Verstärkung von sehr kleiner Gleichspannung

OP #6513187
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Ich bin im Amateurfunk tätig. Ich möchte einen Drehko von meiner 
Funkbude zu an einem 20m entfernten Magnetic Loop fernsteuern. Ich habe 
mich über verschiedene Varianten informiert zb. Funkfernsteuerungen oder 
Pulsweitensteuerungen mit teuren Schritt- und Getriebemotoren etc. alles 
zu aufwendig und teuer. Meine Frage: Ich habe mal irgendwo gelesen, das 
man dazu nur zwei Gleichstrommotoren und ein NF-IC (das man dazwischen 
schaltet) braucht. Der eine Motor (in der Funkbude) mit Scala dient als 
Generator der andere als Stellmotor an der Antenne. Ich habe zwei 
Graupner Speed 400 Gleichstrommotoren in der Bastellkiste. Die bringen 
bei sehr langsamen drehen 0.002 Volt. Kann das funktionieren?
Hochachtungsvoll
Jana
#6513191
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Was spricht gegen billige 5€ Servo Motoren Eventuell einfach Motor mit 
Getriebe und altes Servo kombinieren Servo Signal Ansteuerung lässt sich 
einfach realisieren.
Wie viel Drehmoment brauchst du?
Wie viel Umdrehungen?
Was für eine Achse?
Wie schnell soll verfahren werden?
Welche verfahr Genauigkeit?
OP #6513196
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Wie viel Drehmoment brauchst du? ist zu vernachlässigen, Drehko dreht 
sehr leicht
Wie viel Umdrehungen? +/- 180 Grad (vor und zurück)
Was für eine Achse? 4mm Durchmesser
Wie schnell soll verfahren werden? sehr langsam
Welche verfahr Genauigkeit? hoch

Antenne steht 24h und 360d draußen. Deswegen muß die Steuerung einfach 
und robust sein.
Hochachtungsvoll
Jana
(Firma: Schweigstill IT) Persönliche Seite #6513201
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Jana B. schrieb:
> Meine Frage: Ich habe mal irgendwo gelesen, das
> man dazu nur zwei Gleichstrommotoren und ein NF-IC
> (das man dazwischen schaltet) braucht.

Das geht nicht ohne erheblichen Aufwand mit normalen Gleichstrommotoren, 
sondern mit sog. Synchros. Diese Technik ist hochgradig robust, 
eigentlich sehr simpel aufgebaut und wird/wurde im Flugzeugbau 
eingesetzt. Wirklich interessant ist dabei, dass die Übertragung der 
Drehbewegung und des Drehmoments völlig symmetrisch ist, d.h. man spürt 
beim Drehen des Gebers, wenn der Aktor gegen den Poller fährt. Dreht man 
am Aktor, folgt der Geber.

Allerdings benötigt man einen recht kräftigen Sinusgenerator. Für 
größere Drehmomente kommt noch ein dreikanaliger Verstärker hinzu; 
sobald man einen Verstärker einsetzt, gibt es natürlich keine haptische 
Rückmeldung mehr.

Einer der wichtigsten Gründe, warum man in sehr viele Flugzeugen ein 
Stromnetz mit 400 Hz findet, besteht darin, dass die meisten Synchros 
für 400 Hz ausgelegt sind.

https://de.wikipedia.org/wiki/Drehmelder
http://www.nasco.co.jp/cms/mark/pdf/AMETEK_Muirhead/Synchros.pdf

Bevor Du aber nach Preisen für Synchros suchst, solltest Du Dir ein paar 
Beruhigungstabletten einwerfen und gut sitzen.

> Antenne steht 24h und 360d draußen. Deswegen muß die Steuerung
> einfach und robust sein.

Dann wäre ein Schrittmotoren besonders gut geeignet, weil er im 
Gegensatz zu einem normalen Gleichstrommotor keine Bürsten hat. Außerdem 
kann man einen Schrittmotor im Rahmen seiner Schrittweite beliebig 
langsam laufen lassen.

Aber egal, was Du verwendest: wenn der Motor nicht drehen soll, wäre es 
sehr sinnvoll, eine in der Antenne befindliche Elektronik nicht zu 
bestromen. Ein kleiner ungeschirmter Microcontroller dürfte da doch ein 
ordentliches Störspektrum erzeugen.
OP #6513216
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PS.: Falls ich mich nicht richtig ausgedrückt habe. Der Loop besteht nur 
aus Kupferrohr, einem Drehko und dem Motor. Mehr 
elektrische/elektronische Bauteile sind nicht vorhanden und sind auch 
nicht nötig bei dieser Antennenart. Der Nachteil einer Magnetischen Loop 
ist die extreme Schmalbandigkeit. Deswegen der Drehko weil bei jedem 
Frequenzwechsel nachgestimmt werden muss.
Gast #6513231
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Solcher Servo-Analog-Kram ist per se auf Dauer
und erst recht im Aussenbereich unzuverlaessig.

Nicht umsonst wird auf Gleichstommotore mit einem
optischen Encoder zurueckgegriffen.
Oder eben ein Schrittmotor.

Ein stark untersetzendes Getriebe dahinter und
ordentlich Fett rein. Das haelt dann auch Jahrzehnte.

Da das ganze von einem Controller gesteuert wird,
kann man sich gleich noch eine Abstimmautomatik
dazu programmieren.
Um Stoerungen des Empfange auszuschliessen, sollte
der Controller voll statisch sein. Dann reicht ein
aktives Reset. Ein interner LF-Oszillator (20-40 kHz)
fuer den Takt koennte aber schon reichen.
Gast #6513448
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Jana B. schrieb:
> Ich habe mal irgendwo gelesen, das man dazu nur zwei Gleichstrommotoren
> und ein NF-IC (das man dazwischen schaltet) braucht. Der eine Motor (in
> der Funkbude) mit Scala dient als Generator der andere als Stellmotor an
> der Antenne

Gelesen und die Hälfte vergessen.

ENTWEDER man löst das ohne NF Verstärker mit 2 Schrittmotoren, die man 
ohne Stromversorgung einfach 1:1 verbindet. Dann dreht der 2. mit, wenn 
man am 1. schnell genug dreht, man braucht halt 4 Leitungen.

ODER man braucht nur 1 Motor aber 2 Potis und einen Verstärker als 
Differenzverstärker geschaltet wirkt es als Servo, aber dreht nur die 
270 Grad des Potis, nicht mehrfach runrum.
1
    +------------------+-- +16..60V
2
    |                  |
3
   10k          +-----|+\ LM675
4
    |           |     |  >--+-----+----+
5
 +--+--+        |  +--|-/   |     |    |
6
 |soll |        |  |        |     1R   |
7
5KPoti-(---22k--(--+---1M---+     |   (M)
8
 |     |        |  |             22n   |
9
 | 5kPoti--22k--+  +--|+\         |    |
10
 |  ist|        |     |  >--+--+--(----+
11
 +--+--+        +-----|-/   |  |  |
12
    |           |      |    |  1R |
13
   10k          +--1M--(----+  |  |
14
    |                  |      22n |
15
    +------------------+-------+--+-- GND
#6513607
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Wie eine magnetic Loop funktioniert ist schon klar.
Wenn Du im Shack einen Geber mit Skala haben willst, brauchst Du ein 
System mit Rückmeldung oder starr vorgegebenem Spannungs zu Winkel 
Verhältnis.

Ich würde -wenn man nicht mit Schrittmotor arbeiten will- ein 
Segelwinden-Servo aus dem Modellbau nehmen.
Lässt sich einfach ansteuern, und es gibt einen starren Zusammenhang von 
Geberwinkel zu Servowinkel.
Ein normales Servo hat einen zu kleinen Drehwinkel.
#6513859
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Stefan M. schrieb:

> Ich würde ein Segelwinden-Servo aus dem Modellbau nehmen.
> Lässt sich einfach ansteuern, und es gibt einen starren Zusammenhang von
> Geberwinkel zu Servowinkel.

Ack.

> Ein normales Servo hat einen zu kleinen Drehwinkel.

Man könnte ja auch zusätzlich zwei Zahnräder verwenden. Passende
Teile findet man beim Modellbauladen/versand. Wie bereits gesagt
nimmt man zur Ansteuerung einen sog. Servotester. Die Stellung
des Potis im Servotester ist direkt proportional zum Winkel des
Servos.
Gast #6514046
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Jana B. schrieb:
> Funkfernsteuerungen oder Pulsweitensteuerungen mit teuren Schritt- und
> Getriebemotoren etc. alles zu aufwendig und teuer.

Hast du überhaupt eine Vorstellung, wie teuer die Ansteuerung eines 
Schrittmotors für diesen Zweck würde?

Bei der Antenne reichen:
Motortreiber A4988, z.B. ebay 221921771439
RS-485 Treiber für 2 Kanäle, z.B. ebay 254714078531

Im Shack im wesentlichen
Ein Drehgeber, z.B. ebay 392878965464
RS-485 Treiber für 2 Kanäle, s.o.
und für den Komfort vielleicht noch ein
µC Arduino Nano, z.B. ebay 283932008665

p.s.
Was hat die Fernsteuerung eines Motors eigentlich mit dem Titel zu tun?
(Firma: Hobbytheoretiker) #6515379
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Anbei ein paar Typen als Beispiel:

5 Euro Mikroservo FS90R 360 Grad Kontinuierliche Rotation
FEETECH | A-000000-03980
https://www.generationrobots.com/de/403266-mikroservo-fs90r-360-grad.html

17 Euro Segelwinde 4805-2 PA, Klingmax, analog, 2 Wdg.
https://www.bauer-modelle.com/epages/Bauer_Uwe46269592.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/Bauer_Uwe46269592/Products/4.4880#

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