Folgende Situation: Durch eine Metallöse läuft eine Nylonschnur, 2mm
dick. An einer bestimmten Stelle auf der Nylonschnur befindet sich eine
kleine Crimphülse aus (blankem) Metall, ca 2mm im Durchmesser und 5 mm
lang.
Ich möchte sicher und mit möglichst wenig Aufwand elektronisch erkennen,
wann die Hülse durch die Öse läuft (max. 1m/s). Der Lauf der Schnur soll
nicht behindert werden.
Was schlagt Ihr vor?
Gabellichtschranke,
wenn ich davon ausgehe, dass an der Stelle die Schnur dicker ist.
Die Teile gibt es mit einstellbarem Schwellwert und auch sehr robust,
für industrielle Anwendungen.
Das klingt gut! Wie könnte ich die Spule dann mit minimaler externer
Beschaltung an einen AVR-Pin anschließen, und wie würde ich das
auswerten?
Rechteck mit Timer erzeugen und irgend eine Zeit messen?
Gibt es keine Verdickung, so könnte eine Reflex-Lichtschranke gehen.
Irgendwie sollte sich das reflektierte Licht ja ändern.
Je nach Art des Metalles sollte auch eine magnetische Erkennung
(Hallsensor), oder durch eine Spule mit Wechselspannung ziehen, möglich
sein.
Der gute, alte Näherungssensor könnte Dir auch helfen.
Sebastian S. schrieb:> Je nach Art des Metalles sollte auch eine magnetische Erkennung> (Hallsensor)
Es ist eine gewöhnliche Crimphülse. Hallsensor hab ich gerade mal
nachgelesen, aber so verstanden, dass die Hülse dann selber ein Magnet
sein müsste, oder?
licht schrieb:> dass die Hülse dann selber ein Magnet> sein müsste, oder?
Nicht unbedingt. E-Gitarren gehen ja auch ohne magnetische Saiten. Wenn
du das Seil durch eine Spule ziehst, die auch mit Magneten bestückt ist,
könnte es klappen. Die Hülse selber muss aber auf Magneten reagieren,
sonst klappt weder Spule noch Hallsensor.
>Es ist eine gewöhnliche Crimphülse. Hallsensor hab ich gerade mal>nachgelesen, aber so verstanden, dass die Hülse dann selber ein Magnet>sein müsste, oder?
Wäre das Beste!
Es könnte aber auch über die Störung eines bestehenden Magnetfeldes
gehen.
Du nimmst einen Magneten, führst davor Deine Schnur entlang und auf der
anderen Seite der Schnur platzierst Du Deinen Hallsensor. Also Schnur
zwischen Magnet und Sensor.
Geht alles aber nur, wenn es auch zu einer Änderung des Magnetfeldes
kommt.
Kannst Du eine Verdickung erzeugen, so könnte das alles von einem
Endschalter erledigt werden. Schnur gleitet durch Schlitz; Verdickung
nimmt Endschalter mit.
Übrigens: Ein Tropfen Farbe könnte die "Sichtbarkeit" der Hülse erhöhen,
womit optische Verfahren mehr Chancen hätten.
Muss zwingend erkannt werden, wenn der Crimp durch die Oese rutsch,
oder kannst du auch kurz davor oder danach triggern?
Falls ja -> induktiver Naeherungsschalter
HildeK schrieb:> Kläre uns doch erst mal auf, aus welchem Material diese Hülse ist.> Wird sie von einem Magneten angezogen?
Interessanterweise nicht, ich hab es gerade probiert. Leiten tut sie
aber. Das ist so eine Hülse, wie man sie in die Crimpzange tut, um z.B.
2 Litzen zu verbinden.
Ich finde das Thema interessant und würde gerne mit dem AVR-Port etwas
bauen, das so funktioniert:
a) Spannung anlegen, z.B. über internen Pullup-Widerstand, Spule gegen
GND, Messpunkt oberhalb der Spule auf zweiten (Mess-)Port ohne Pullup
b) Zeit messen, wie lange es dauert, bis der Mess-Port auf H geht
c) Spannung auf 0
d) Zeit messen, wie lange es dauert, bis der Mess-Port auf L geht
Dann vergleichen, ob sich die Zeiten ändern (wenige mikrosekunden
Unterschied reichten ja), wenn die Metallhülse in der Nähe ist.
Und die Spule sollte wenige Wicklungen haben, damit die internen Dioden
die Induktivität(Spannungsspitzen beim Schalten aushalten..
Schwebung von zwei Schwingkreisen mit Luftspulen so einstellen, dass
nahe Null rauskommt. Fährt das Metallteil - auch nichtmagnetisch - durch
eine Spule, wird der Schwingkreis verstimmt. Die Schwebung über Hochpass
rausfiltern, gleichrichten, dann Monoflop - der Puls ist ja nur 5msec
lang.
So ham wer früher Metalldetektoren gebaut, wir hatten ja nüscht.
Die Spulen orthogonal zueinander anordnen.
Karl K. schrieb:> So ham wer früher Metalldetektoren gebaut, wir hatten ja nüscht.
:-) Aber ich "hab ja was" mit dem AVR und 5ms sind je nach Quarz bis zu
100000 Takte..
"Schwebung" sagt mir leider nichts.. meinst Du, die 2 Luftspulen könnten
auf mein Beispiel oben passen?
Also anders gefragt - wenn Du schon einen AVR gehabt hättest, aber sonst
so wenig wie möglich extern beschalten willst, was braucht es außer den
2 Luftspulen? /und reichen je 10 Wicklungen?
licht schrieb:> damit sie nicht bremsen, verdrecken etc.Mani W. schrieb:> Mich würde noch interessieren, wozu das ganze dient...
Würdest Du bitte dies mal beantworten oder ist das wieder
ein Geheimprojekt?
licht schrieb:> "Schwebung" sagt mir leider nichts.. meinst Du, die 2 Luftspulen könnten> auf mein Beispiel oben passen?
Nein.
licht schrieb:> Also anders gefragt - wenn Du schon einen AVR gehabt hättest
Den AVR hast du erst später angeschleppt, oben heisst es Elektronik.
Mit dem AVR geht diese Schaltung: Der LM311 erzeugt Schwingungen
abhängig von der Induktivität, der AVR zählt die Schwingungen über den
Timer-Eingang.
Musst halt schnell genug zählen, um etwa jede msec einen Messwert zu
haben. Da Du nur Änderungen detektieren und keine absoluten Werte messen
willst, kannst Du den Relaisteil mit dem Referenzkondensator weglassen.
Spule eher in Richtung 100-200 Windungen:
https://wetec.vrok.de/rechner/cspule.htm?form=&e_N=20&e_l=5&s_l=-3&e_D=3&s_D=-3&e_A=201%2C062&s_A=-6&e_micro_r=1&e_k=&e_L1=&e_L2=&ENTER=Berechne
Und nein, Spule direkt am AVR geht nicht.
licht schrieb:> Und die Spule sollte wenige Wicklungen haben, damit die internen Dioden> die Induktivität(Spannungsspitzen beim Schalten aushalten..
Im Gegenteil. Ein Gitarrenpickup hat viele hundert Windungen und es
kommt immer noch viel zu wenig raus, um einen AVR auch nur vollständig
auszusteuern.
Es wäre übrigens ein brauchbarer Vorversuch, die Hülse tatsächlich mal
über eine E-Gitarre zu ziehen und dabei den Gitarrenamp dran zu haben -
falls so etwas bei dir rumsteht. Hört man was, geht der
induktive/magnetische Ansatz.
Einen Ansatz könnte dieser Beitrag liefern:
Beitrag "NICOS – der Negative Impedance Converter - Oszillator"
Jetzt noch eine geeignete (?) Luftspule nehmen und die Frequenzänderung
detektieren. Ich habe das aber noch nie aufgebaut oder ausgemessen und
weiß deshalb nicht, ob und wie empfindlich das auf das Material
reagiert.
Bei 5mm Länge und 1m/s dauert die Einwirkzeit ca. 5ms. Bei ein paar kHz
Schwingfrequenz sollte die Frequenzänderung feststellbar sein.
Matthias S. schrieb:> Es wäre übrigens ein brauchbarer Vorversuch, die Hülse tatsächlich mal> über eine E-Gitarre zu ziehen
Hallo? E-Gitarren haben Stahlsaiten. Crimphülsen - gemeint sind
wahdrscheinlich eh Aderendhülsen - sind üblicherweise verzinntes
Messing.
Dass die Hülse nicht ferromagnetisch ist wurde doch schon festgestellt.
Da die Hülse aber ziemlich sicher diamagnetisch ist, kann eine Änderung
der Induktivität über die Schwingfrequenz eines Schwingkreises
nachgewiesen werden.
HildeK schrieb:> Einen Ansatz könnte dieser Beitrag liefern:
Das ist im Prinzip das Gleiche wie mit dem LM311.
Eine Möglichkeit wäre auch: Da die Hülse quasi eine Kurzschlusswindung
bildet, sollte sie in einem Schwingkreis eine starke Dämpfung bewirken
und damit für einen Stromanstieg einer Oszillatorschaltung sorgen.
Diesen Stromanstieg könnte man einfach detektieren. Dann muss man gar
keine Schwingungen zählen.
Also: Meißner-Oszillator
(https://de.wikipedia.org/wiki/Mei%C3%9Fner-Schaltung), in die
Masse-Leitung einen Shuntwiderstand, über diesen einen Transistor und
dessen Ausgang an den AVR. Den Shunt so einstellen, dass der Transistor
beim Durchgang der Hülse => höhere Stromaufnahme durchschaltet.
Üblicherweise verstimmt man eine Spule mit einem Spulenkern. Für mehr
Induktivität wählt man Ferrite und für weniger Induktivität nimmt man
z.B. Alu-Kerne. Also Oszillator mit Spule bauen, Frequenz messen und
Verstimmung messen?
licht schrieb:> Ich möchte sicher und mit möglichst wenig Aufwand elektronisch erkennen,> wann die Hülse durch die Öse läuft (max. 1m/s). Der Lauf der Schnur soll> nicht behindert werden.
Es gibt Reflexlichtschranken wie diese hier:
https://global.sharp/products/device/lineup/data/pdf/datasheet/gp2s60_e.pdf
Die Hülse wird das Licht stärker reflektieren als die Schnur. Das
solltest DU aufwerten können. Die Schnur muss in 0.5mm Abstand mittig
über den Sensor geführt werden.
fchk
licht schrieb:> Super! genau sowas hab ich gesucht.
Du hast aber schon gesehen, dass er von "massiver Aluscheibe" schreibt?
Der Ansatz ist interessant, aber Du solltest für deine kleine Hülse
wenigstens eine Luftspule wickeln, durch die die Schnur läuft.
Berechnung siehe obigen Link.
Die Spule würde ich möglichst flach wickeln, mit Kreuzwicklung und recht
dickem Draht, oder HF-Litze.
Mein Gefühl sagt mir: Die Hülse ist möglicherweise aus versilbertem
Kupfer, wie sie auch als Aderendhülse verwendet wird.
Da tut sich, magnetisch gesehen nichts.
Vielleicht wirst ja Du, mit einer Hülse aus anderem Material, glücklich.