
Firma Feuerherdt oder anderen bekommen. Das ewige Leben muss die
Anordnung ja sicherlich nicht haben.
(Vorteil: Die gibt es in einem breiten Abmessungsspektrum.)
Christian B. schrieb:> Was auch gehen würde sind Kontaktfedern, welche normalerweise für EMV> Dichtungen verwendet werden. Da kannst du sicher ein Muster z.B. von der> Firma Feuerherdt oder anderen bekommen. Das ewige Leben muss die> Anordnung ja sicherlich nicht haben.>> (Vorteil: Die gibt es in einem breiten Abmessungsspektrum.)
Gute Idee!
Hp M. schrieb:> Weisst du überhaupt, was eine 4-Leiter-Messung ist?
Klar, aber dafür brauche ich 4 Kontakte, und muss die ganze Messung (die
Momentan schon für eine einzelne Solarzelle besteht umstellen)
F. F. schrieb:> Ähnlich diesem hier:> http://kleinwindanlagen.de/Shop-KWK/bilder/produkt...
Das sind Schleifringe mit Kohlebürsten. Wurden auch schon vorgeschlagen.
Ich bin mir aber nicht sicher, ob der Aufwand die zu nutzen nicht doch
für diese Anwendung zu hoch ist. Schließlich muss die sicher nur eine
begrenzte Zeit funktionieren und das rechtfertigt einen sehr einfachen
Aufbau.
Christian B. schrieb:> Das sind Schleifringe mit Kohlebürsten. Wurden auch schon vorgeschlagen.> Ich bin mir aber nicht sicher, ob der Aufwand die zu nutzen nicht doch> für diese Anwendung zu hoch ist. Schließlich muss die sicher nur eine> begrenzte Zeit funktionieren und das rechtfertigt einen sehr einfachen> Aufbau.
Die Aufbaute sollte schon längerfristig benutzt werden können. Das
Problem bei der Kohlebürsten ist ja wie nachtmix schrieb, dass der
Kontaktwiderstand nicht konstant ist (das ganze muss ja kalibriert
werden)
Wir haben Lenkungen mit Schleifringen, allerdings nur drei, aber man
könnte zwei Kontakte zusammen anbauen. Wenn also nur die Kontakte und
ein paar Schienen unter den Teller kommen, dann kostet das nicht viel
und ist auch schnell gemacht.
Vorgestellt hatte ich mir das ähnlich diesem Bild hier:
http://www.guido-speer.de/Pub/images/sonstige/Febana-schleifer.jpg
Oder besser wie auf dem Bild.
Amateur schrieb:> Wenn Du schon einen Schrittmotor steuerst, kannst Du auch einen oder> zwei Hubmagnete ansteuern.>> Deine Lieblingskontakte heben durch eine Feder gezogen ab und nach> Beendigung der Bewegung drückt der Magnet sie wieder auf die> Kontaktfläche.>> Der Ablauf kann auch umgekehrt ablaufen, also Feder drückt auf den> Kontakt und Magnet zieht sich einen rein.>> Keine Kratzer, wenig Verschleiß und die Stifte halten ganz schön> ziemlich.
Klingt nach einer guten Idee für meine Anwendung.
Wie würden denn solche Hubmagnete aussehen? Kann mir unter der
Konstruktion nicht wirklich viel vorstellen
meinst du sowas?
http://www.kuhnke.de/index.php?id=2638&L=0&user_kuhnkepf_pi1%5Bview%5D=1&user_kuhnkepf_pi1%5BproductId%5D=51&cHash=39e19122ddfacb247a798ea21a414657
Schleifkontakte nutzen inzwischen nicht mal mehr alle billigen
Multimeter.
Stattdessen werden mehrere feste Kontakte (Schließer) genutzt, die
einfach nebeneinander angeordnet sind. Über diesen Kontakten rotiert
eine Kunststoffscheibe mit Nocken drauf. Je nach Stellung dieses
rotierenden "Schalters" werden dann die gewünschten Kontakte
niedergedrückt.
Das Ganze kann man auch recht leicht selbst bauen, z.B. mit
Mikrotastern. Hält 100 Jahre.
Der Schleifvorgang wird so in den mechanischen Bereich verlegt, es gibt
keine sich abnutzenden Kontakte mit fraglichem Übergangswiderstand mehr.
Uwe S. schrieb:> es gibt keine sich abnutzenden Kontakte> mit fraglichem Übergangswiderstand mehr.
Gerade für einen konstanten Übergangswiderstand nimmt man gern
"schleifende" Kontakte wegen des Selbstreinigungseffekts.
Was spricht dagegen einen kleinen Schritt Motor einzubauen der die Pogo
Stifte zur Rotation der Scheibe zur Seite bzw. nach unten wegfährt?
Kohle ist denke ich nicht so gut weil an den Stellen wo die Kohle auf
eine Leiterbahn trifft, diese wie eine Raspel wirkt (im Dauerbetrieb)
Fabian Müller schrieb:> Das Problem ist wenn ich alles verkabele, dann muss ich 16 Relais> zusätzlich mit LabVIEW ansteuern. Das ist ein extremer Schaltungs> Aufwand
Dafür ein lange gelöstes Problem, mechanisch trivial und hält garantiert
ewig, evtl. tauscht man nach ein paar Jahren ein Relais für €3.
Hat NI keine Karten mit 16 Digitalausgängen? Ich würde sogar soweit
gehen und 2 LM3915 kaskadiert an einen Analogausgang hängen...
Fabian M. schrieb:> Das> Problem bei der Kohlebürsten ist ja wie nachtmix schrieb, dass der> Kontaktwiderstand nicht konstant ist (das ganze muss ja kalibriert> werden)
Den Widerstand der 4 Kohlebürsten brauchst du nicht zu kennen oder zu
kalibrieren, ja er braucht nicht einmal besonders konstant zu sein, da
du ja Spannung und Strom in separaten Kreisen misst.
... und die Solarzelle wird nur mit 2 Kontakten angeschlossen.
Der Kollektor erledigt die ganze Umschalterei zwischen den Modulen.
Du prägst einfach über das eine Bürstenpaar den gewünschten Strom ein,
-der Spannungsabfall an diesen Bürsten interessiert nicht-, und misst
mit dem anderen Bürstenpaaar stromlos, -also auch ohne Spannungabfall-,
die Spannung am Solardings.
Kannst das natürlich mit Hilfe eines Opamp auch umgekehrt machen, indem
du eine Spannung vorgibst, und den dazu passenden Strom erzeugst.
Oder du vermisst die ganze U-I Kennlinie.
Ganz nach Gusto.
Fertig, nächste Position.
Übrigens kannst du alle Solarmodule mit einem Pol miteinander verbinden
und diesen Pol mittels Schleifkontakt anschliessen. Das spart jeweils
eine Kollektorlamelle, so dass du mit 3*n auskommst.
rotierendePlatte.png
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