Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drehrichtung - Drehmomentsensor


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von Lisa (Gast)


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Hallo,

ich habe eine Frage.
Ganz grob:
Es möge ein Drehmomentsensor vorliegen, der sich auf einer rotierenden 
Welle befindet. Der Drehmomentsensor misst die Frequenz und leitet diese 
Info an ein anderes System weiter.

Nun kann es sein, dass die Welle abrupt aufhört sich in die eine 
Richtung zu drehen, und dann in die andere Richtung dreht.

Kann dieses Vorgehen aufgenommen werden vom Drehmomentensensor und die 
Veränderung entsprechend per Info weiter geleitet werden, bzw, kann die 
Drehrichtung erfasst werden und darüber eine Info weitergegeben werden?

Danke Euch im Vorraus.

von Der Andere (Gast)


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Lisa schrieb:
> Der Drehmomentsensor misst die Frequenz

Ein Drehmomentsensor misst ein Drehmoment, keine Frequenz.

von Keller Im (Gast)


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Möglicherweise  kannst Du das Vorzeichen des Analogsignales abgreifen

von Georg (Gast)


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Lisa schrieb:
> kann die
> Drehrichtung erfasst werden und darüber eine Info weitergegeben werden?

Nein, grundsätzlich nicht. Es ist zwar wahrscheinlich, dass zum 
Drehrichtungswechsel ein entsprechendes Drehmoment nötig ist, aber das 
kann nicht von anderen Lastwechseln unterschieden werden. Beispiel: von 
+100 U/s auf -100 U/s ist ohne Reibung usw. der gleiche 
Drehmomentverlauf zu messen wie beim Wechsel von  +500 U/s auf +300 U/s, 
und auch das hängt noch von anderen Bedingungen ab.

Vom Drehmoment auf die Drehrichtung zu schliessen ist physikalischer 
Unsinn.

Georg

von THOR (Gast)


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Georg schrieb:
> Vom Drehmoment auf die Drehrichtung zu schliessen ist physikalischer
> Unsinn.

Der Vektor dreht sich um 180°, physikalisch überhaupt kein Problem. Man 
braucht nur Sensoren die das erfassen können. Wenn der Sensor natürlich 
nur den Betrag des Drehmoments erfasst, geht das nicht.
Das liegt dann aber nicht daran dass es physikalisch unmöglich ist, 
sondern nur daran dass der Sensor das nicht hergibt.

von Teddy (Gast)


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Es gibt Drehmomentsensoren die zusätzlich den Winkel messen. Diese 
können auch die Drehrichtung erfassen.

von Georg (Gast)


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THOR schrieb:
> Der Vektor dreht sich um 180°, physikalisch überhaupt kein Problem

Das ist ein kapitaler Denkfehler - zum teilweisen Abbremsen ist u.U. 
dasselbe Drehmoment erforderlich wie zur Drehrichtungsumkehr. Deine 
Behauptung stimmt nur im statischen Betrieb ohne Drehzahländerung, aber 
gerade das soll nicht gemessen werden, sondern eine "abrupte Änderung". 
Das funktioniert genausowenig wie mit einem Beschleunigungssensor die 
aktuelle Geschwindigkeit zu messen. Ein negatives Drehmoment bedeutet 
eben nicht sicher eine Drehung rückwärts, sondern nur eine Verringerung 
der Drehzahl, und auch das nur wenn man alle anderen Einflüsse wie die 
Leistungsabgabe an die Last ausschliesst.

Aber vermutlich ist Lisa sowieso auf einem ganz falschen Dampfer:

Lisa schrieb:
> Der Drehmomentsensor misst die Frequenz

Das tut er ganz sicher nicht.

Georg

von Ralf (Gast)


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Lisa möchte alles haben!
Ein Drehzahlerfassungssystem mit Drehrichtungserkennung und einen 
Drehmomentsensor um aus der gesamten Sensorik ein genaues Bild vom 
augenblicklichen Sachverhalt zu erreichen, der evtl. auch noch graphisch 
aufgezeichnet werden kann.

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Wenn der Drehmoment-Sensor unterm Strich die Erdbeschleunigung erfasst, 
kann man daraus auf den Winkel der Welle schließen - und dort müsste man 
'nur' gucken, 'wie rum' sich der Winkel ändert -> die Drehrichtung.
Anzahl der 'Senkrecht' pro Minute -> Drehzahl

Muß gleich mal Google anwerfen - Drehmoment-Sensor hätte ich so bewusst 
noch nicht gesehen/gelesen.

MfG

von Lisa (Gast)


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Man darf sich nicht so auf den Begriff der Frequenz aufhängen. Der 
Begriff war etwas unglücklich gewählt.
Natürlich misst er nicht direkt die Frequenz. Die Frequenz wird an 
anderer Stelle im Gesamtsystem ausgerechnet. Aber der Drehmomentsensor 
ist Teil dieses Systems.

Es ging einfach darum, ob ein Drehmomentsensor Drehrichtungen der Welle 
unterscheiden kann, und ob man daraus entsprechend ein Signal zur 
weiteren Verarbeitung abfangen kann.
Habe mir schon gedacht, dass dies so einfach nicht geht, aber man fragt 
ja dann doch lieber noch mal bei Anderen nach.

Das Gesamtsystem befindet sich in verschiedenen Lagepositionen, daher 
evtl. schwierig mit Gravitation oder Winkeln zu arbeiten :(

von Georg (Gast)


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Lisa schrieb:
> daher
> evtl. schwierig mit Gravitation oder Winkeln zu arbeiten :(

Ein Drehmomentsensor misst auch nicht die Gravitation.

Georg

von Walter S. (avatar)


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Patrick J. schrieb:
> Muß gleich mal Google anwerfen - Drehmoment-Sensor hätte ich so bewusst
> noch nicht gesehen/gelesen.

solltest du vielleicht besser tun bevor du antwortest ;-)

von Der Andere (Gast)


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Lisa schrieb:
> Es ging einfach darum, ob ein Drehmomentsensor Drehrichtungen der Welle
> unterscheiden kann,

Mal ein bischen die ungeliebte Schulphysik nachlernen.

Eine Kraft auf ein Auto resultiert in eine Beschleunigung, du weisst 
aber nicht ob bei z.B. einer gemessenen Verzögerung das Auto von 130 auf 
100 abbremst, oder ob es von 0 auf -30 (rückwärs) beschleunigt.

Die Drehrichtung ist nichts weiter als das Vorzeichen der 
Drehgeschwindigkeit.
Das auf einen Rotationskörper wirkende Drehmoment ist analog zu der 
Kraft auf ein linear bewegte Masse und ändert die 
Rotationsgeschwindigkeit oder gleicht andere Drehmomente aus die die 
Welle sonst beschleunigen oder abbremsen würden.
Also kann man daraus nicht auf die Drehgeschindigkeit oder das 
Vorzeichen der Drehgeschwindigkeit (Die Drehrichtung) schließen.

von Ralf (Gast)


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Lisa schrieb:
> Es ging einfach darum, ob ein Drehmomentsensor Drehrichtungen der Welle
> unterscheiden kann, und ob man daraus entsprechend ein Signal zur
> weiteren Verarbeitung abfangen kann.

Georg schrieb:
> Zum teilweisen Abbremsen ist u.U.
> dasselbe Drehmoment erforderlich wie zur Drehrichtungsumkehr. Ein negatives 
Drehmoment bedeutet
> eben nicht sicher eine Drehung rückwärts, sondern nur eine Verringerung
> der Drehzahl.

von Lisa (Gast)


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Danke für Eure Kommentare.

Wenn ich das nicht völlig falsch verstehe gibt es dennoch 
Drehmomentsensoren, die (Otional) eine Drehzahl- und Winkelmessung 
anbieten. Und damit dann auch eine Drehrichtung.

Hier z.B.:
http://www.lorenz-messtechnik.de/deutsch/produkte/drehmoment_rotierend_schleifringlos.php

von Der Andere (Gast)


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Lisa schrieb:
> Wenn ich das nicht völlig falsch verstehe gibt es dennoch
> Drehmomentsensoren,

Ja das Marketing nennt das dann auch noch einen Drehmomentsensor. 
Tatsächlich ist es ein Kombisensor.
Siehe auch in dem Link: Zitat: "Eine inte­grierte 
Drehzahl-/Drehwinkelmessung ist bei fast allen berührungsfreien 
Aufnehmern optional liefer­bar."

Marketing-Abteilungen aka "Lug und Trug" waren noch nie für viel 
physikalisches Verständnis bei ihren Wortschöpfungen bekannt.

von ths (Gast)


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Der Andere schrieb:
> Marketing-Abteilungen aka "Lug und Trug" waren noch nie für viel
> physikalisches Verständnis bei ihren Wortschöpfungen bekannt.

...und Kunden nicht minder.

Die Begriffsnorm VDE hilft vielleicht etwas weiter. Aber wo bitte ist 
der Begriff "Kombisensor" definiert?

von ths (Gast)


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Hoppla: VDI VDE DKD 2639

von Georg (Gast)


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Lisa schrieb:
> gibt es dennoch
> Drehmomentsensoren, die (Otional) eine Drehzahl- und Winkelmessung
> anbieten

Optional heisst nicht, dass du die Drehrichtung aus dem Drehmoment 
berechnen kannst, wenn du das möchtest - optional heisst, du musst da 
was zusätzlich kaufen. Und dann kann der ganze bisherige Thread in den 
Müll, weil es sich dann nicht mehr um einen Drehmomentsensor handelt.

Georg

von ths (Gast)


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Nicht ganz richtig.

Der Drehmomentsensor verfügt optional über eine Inkrementalscheibe, die 
mit einem Encoder abgestastet wird. Hierbei werden zwei um 90° versetze 
Signale generiert, aus denen sich Drehzahl und Drehrichtung erkennen 
lassen. Meist werden diese Signale als TTL zur Verfügung gestellt, 
während die drehmomentproportionale Ausgangsspannung ± 10 V beträgt.

Beides wird z. B. bei Schraubautomaten benötigt, wenn Schrauben mit 
einem bestimmten Nennmoment angezogen werden, anschließend der 
Schraubenkopf um 90° weiter gedreht wird (harter Schraubfall).

Neuere schlauere Produkte mit Schnittstelle bieten auch eine zusätzliche 
Weiterverarbeitung im Sensor an, z. B. zur Leistungsmessung 
(Moment*Winkelgeschwindigkeit).

von Georg (Gast)


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ths schrieb:
> Nicht ganz richtig.
>
> Der Drehmomentsensor verfügt optional über eine Inkrementalscheibe

Ach, und die bekommt man umsonst? Das habe ich nicht nachgeprüft, aber 
wenn man tatsächlich einen Encoder geschenkt bekommt ziehe ich meinen 
Post natürlich zurück. Das hätte Lisa ja aber auch gleich sagen können.

Georg

von Lisa (Gast)


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Entschuldige bitte Georg, dass ich mich nie richtig ausdrücke, und das 
alles auf die Goldwaage gelegt wird. Frequenz, Drehmomentsensor etc.
Ich werde daran arbeiten mich besser artikulieren zu können.

Die Aufgabe war, dass ich ein Drehmomentsensor benötige, der auch 
Drehzahlen aufnehmen, bzw. die Drehrichtung erfassen kann. Und das mehr 
oder weniger in einem Bauteil. Und das scheint es so (Teddy schrieb es 
oben auch schon) zu geben. Die Industrie mag das teilweise dennoch 
Drehmomentsensor nennen mit optinaler Drehzahl-/Winkelmessung. Also 
dennoch ein Bauteil, wie ich das sehe.
Da kann man sich jetzt am Begriff Drehmomentsensor aufhängen, ohne 
eigentlich auf die eigentliche Frage bzw. Aufgabe einzugehen. Aber ich 
habe die Frage falsch gestellt, das mag durchaus sein.

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