Hallo,
ich stehe vor dem Problem, dass ich gerne einen Abstand (von 0 bis 1 mm)
zwischen zwei Aluminiumplatten kontaktlos möglichst genau messen möchte
( Auflösung <0,05 mm). Der Sensor sollte auch noch möglichst klein sein
(<5mm).
Jetzt habe ich mir die reflektierende lichtschranke/ Photointerrupter
"Sharp GP2S60" ( https://docs.rs-online.com/1183/0900766b80d1f960.pdf )
gefunden.
Laut Fig.10 im Datenblatt ist der Kollektor-Strom von der Distanz
abhängig. Jetzt ist aber die Frage ob und vor allem wie ich den
Kollektorstrom (max 180 uA) messen kann, um dann wieder auf die Distanz
zurück zu schließen. Reicht es da, wenn ich den Spannungsabfall über
einen Shuntwiderstand messe (ähnlich Fig 9)?
Bzw. hättet ihr andere Ideen, um das zu messen. Analoge Induktive
Sensoren habe ich keine in klein und genau gefunden. Bei kapazitiven
Sensoren weiß ich nicht, ob die funktionieren, da die 2. Aluplatte
elektrisch geladen ist.
Viele Grüße
Tim
Funktioniert nur bei Spiegelschichten vernünftig (starke Abhängigkeit
von der Oberflächengüte/Reflektionsfaktor) und ist sehr nichtlinear.
Suche mal nach Triangulationssensor, die sind linear.
Oder pneumatische Messung, Prinzip Düse/Prallplatte.
Wie und wo soll bzw. darf denn ein Sensor montiert sein? Wenn du einen
Abstand von 0 bis 1 mm mit einem 1,1 mm hohen Sensor messen willst - wie
soll das gehen? Und natürlich ist das Signal sehr stark von der
Oberflächenbeschaffenheit abhängig. Dein Ziel von ca. 5% ist vielleicht
erreichbar, wenn es immer die selben Platten sind und sich deren
Oberflächen nicht ändern (verschmutzen, verschieben...). Bei Bild 10 ist
zu erkennen, dass das Signal bei einem der Abstand von ca. 0,4 mm vor
dem Sensor mit einer verspiegelten Fläche maximal ist - das ergibt als
immer zweideutige Ergebnisse. Sensor in bzw. hinter der einen Platte
montieren, so dass der Abstand vor dem Sensor 1 bis 2 mm ist?
(Nebenbei: 0,05 mm "möglichst genau" zu nennen, ist eher zum Schmunzeln
- anderswo nennt man "möglichst genau" eher Bruchteile eines
Atomdurchmessers.)
Zur Frage: Ja, ganz einfach über einen Widerstand. Der Kollektorstrom
ist bis zur Sättigung weitgehend unabhängig von der Kollektorspannung.
Dass die Kennlinie für eine Messung (aber nicht z. B. zum Einhalten
einer Position) linearisiert werden muss, hat Werner auch schon
angedeutet.
Danke euch beiden für euer Antworten,
ja ich weiß. das ist nicht die schönste Lösung, Triangulation wäre
deutlich besser, ich habe aber keine so kleinen und bezahlbaren Lösungen
gefunden. Die Sensoren sollen später in der einen Platte versenkt
werden. Die Platte an sich wird nicht größer als 20*10 cm und ich muss
mehrere Sensoren unterbringen. Das ganze soll im idealfall auch im
Vakuum funktionieren, deshalb würde ich gerne Pneumatik vermeiden. Das
Messsignal dient als Eingang für eine Abstandsregelung, es soll nur eine
vorher eingestellter Abstand gehalten werden. Ein Kalibrieren habe ich
sowiso schon eingeplant. Ja eine Auflösung von 0,05mm ist auch nur die
Minimalanforderung, ich wollte aber nicht direkt hier gelyncht werden,
wenn ich nach Mikrometerauflösung in günstig frage :).
Würde dass dann so wie in dem Schaltplan gezeichnet funktionieren? Als
Wert für den Shuntwiderstand habe ich mal 1k gewählt, der
Spannungsabfall sollte ja eigentlich nicht so wichtig sein.
Für eine Abstandsregelung im Vakuum würde auch eine Regelung wie im
CD-Player funktionieren. Die Slimline-Laufwerke von Notebooks sind sehr
kompakt, präpariere den Kopf raus.
mikromesser schrieb:> ich stehe vor dem Problem, dass ich gerne einen Abstand (von 0 bis 1 mm)> zwischen zwei Aluminiumplatten kontaktlos möglichst genau messen möchte> ( Auflösung <0,05 mm). Der Sensor sollte auch noch möglichst klein sein> (<5mm).
Das sollte am einfachsten durch Messung der Kapazität zwischen den
Platten gehen. Da brauchst Du auch keinen Sensor, sondern nur eine
passende Elektronik.
https://de.wikipedia.org/wiki/Kapazitiver_Sensor
Werner H. schrieb:> Für eine Abstandsregelung im Vakuum würde auch eine Regelung wie> im> CD-Player funktionieren. Die Slimline-Laufwerke von Notebooks sind sehr> kompakt, präpariere den Kopf raus.
Das klingt Interessant, danke für den Tipp :).
Harald W. schrieb:> mikromesser schrieb:>>> ich stehe vor dem Problem, dass ich gerne einen Abstand (von 0 bis 1 mm)>> zwischen zwei Aluminiumplatten kontaktlos möglichst genau messen möchte>> ( Auflösung <0,05 mm). Der Sensor sollte auch noch möglichst klein sein>> (<5mm).>> Das sollte am einfachsten durch Messung der Kapazität zwischen den> Platten gehen. Da brauchst Du auch keinen Sensor, sondern nur eine> passende Elektronik.> https://de.wikipedia.org/wiki/Kapazitiver_Sensor
Ja das habe ich auch schon überlegt, das Problem ist aber das die
Oberfläche der Platte mit den Sensoren zum Großteil aus Elektroden
besteht, die mit einigen kHz mit bis zu einem kV geladen werden. Die
zweite Platte wird sich dann über Influenz auch aufladen. Ich weiß
nicht, ob dann noch kapazitive Sensoren funktionieren?
