Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Endlospotentiometer ohne Lücke


von Luca L. (kaulquappe)


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Hallo zusammen

Folgende Ausgangslage:
Wir müssen die absolut Position einer sich drehenden Scheibe erfassen 
können. Die Scheibe kann sich endlos drehen und es muss jede Position 
erfassbar sein (also keine Unterbrüche im Erfassungsbereich). Soweit 
kein grosses Problem, es stehen jedoch nur 2 Leiter zur Verfügung um 
diese Position an die Steuerung zu übergeben. Erster Gedanke war ein 
Endlospoti zu verwenden, hier haben wir jedoch eine Leerstelle von min. 
10° in welcher wir keine vernünftigen Signale erhalten. Gibt es Potis 
ohne diese Leerstelle (oder mit einer sehr kleinen Leerstelle <2°) oder 
habt ihr eine Idee was für ein Element man alternativ verwenden könnte?

Grüsse Luca

von Sebastian B. (sebastian_b183)


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Einen Drehencoder vllt?

also wenn sich die scheibe nur in eine richtung drehen kann, dann würde 
das gehen (mit den 2 leitern).

: Bearbeitet durch User
von Luca L. (kaulquappe)


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Ein Drehencoder hat das Problem dass er nicht absolut ist. Drehrichtung 
kennen wir da wir die Scheibe selber antreiben.

von HildeK (Gast)


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Hast du schon mal darüber nachgedacht, wie an ein solches Poti die 
beiden äußeren Anschlüsse angebracht werden könnten?

von Andreas B. (bitverdreher)


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Es gibt auch Absolutwertgeber

von Cheffe (Gast)


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Nimm einen Absolutgeber. Z.B. SICK AFS60.



Cheffe

von Michael K. (tschoeatsch)


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Vielleicht nicht die Achsen direkt verbinden, sondern über einen 
Excenter oder Pleuel bei einer Umdrehung der scheibe das Poti hin und 
her drehen. Jetzt hat man zwar 2 Stellungen mit demselben 
Widerstandswert aber durch die bekannte Drehrichtung und wie dich der 
Wert im weiteren Verlauf ändert, kann man die Stellung bestimmen. Aus 
dem Stand heraus allerdings nicht, da könnte die Scheibe 2 Stellungen 
einnehmen.

: Bearbeitet durch User
von Der Andere (Gast)


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Luca L. schrieb:
> Ein Drehencoder hat das Problem dass er nicht absolut ist.

Das ist so nicht korrekt. Es gibt auch Absolutwert-Encoder.
Siehe:
https://de.wikipedia.org/wiki/Absolutwertgeber

von Max D. (max_d)


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Zwei versetzte Potis und mit Dioden kodieren?

von georg (Gast)


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Max D. schrieb:
> Zwei versetzte Potis und mit Dioden kodieren?

Wollte ich zuerst auch vorschlagen, aber nicht nur das sondern alle 
bisher gemachten Vorschläge funktionieren nicht mit 2 Leitern. 
Absolutdrehgeber wäre auch ok, braucht aber eine Stromversorgung, und 
ist wahrscheinlich sowieso zu teuer. Eine billige 2draht-Bastellösung 
fällt mir leider nicht ein, vielleicht kommt ja noch ein Geniestreich.

Georg

von Arno (Gast)


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- Absolutwertgeber mit irgendeinem Bussystem, das Versorgungsspannung 
und Daten auf der gleichen Leitung erlaubt (wenn die Verzögerung dadurch 
nicht zu groß wird)
- Wenn Drehrichtung bekannt: Zwei Endlos-Potis parallel schalten

MfG, Arno

von Luca L. (kaulquappe)



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Hallo zusammen

Wie von georg erwähnt funktionieren diese Lösungen nicht wenn nur 2 
Leiter zur Verfügung stehen.

Ich habe selber noch eine Idee gehabt:
2 Potentiometer in Serie, um 20° versetzt und jeweils ein Widerstand 
welcher ca. Faktor 10 grösser ist als der Widerstand des Poti parallel 
zum Poti. So addieren sich die Widerstände der Potis, kommt ein Poti in 
den Leerbereich wird sein Widerstand durch den parallel geschalteten 
Widerstand bestimmt. Ansonsten dominiert der Poti. Ich habe ein kleines 
Schema in den Anhang gelegt zum besseren Verständnis. Im Diagramm ist 
der daraus resultierende Widerstandsverlauf ersichtlich. Die stelle 
unten rechts müsste man software technisch abfangen, aber das ist kein 
Problem.

Was meint ihr dazu?

Grüsse Luca

von c-hater (Gast)


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georg schrieb:

> Max D. schrieb:
>> Zwei versetzte Potis und mit Dioden kodieren?
>
> Wollte ich zuerst auch vorschlagen, aber nicht nur das sondern alle
> bisher gemachten Vorschläge funktionieren nicht mit 2 Leitern.

Der von Max D. funktioniert aber eben tatsächlich mit zwei Leitern. Rate 
mal, wozu die Dioden in seinem Vorschlag gut sind...

von Jemand (Gast)


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Muss das ganze Industrietauglich sein, oder geht auch eine Bastellösung?

Vielleicht ist es für dich möglich einen magnetischen Sensor zu 
verwenden, wie z. B. AS5600 von ams, Auswertung über I²C, PWM oder 
Analog. Der mechanische Aufbau wird damit allerdings anspruchsvoller als 
mit einfachen Potentiometern. Problematisch ist natürlich die notwendige 
Spannungsversorgung, falls nur zwei Leiter insgesamt zur Verfügung 
stehen.

von DocMartin (Gast)


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Luca L. schrieb:
> 2 Potentiometer in Serie, um 20° versetzt und jeweils ein Widerstand

Es gibt solche Geberpotis direkt mit zwei Schleifern, jeweils 180° 
versetzt.
z.B. ALPS RDC80
Sind im Automotivebereich im EInsatz

Ahoi, Martin

von DocMartin (Gast)


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Ansonsten gibt es noch Hallsensoren, die einen drehenden Magneten 
detektieren können.
Auflösung?
Zweidraht möglich?

Ahoi, Martin

von Luca L. (kaulquappe)


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Hallo zusammen

erstmals besten Dank für die vielen Vorschläge!

c-hater schrieb:
> Der von Max D. funktioniert aber eben tatsächlich mit zwei Leitern. Rate
> mal, wozu die Dioden in seinem Vorschlag gut sind...

Dann lasse ich mich gerne aufklären wie dass funktioniert ;)

Jemand schrieb:
> Problematisch ist natürlich die notwendige
> Spannungsversorgung, falls nur zwei Leiter insgesamt zur Verfügung
> stehen.
Es stehen Insgesamt nur 2 Leiter zur Verfügung, 2 weitere sind Vorhanden 
aber die benötigen wir für den Antrieb.

Jemand schrieb:
> Muss das ganze Industrietauglich sein, oder geht auch eine Bastellösung?
Es wird in einer Messeinstallation verbaut sein, also was dazwischen. 
Muss sicher nicht im IP69k Gehäuse verbaut sein aber eben auch nicht 
eine riesen Bastellösung. Auch unter dem Aspekt dass wir davon min. 40 
Stück bauen müssen.

DocMartin schrieb:
> Es gibt solche Geberpotis direkt mit zwei Schleifern, jeweils 180°
> versetzt.
> z.B. ALPS RDC80
> Sind im Automotivebereich im EInsatz
Das sieht sehr spannend aus, besten Dank dafür! Gibt es da einen guten 
Suchbegriff um solche Potis zu finden?

von U. M. (oeletronika)


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> Luca L. schrieb:
> nur 2 Leiter zur Verfügung um diese Position zu übergeben.
Dreht es nur in eine Richtung?

> (oder mit einer sehr kleinen Leerstelle <2°)
> habt ihr eine Idee was für ein Element man alternativ verwenden könnte?

Eine Lichtschranke (Gabelkoppler) kann man mit 2 Leitungen rel. leicht 
realisieren. Die Impulsübergabe erfolgt (z.B. per Strommodulation z.B. 
Low=10mA, High=15mA).

Um die Position zu detektieren, braucht man eine Segmentscheide mit 
Schlitzen/Löchern entsprechdender Auflösung (z.B. 360 Löcher -> 
Auflösung ca. 0,5°).

Damit man eine absulute Position bekommt, braucht man eine passende 
Codierung an einer Stelle auf dem Umfang, z.B. 1 Loch feht -> 3 mal so 
langer Low-Impuls im Vergleich zum vorhergehenden und nachfolgenden 
Low-Impuls.
Von der Referenzposition aus, muß dann gezählt werden.

Die Codierung der Referenzposition kann man auch mit einer zusätzlichen 
Lichtschranke auf einer paralellen Spur der Segmentscheibe realisieren, 
die dann eine weitere Stromstärke (z.B 30mA) aufprägt. Damit kann man 
noch weitere Sachen machen, z.B. auch eine Richtungserkennung z.B. über 
die Phasenlage der Impulse.

Im Prinzip kann man auch einen Absolut-Encoder kaufen und dessen 
Impulsausgabe auf Strommodulation umbauen.
Gruß Öletronika

von Luca L. (kaulquappe)


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U. M. schrieb:
> Dreht es nur in eine Richtung?

Nein, zwei Richtungen, wir wissen jedoch in welche Richtung wir drehen.

U. M. schrieb:
> Eine Lichtschranke (Gabelkoppler) kann man mit 2 Leitungen rel. leicht
> realisieren. Die Impulsübergabe erfolgt (z.B. per Strommodulation z.B.
> Low=10mA, High=15mA).

Wäre sicherlich machbar, von Strommodulation u.ä. will ich aber 
möglichst absehen. Ein Widerstandssignal wäre klar bevorzugt. Die 
Auswertung erfolgt mit einer Beckhoff SPS und entsprechend sind wir auch 
ein wenig eingeschränkt was wir auswerten können, jedenfalls ohne große 
Bastellösungen.

von DocMartin (Gast)


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Luca L. schrieb:
>> z.B. ALPS RDC80
>> Sind im Automotivebereich im EInsatz
> Das sieht sehr spannend aus, besten Dank dafür! Gibt es da einen guten
> Suchbegriff um solche Potis zu finden?

Ich habe (glaube ich) "absolut drehgeber analog" benutzt. Ist aber eher 
Zufall, der Treffer.

Ahoi, Martin

von Max D. (max_d)


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Luca L. schrieb:
> Dann lasse ich mich gerne aufklären wie dass funktioniert ;)

Jedes Poti wird (durch das Verbinden des Schleifers mit einem der Enden 
der Bahn) als veränderlicher Widerstand konfiguriert.
Sodann wird ein Ende jeden Widerstandes mit einer Leitung zum Sensor 
verbunden. DIe anderen beiden Enden werden dann über jeweils eine Diode 
(einmal kathode zum pot und einmal anode zum pot) mit der anderen 
Leitung verbunden.
Dieser Aufbau zeigt beim Messen in eine Richtung einen Spannungsabfall 
in Höhe des Widerstandes des einen Potis (plus ~700 mV für die Diode) 
und in die andere Richtung den Widerstand des anderen Potis (auch plus 
Diode). Die Spannung der Dioden kann man je nach Anspruch als Festwert 
rausrechnen oder dynamisch über Messungen mit zwei verschiedenen Strömen 
bestimmen.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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@Luca Lüchinger (kaulquappe)

>Schema in den Anhang gelegt zum besseren Verständnis. Im Diagramm ist
>der daraus resultierende Widerstandsverlauf ersichtlich.

Eine diskuntinuierliche Kennlinie ist Schrott. Man kann Verbiegungen 
beliebig gut kompensieren, solche Sprünge eher nicht. Du musst die Potis 
anders anordnen, sodaß ein kontinuierlicher Verlauf ensteht. Der darf 
auch krumm sein.

von Imonbln (Gast)


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Das ganze schreit gerade zu nach Graycode.

Diesen auf die Scheibe aufbringen und mit einer geeigneten Optik 
auslesen.  Anders macht es ein Absolutwertgeber auch nicht 
https://de.wikipedia.org/wiki/Absolutwertgeber.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


Angehängte Dateien:

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Imonbln schrieb:
> Das ganze schreit gerade zu nach Graycode.

Entweder Graycode (lässt sich aber bei stillstehender Scheibe nicht 
auslesen) oder eine Scheibe mit stufenlosen Grautönen (von weiß bis 
schwarz). In dem Bild ist es noch deutlich zu grob dargestellt. Zum 
Auslesen würde ein Phototransistor (zwei Anschlüsse) reichen oder bei 
geringen Drehzahlen ein LDR Widerstand?

von Wühlhase (Gast)


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Es gibt magnetische Drehwinkelsensoren. Die messen tatsächlich die 
Feldrichtung, nicht die Feldstärke (wie Hall-Sensoren das tun).

Die Teile stellen in der Regel auch eine Analogschnittstelle bereit. 
Eine Spannungsversorgung müßtest du aber wahrscheinlich noch irgendwie 
beibringen.

Mir fiele da noch was ein...mit einen U-I-Wandler könnte es klappen. 
Schau mal nach dem XTR105 oder dem XTR115. Damit kannst du eine analoge 
Spannung in einen Strom (4-20mA) umwandeln, Zweidraht-Betrieb möglich 
(durch Masse fließt dann gleichzeitig dein Stromsignal), und eine kleine 
Spannungsversorgung für den magnetischen Drehwinkelsensor stellt er auch 
zur Verfügung.

Mir scheint das dein Problem zu lösen...

von c-hater (Gast)


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Ach Du grüne Neune schrieb:

> eine Scheibe mit stufenlosen Grautönen (von weiß bis
> schwarz). In dem Bild ist es noch deutlich zu grob dargestellt.

Ja, eben gerade nicht stufenlos, nicht wahr?

OMG, selten habe ich eine weniger zum Text passende Illustration 
gesehen...

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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c-hater schrieb:
> OMG, selten habe ich eine weniger zum Text passende Illustration
> gesehen...

Du hast natürlich Recht, aber ich wusste nicht wie ich das anders 
zeichnen soll. Am liebsten hätte ich einen grauen Kreisring gezeichnet, 
der mit schwarz anfängt und dann stufenlos immer heller wird, bis er 
dann kurz bevor er wieder auf schwarz trifft weiß wird.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Luca L. schrieb:
> Erster Gedanke war ein Endlospoti zu verwenden
Nimm 2 Endlospotis um eine halbe Drehung gedreht...

Oder sieh dir mal die magnetischen Winkelsensoren vom IC-Haus an.

: Bearbeitet durch Moderator
von A. S. (Gast)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Entweder Graycode (lässt sich aber bei stillstehender Scheibe nicht
> auslesen)

Hä?

von Mike (Gast)


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Michael K. schrieb:
> Vielleicht nicht die Achsen direkt verbinden, sondern über einen
> Excenter oder Pleuel bei einer Umdrehung der scheibe das Poti hin und
> her drehen.

Wie lange wird ein Poti das aushalten? Gibts da Angaben über die 
maximale Bewegungsanzahl bei Potis?

von georg (Gast)


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Luca L. schrieb:
> Ein Widerstandssignal wäre klar bevorzugt. Die
> Auswertung erfolgt mit einer Beckhoff SPS

Der Vorschlag von MaxD funktioniert, soweit man von der Unsicherheit 
durch die Diodenspannung absieht, aber es ist dazu notwendig, die 
Messspannung bzw. den Messstrom umzupolen - kann das die SPS?

Sonst scheint mir ein Umsetzer auf 4..20 mA am aussichtsreichsten. Mit 
einem zusätzlichen kleinen Controller kann man alle möglichen Sensoren 
verarbeiten und als 4..20 mA-Signal senden. Ist halt nicht out of the 
box, sondern mit Entwicklungsarbeit verbunden. Das könnte man auch als 
Auftragsarbeit vergeben, aber nicht erschrecken wenn dann jemand 
tatsächlich Geld dafür verlangt.

Natürlich springt auch dann das Signal von 20 mA zurück auf 4 mA, wenn 
man über 360 Grad dreht, das ist nicht zu vermeiden.

Georg

von Mikrowilli (Gast)


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Ansonsten gibt es noch Funktionspotentiometer mit sin/cos-Ausgängen, 
z.B. diese hier: 
https://www.megatron.de/produkte/weitere-produkte-winkelsensoren/leitplastik-potentiometer-serie-scx50.html 
. Brauchen aber im engen Sinn mehr als zwei Leitungen und sind sicher 
kein Schnäppchen.

von Roland P. (pram)


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Kannst vielleicht ein 1 wire AD Wandler anschließen

von Wühlhase (Gast)


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georg schrieb:
> Natürlich springt auch dann das Signal von 20 mA zurück auf 4 mA, wenn
> man über 360 Grad dreht, das ist nicht zu vermeiden.

Nicht unbedingt. Es wäre mit magn. Drehwinkelsensor und 
4-20mA-Schnittstelle durchaus möglich, ein sinusförmiges Signal zu 
erzeugen. Mit Offset vielleicht, aber sinusförmig.

Erfordert halt Hirnschmalz...

von m.n. (Gast)


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Luca L. schrieb:
> Auch unter dem Aspekt dass wir davon min. 40 Stück bauen müssen.

Da lohnt sich doch die kleine Entwicklung bestehend aus AS5600 Sensor 
mit anschließendem 4 - 20 mA Ausgang. Das sollte auch direkt an eine 
Steuerung passen.

Sag Bescheid, wenn Du es nicht selber machen möchtest ;-)

von Michael K. (tschoeatsch)


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Wühlhase schrieb:
> Nicht unbedingt. Es wäre mit magn. Drehwinkelsensor und
> 4-20mA-Schnittstelle durchaus möglich, ein sinusförmiges Signal zu
> erzeugen. Mit Offset vielleicht, aber sinusförmig.
>
> Erfordert halt Hirnschmalz...

bei einem Sinus gibt es immer 2 Stellungen für ein Ergebnis, außer beim 
Max- und minimal-Wert. Wenn die Scheibe steht, kann man sich dann 
aussuchen, wie die stehen könnte.

: Bearbeitet durch User
von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Mike schrieb:
> Wie lange wird ein Poti das aushalten? Gibts da Angaben über die
> maximale Bewegungsanzahl bei Potis?

Die für Absolutpositionsbestimmung gedachten Potis haben Datenblätter, 
in denen so etwas drinsteht. Mehrere zehn- bis hunderttausend 
Umdrehungen sind da üblich.

Beim ALPS RDC80 werden beispielsweise 100000 Umdrehungen genannt.
http://datasheet.octopart.com/RDC803001A-ALPS-datasheet-37145082.pdf

von Karl (Gast)


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Michael K. schrieb:
> bei einem Sinus gibt es immer 2 Stellungen für ein Ergebnis, außer beim
> Max- und minimal-Wert. Wenn die Scheibe steht, kann man sich dann
> aussuchen, wie die stehen könnte.

Das hast Du bei einem repetiven analogen Signal über 2 Leitungen immer. 
Das Signal muss ja wieder zurückkehren. Auch bei der Variante mit dem 
Graukeil gibt es am Übergang von Schwarz nach Weiss wieder den gleichen 
Wert wie irgendwo im Keil.

Wenn man das nicht will, muss man halt aufbereiten, also 4-20mA analoges 
Signal, wobei ein Pendeln um den Sprung 20=>4mA durch Hysterese 
verhindert wird, oder digitale Übertragung über Stromschleife.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Karl schrieb:
> oder digitale Übertragung über Stromschleife.

So würde ich das angehen, ne Art TTY mit z.B. 10 und 20mA für mark und 
space. Dann hat man auch noch genügend Strom für die Elektronik vor Ort. 
Störsicher ist das auch und ausreichende Baudraten sind auch möglich.

von Oliver S. (oliverso)


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Luca L. schrieb:
> es stehen jedoch nur 2 Leiter zur Verfügung um
> diese Position an die Steuerung zu übergeben.

Vielleicht sollte man das wirkliche Problem angehen, und einfach ein 
neues Kabel mit mehr Adern einziehen. Nichts ist unmöglich, wenn man nur 
will.

Oliver

von Markus H. (haniham) Benutzerseite


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Nur so eine Frage - wieso muss der Winkel ebenfalls in dem 'toten' 
Bereich erfasst werden?

Falls er sich einfach weiterdreht sollte ein einfacher modellbasierter 
Beobachter dafür ausreichen.

Ansonsten könnte man mit Messung von Strom und Spannung ( falls das 
möglich ist) einen erweiterten Modellbeobachter füttern

von georg (Gast)


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Karl schrieb:
> Auch bei der Variante mit dem
> Graukeil gibt es am Übergang von Schwarz nach Weiss wieder den gleichen
> Wert wie irgendwo im Keil.

Bei intelligenter Auswertug muss das nicht sein. Ein Controller kann ja 
mit 2 Potentiometern arbeiten (oder einem anderen Drehwinkelsensor) und 
nur definierte Werte als 4..20 mA weitergeben. Einen Zwischenbereich 
zwischen 360 und 0 Grad gibt es dann nicht, nur entweder oder.

Aber Geiz ist geil, da wird halt was ganz billiges zusammengebastelt. 
Man kann schon davon ausgehen, wer hier im Forum fragt will alles 
umsonst oder noch billiger.

Georg

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Seht Euch einfach das von mir verlinkte Datenblatt des ALPS-Encoders an. 
Der ist für die Aufgabe hier konstruiert.

von georg (Gast)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> Seht Euch einfach das von mir verlinkte Datenblatt des ALPS-Encoders an.
> Der ist für die Aufgabe hier konstruiert.

Der hat 4 Anschlüsse - der TO aber nur 2 Leitungen.

Georg

von Olaf (Gast)


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georg schrieb:
> Der hat 4 Anschlüsse - der TO aber nur 2 Leitungen.

Batterie und Linearregler

von Brummbär (Gast)


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georg schrieb:
> Der hat 4 Anschlüsse - der TO aber nur 2 Leitungen.

Es wird halt noch etwas Elektronik benötigt. Das Signal wird dann 
entweder gefunkt oder irgendwie auf die Versorgungsleitung aufmoduliert.

Oder eines der Motorkabel führt bereits GND. Eines der zwei freien Kabel 
ist dann die Dauerversorgung der Messschaltung und eines der 
Signalausgang.

von Dussel (Gast)


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Luca L. schrieb:
> DocMartin schrieb:
>> Es gibt solche Geberpotis direkt mit zwei Schleifern, jeweils 180°
>> versetzt.
>> z.B. ALPS RDC80
>> Sind im Automotivebereich im EInsatz
> Das sieht sehr spannend aus, besten Dank dafür! Gibt es da einen guten
> Suchbegriff um solche Potis zu finden?
Bei Ebay habe ich vor einiger Zeit zehn Stück verkauft. Ich glaube, die 
wurden 'normal' angeboten, also keine Reste. Die waren auch nicht so 
besonders teuer, wenn man mit anderen Lösungen vergleicht.

georg schrieb:
> Rufus Τ. F. schrieb:
>> Seht Euch einfach das von mir verlinkte Datenblatt des ALPS-Encoders an.
>> Der ist für die Aufgabe hier konstruiert.
>
> Der hat 4 Anschlüsse - der TO aber nur 2 Leitungen.
>
> Georg
Er hat nur zwei Leitungen, um die Signale zu übertragen. Mehr braucht 
man auch nicht. Ein Mittenabgriff pro Potentiometer.

von Keller (Gast)


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Von Planung keine Spur
40 Stück kann man doch nicht übersehen
Wer nicht rechtzeitig denkt...zieht eben Kabel ein

von M. S. (nickfisher)


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Naja du hast doch gesagt du hast 4 leitungen. 2 mal motor, 2mal sensor. 
der motor dreht in beide richtungen, kann also umgepolt werden. Mach da 
nen gleichrichter, Kondensator, Spannungsregler dran und du hast 2 
signalleitungen und spannung vor ort. dann kannst du machen was du 
willst.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Dussel schrieb:
> Bei Ebay habe ich vor einiger Zeit zehn Stück verkauft. Ich glaube, die
> wurden 'normal' angeboten, also keine Reste.

Könnte es sein, daß Du gekauft statt verkauft meinst?

von Dussel (Gast)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> Dussel schrieb:
>> Bei Ebay habe ich vor einiger Zeit zehn Stück verkauft. Ich glaube, die
>> wurden 'normal' angeboten, also keine Reste.
>
> Könnte es sein, daß Du gekauft statt verkauft meinst?
Klar. Wie komme ich auf verkauft? Natürlich habe ich gekauft, ansonsten 
wäre mein Beitrag wohl sinnlos.
Danke.

von Kolja L. (kolja82)


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Ich hab auch die Rettung durch RDC80 erfahren.
Die passen EXAKT in ein Modellbauservo.
Und damit sind diese unendlich dreh- und positionierbar!

von W.S. (Gast)


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Luca L. schrieb:
> Wir müssen die absolut Position einer sich drehenden Scheibe erfassen

Mach dir erstmal klar, wie schnell deine Scheibe dreht und entscheide 
dann, ob du tatsächlich ein mechanisch schleifendes Bauteil verwenden 
willst.

Es gibt mechanische Doppelpotentiometer mit um 180° versetzten 
Schleifern. Sowas kann man verwenden, weil man ja immer einen Schleifer 
hat, der gerade im linearen Bereich ist, wenn der andere grad von max 
auf min springt. Die Auswertung und die Kalibrierung (Übergangspunkte 
suchen) ist ein bissel zwickig, aber es geht und ist ne billige Lösung.

Sinnvoller jedoch teurer sind die magnetischen Sensoren von 
Austria-Microsystems, heißen heuer wohl AMS oder so. Prinzip: ein Magnet 
mit Polarisierung quer zur Drehachse wird auf das Ende der Achse 
geklebt, in Achsrichtung darunter sitzt der Chip und er gibt dann die 
Absolutposition aus.

W.S.

von Arno (Gast)


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W.S. schrieb:
> Luca L. schrieb:
>> Wir müssen die absolut Position einer sich drehenden Scheibe erfassen
>
> Mach dir erstmal klar, wie schnell deine Scheibe dreht und entscheide
> dann, ob du tatsächlich ein mechanisch schleifendes Bauteil verwenden
> willst.

:) 100.000 Umdrehungen Lebensdauer können in 5 Minuten erreicht sein...

MfG, Arno

von Kolja L. (kolja82)


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W.S. schrieb:
> Es gibt mechanische Doppelpotentiometer mit um 180° versetzten
> Schleifern. Sowas kann man verwenden, weil man ja immer einen Schleifer
> hat, der gerade im linearen Bereich ist, wenn der andere grad von max
> auf min springt. Die Auswertung und die Kalibrierung (Übergangspunkte
> suchen) ist ein bissel zwickig, aber es geht und ist ne billige Lösung.

RDC80 ;-)

von Luca L. (kaulquappe)


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Hallo zusammen

georg schrieb:
> Der Vorschlag von MaxD funktioniert, soweit man von der Unsicherheit
> durch die Diodenspannung absieht, aber es ist dazu notwendig, die
> Messspannung bzw. den Messstrom umzupolen - kann das die SPS?
Kann sie nicht, nein

Oliver S. schrieb:
> Vielleicht sollte man das wirkliche Problem angehen, und einfach ein
> neues Kabel mit mehr Adern einziehen. Nichts ist unmöglich, wenn man nur
> will.
Siehe unten

Keller schrieb:
> Von Planung keine Spur
> 40 Stück kann man doch nicht übersehen
> Wer nicht rechtzeitig denkt...zieht eben Kabel ein
Von Ahnung keine Spur...
Es handelt sich hierbei um ein Element welches an 4 Stahlseilen 
aufgehängt ist und über diese wird der Strom geliefert. Das hat nicht 
mit einer Fehlplanung zu tun, das ist schlichtweg eine Anforderung des 
Kunden.


Markus H. schrieb:
> Nur so eine Frage - wieso muss der Winkel ebenfalls in dem 'toten'
> Bereich erfasst werden?
Die Scheibe muss in allen Winkellagen positioniert werden können (es 
werden damit definierte Figuren abgefahren) und so ein Totbereich 
schafft da viele Probleme.

Eine weitere Idee, welche wir eben hatten, gibt es einen Winkelsensor 
irgendeiner Art welcher ein 4-20mA Signal ausgibt und sich über selbiges 
Signal versorgt?

von Karl (Gast)


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Luca L. schrieb:
> Es handelt sich hierbei um ein Element welches an 4 Stahlseilen
> aufgehängt ist und über diese wird der Strom geliefert.

Dann soll der Kunde es eben an 6 Seile hängen... ;-)

von georg (Gast)


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Luca L. schrieb:
> Eine weitere Idee, welche wir eben hatten, gibt es einen Winkelsensor
> irgendeiner Art welcher ein 4-20mA Signal ausgibt und sich über selbiges
> Signal versorgt?

Wenn ja wird dir das preislich genausowenig gefallen wie das selbst zu 
entwickeln (bei 40 Stück dürfte das sinnvoll sein). Es lohnt sich also 
nicht da länger zu recherchieren.

Georg

von Markus H. (haniham) Benutzerseite


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Das heißt also es genügt im Prinzip eine einfache Steuerung an dem 
Objekt (in der Mitte?).

Über die 2 Stahlseile kommt die Versorgungsspannung und dann sind noch 2 
räulich getrennte Leitungen zur Signalübertragung übrig.
Anbieten würde sich da zum Beispiel ein einfacher LIN Bus, welcher eben 
für nur eine getrennte Leitung ausgelegt ist.

Und nachdem Strom und Datenübertragung nun vor Ort zur Verfügung steht 
kann auch jeder beliebige Absolut Encoder eingesetzt werden, am Besten 
ein Verschleißfreier.



Prinzipiell wäre es natürlich immer noch möglich den Motor von außen zu 
steuern. Der Sensor vor Ort zwackt sich die spannung ab (nur wenn er 
sich bewegt, oder evtl mit Wechselspannung) und über ein Bussystem kann 
der wieder zurück kommunizieren

: Bearbeitet durch User
von Luca L. (kaulquappe)


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georg schrieb:
> Wenn ja wird dir das preislich genausowenig gefallen wie das selbst zu
> entwickeln (bei 40 Stück dürfte das sinnvoll sein). Es lohnt sich also
> nicht da länger zu recherchieren.

Soweit ich mich erinnern kann habe ich keine Preisvorstellung 
bekanntgegeben ;) Das Element darf schon was kosten wenn es das Problem 
löst. Ich habe sogar einen Neigungsaufnehmer gefunden welcher sich mit 
dem 4-20mA selber versorgt, nur ist dieser viel zu gross.

Markus H. schrieb:
> Das heißt also es genügt im Prinzip eine einfache Steuerung an dem
> Objekt (in der Mitte?).

Leider ist auf dem Objekt beinahe kein Platz vorhanden (ca. Ø30x40mm) um 
da großartig Steuerung und Sensor unter zu bringen.

von pitschu (Gast)


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Ich finde die Graukeil-Methode, die hier genannt wurde ziemlich passend. 
Aber statt digital würde ein einfacher LDR reichen, um ein lineares 
Signal aus dem reflektierten Licht zu liefern. Das kommt dem geforderten 
Poti am nächsten.

von Sebastian S. (amateur)


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Kein Problem, wenn Du Dich beherrschen kannst.

Ein normales Potentiometer mit einem einfachen (Planeten-) Getriebe.

Da ein normales Potentiometer etwa 270° schafft, würde es mit 2:1 
Getriebe für 540° ausreichen.
Also viel mehr als eine Umdrehung (+/- 90°).

Mit ein bisschen Hirn und Elektronik kannst Du jederzeit - vor allem 
nach einem Neustart - feststellen wo Du bist.

Natürlich kommt auch hier bei -90° bzw. 450° knack. Deshalb auch die 
einleitende Beschränkung.

von Luca L. (kaulquappe)


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Ich spiele gerade mit dem Gedanken doch eine externe Steuerung in das 
Objekt zu bauen. ATtiny, kleiner Motortreiber (min. 200mA), Sensor 
irgendwelcher Art, RS485 Verbindung zur Steuerung. Die Steuerung liefert 
eine Sollposition an die 4 Empfänger und diese fahren sie selbständig an 
und übernehmen die Regelung. Das müsste eigentlich in den vorhandenen 
Bauraum zu bekommen sein.

Wäre evtl. sogar möglich mit fertigen Komponenten:
Digispark Attiny board
kleiner Motortreiber L9110 oder so auf Platine (schön wäre mit 
Strombegrenzung)
Sensor ???
RS485 direkt auf den Attiny

Wenn jemand von euch Interesse hätte mir sowas als Fertiglösung (1 oder 
2 Platinen) anzubieten können wir gerne Kontaktdaten austauschen.

von Luca L. (kaulquappe)


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Sebastian S. schrieb:
> Kein Problem, wenn Du Dich beherrschen kannst.

ich kann mich beherrschen, die Künstler des Kunden wahrscheinlich 
weniger ;) Muss unendlich endlos drehen können.

von c-hater (Gast)


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Luca L. schrieb:

> georg schrieb:
>> es ist dazu notwendig, die
>> Messspannung bzw. den Messstrom umzupolen - kann das die SPS?

> Kann sie nicht, nein

Natürlich kann sie das. Jede verschissene SPS hat doch Schaltausgänge. 
Zwei davon, im Gegentakt angesteuert, liefern genau das, was du 
brauchst. Nämlich eine Spannung mit wechselnder Polarität.

von Drahtlos (Gast)


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Oder evtl. infrarot Datenübertragung z.B.

https://www.sick.com/de/de/distanzsensoren/optische-datenuebertragung/isd300/c/g145469

Spannungsversorgung dran fertig...

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Ich kann euch nur empfehlen je Drehgeber ein 8-Poliges Kabel zu legen, 
eines mit M12 Schraubstecker und einen Standard Drehgeber mit A/B/N zu 
verwenden. Alles andere ist nichts. Das Kabel muss natürlich auch 
geschirmt sein, ansonsten gibt es Störungen.
Dazu verwendet man die Standard Zählerklemmen und es wird auch 
garantiert immer das richtige gezählt.

Auch wenn ein Band eigentlich ausschließlich vorwärts läuft, so habe ich 
noch nie einen Drehgeber gesehen, der bei Stillstand nicht noch um 
einige wenige Tick's rückwärts lief. Das liegt daran dass sich das Band 
nach dem Lauf immer entspannt. Wenn da kein Band dran ist, dann wird das 
ähnlich sein.
Zudem ist der Drehgeber niemals direkt mit einer Welle verbunden, 
sondern immer über eine Kupplung. Ansonsten geht der sehr schnell 
kaputt.

Macht es gleich richtig wenn ihr keine Fehler haben wollt, so wie es in 
tausende Anlagen seit Jahrzehnten auch schon Prozesssicher in Betrieb 
ist.

von Harald W. (wilhelms)


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Arno schrieb:

> :) 100.000 Umdrehungen Lebensdauer können in 5 Minuten erreicht sein...

Bei einer Turbomolekularpumpe reichen zwanzig Sekunden.

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Luca L. schrieb:
> Ich spiele gerade mit dem Gedanken doch eine externe Steuerung in das
> Objekt zu bauen. ATtiny, kleiner Motortreiber (min. 200mA), Sensor
> irgendwelcher Art, RS485 Verbindung zur Steuerung.

Sollte dein Stundensatz irgendwas mit 1€ sein, dann kannst Du versuchen 
eine µC / RS485 Bastellösung zu machen. Solltest Du jedoch ein 
"normales" Gehalt haben, dann ist es am billigsten fertige 
Industrieprodukte (z.B. Beckhoff) zu kaufen.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Harald W. schrieb:
> Bei einer Turbomolekularpumpe reichen zwanzig Sekunden.

Wozu müsste man bei der die Drehposition absolut bestimmen?

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Markus M. schrieb:
> Macht es gleich richtig wenn ihr keine Fehler haben wollt, so wie es in
> tausende Anlagen seit Jahrzehnten auch schon Prozesssicher in Betrieb
> ist.

Ja, das würde ich persönlich auch so machen, aber das wird dann ein 
Riesen-Klotz. Der TO will das alles auf einer Fläche von 3x4 cm haben!

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Der TO will das alles auf einer Fläche von 3x4 cm haben!

Dann wird die Auswahl an industrietauglichen Komponenten sehr 
eingeschrängt sein und man muss lange suchen um einen guten Hersteller 
zu finden.

Er kann sich natürlich auch an diverse Hersteller wenden die 
professionell Drehgeber herstellen und sich mal ein paar Vertreter 
kommen lassen, die suchen ständig neue Kunden und würden sicher gerne 
vorbeikommen.

von Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)


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Markus M. schrieb:
> und es wird auch garantiert immer das richtige gezählt.

Nachtrag: Die ganze Maschine muss dazu auch ordentlich Geerdet sein.

von Max D. (max_d)


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Wenn an dem Objekt "künstler" arbeiten und dan ganze nur 3x4 cm groß 
ist, dann kann der Energiebedarf ja nicht so groß sein.
Vlt. kann der TO ja mal ein paar Hausnummer (Größe, Gewicht, Drehzahl, 
Winkelbeschleunigung) nennen. Vlt. hat ja jemand schon was in der 
Größenordnung auf Lager.

von Michael K. (tschoeatsch)


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Schaut euch mal Digitalmodellbahnen an, 2 Leiter (Schiene), da werden 
die Steuersignale auf die stromversorgenden Leitungen aufmoduliert. Das 
geht doch auch, wenn der Modulator bei der Scheibe hängt und die Daten 
eines Drehgebers auf seine Versorgung aufmoduliert. Am Ende der 2 
Leitungen sitzt das Netzteil und ein Demodulator.

von Wühlhase (Gast)


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Michael K. schrieb:
> Wühlhase schrieb:
>> Nicht unbedingt. Es wäre mit magn. Drehwinkelsensor und
>> 4-20mA-Schnittstelle durchaus möglich, ein sinusförmiges Signal zu
>> erzeugen. Mit Offset vielleicht, aber sinusförmig.
>>
>> Erfordert halt Hirnschmalz...
>
> bei einem Sinus gibt es immer 2 Stellungen für ein Ergebnis, außer beim
> Max- und minimal-Wert. Wenn die Scheibe steht, kann man sich dann
> aussuchen, wie die stehen könnte.
...stimmt, dann macht man eben einen Sägezahn daraus.

Ich wäre auch optimistisch, daß auf 30x40 unterzubringen. Zumindest 
erscheint es mir nicht direkt unmöglich.

Aber hat hier nicht schon wer anders eine Lösung genannt? Warum wird die 
nicht beachtet?

von Wühlhase (Gast)


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Michael K. schrieb:
> Wühlhase schrieb:
>> Nicht unbedingt. Es wäre mit magn. Drehwinkelsensor und
>> 4-20mA-Schnittstelle durchaus möglich, ein sinusförmiges Signal zu
>> erzeugen. Mit Offset vielleicht, aber sinusförmig.
>>
>> Erfordert halt Hirnschmalz...
>
> bei einem Sinus gibt es immer 2 Stellungen für ein Ergebnis, außer beim
> Max- und minimal-Wert. Wenn die Scheibe steht, kann man sich dann
> aussuchen, wie die stehen könnte.

Was mir noch einfällt: Im laufenden Betrieb kein Problem, das kann man 
mit Differentiation des Signals gut lösen, wäre also nur beim 
Einschalten ein echtes Problem.

von W.S. (Gast)


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Karl schrieb:
> uca L. schrieb:
>> Es handelt sich hierbei um ein Element welches an 4 Stahlseilen
>> aufgehängt ist und über diese wird der Strom geliefert.
>
> Dann soll der Kunde es eben an 6 Seile hängen... ;-)

He!

Wo sind wir hier eigentlich?
Ja - im Mikrocontroller-Forum sind wir.

Also, wenn es nur 4 Strippen gibt, dann geht das so:

1. GND
2. VCC
3. RxD
4. TxD

Also Sensor mit nem kleinen µC direkt dran. Bei heutigen winzigen 
Controllern (Microchip PIC's im SOT23-5 oder -6 Gehäuse) sollte sowas 
kein Problem sein.

W.S.

von M. K. (sylaina)


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Luca L. schrieb:
> habt ihr eine Idee was für ein Element man alternativ verwenden könnte?

Resolver, ganz klar. Auswertung ist äußerst einfach, bei Bedarf hab ich 
ne Lösung zur Resolverauswertung in der Schublade liegen.

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