Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Winkel eines Zahnrads bestimmen


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von David A. (piranha771)


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Moin, ich brauch mal wieder Hilfe bei Begrifflichkeiten.

Ich hab ein Zahnrad mit 20cm durchmesser und will jetzt dessen Winkel 
möglichst genau bestimmen (<=0.1°).

Meine erste Überlegung war ein Potentiometer (also Poti auf die Achse 
Stecken und dann auslesen)

Ich hab aber nichts finden können was die für eine "Winkel-Auflösung" 
haben.
Wie nennt man die Auflösung bei Potis?

Gibt es noch andere Lösungen außer Potis um die Stellung eines 
(Zahn)rades möglichst genau zu erkennen?

: Verschoben durch Moderator
von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


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David A. schrieb:
> Gibt es noch andere Lösungen außer Potis
Ja, normalerweise nimmt man für sowas eher drehgeber
https://de.wikipedia.org/wiki/Drehgeber

Bei den meisten Potis hast du das Problem das die nur ca. 270° 
Drehbereich haben und von der Genauigkeit her eher schätzeisen sind. Für 
eine primitive Anwendung wie ein Modelbau-Servo mag das durchaus 
ausreichend sein. Wenn es um Präzision und/oder größere Drehwinkel geht 
-> Drehgeber

von uwe (Gast)


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12bit incrementalencoder
oder berührungslos bei höherer Drehzahl nen bischen hightech 
https://www.mouser.de/new/ams/ams-as5047p/

von uwe (Gast)


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von OldMan (Gast)


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David A. schrieb:
> Gibt es noch andere Lösungen außer Potis um die Stellung eines
> (Zahn)rades möglichst genau zu erkennen?

Bei diesem Durchmesser des Zahnrades sind die Zähne relativ groß. Damit 
könnte man über eine Abtastung mittels Hallsensor nachdenken. D.h. es 
wird jeder Zahn erfasst. Ob dies in Deinem Fall die notwendig Auflösung 
bringt kannst nur Du entscheiden.
Eine andere Möglichkeit wäre eine Taktscheibe aus einem Tintendrucker zu 
verwenden. In den Druckern von Canon (ich kenne im Moment nur diese 
Scheiben) ist eine Taktscheibe mit 200 LPI verbaut. Damit sollte sich 
Deine Anforderung lösen lassen. Evt. die Taktscheibe über eine 
Übersetzung ankoppeln, bspw. 1:4. Das sollte auf jeden Fall ausreichend 
sein.

von Udo S. (urschmitt)


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David A. schrieb:
> möglichst genau bestimmen (<=0.1°)

David A. schrieb:
> Wie nennt man die Auflösung bei Potis?

Du kennst aber den Unterschied zwischen "Auflösung" und "Genauigkeit"?
Was also brauchst du?

Weniger als 0,1° Fehler bedeutet einen Fehler kleiner 1 / 3600. also 
mindestens 12 Bit.

von Harald W. (wilhelms)


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David A. schrieb:

> Ich hab aber nichts finden können was die für eine "Winkel-Auflösung"
> haben.
> Wie nennt man die Auflösung bei Potis?

Will man eine bessere Auflösung, nimmt man Cermet statt Kohleschicht.
Das löst aber nicht Dein Problem.

von Operator S. (smkr)


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Könnte man nicht ein kleineres Zahnrad an das grosse führen und dann 
davon die Umdrehungen/Position mittels Inkrementalgeber bestimmen?

von Udo S. (urschmitt)


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Operator S. schrieb:
> Könnte man nicht ein kleineres Zahnrad an das grosse führen und dann
> davon die Umdrehungen/Position mittels Inkrementalgeber bestimmen?

Das Spiel zwischen den Zahnrädern erhöht den Fehler

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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David A. schrieb:
> Wie nennt man die Auflösung bei Potis?
Linearität
Siehe 
https://www.novotechnik.de/produkte/sensortechnologien/potentiometer/

> Meine erste Überlegung war ein Potentiometer (also Poti auf die Achse
> Stecken und dann auslesen)
Vergiss es.
Du bräuchtest ein Poti mit weniger als 0,03% gesamter 
Linearitätsabweichung.

von Werner H. (werner45)


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Alte Drucker ausschlachten.
Manche haben eine optisch abgetastete Codierscheibe eingebaut.

von Henrik V. (henrik_v)


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Welche Winkel? Bei einem Zahnrad gibt es mehrere :)
Genaue Zahnradvermessungen hat man gerne optisch gemacht...

Testen ob die einzelnen Zähne über den Umfang gleichmäßig verteilt sind?
Wenn Du das Zahnrad gleichmäßig und zentrisch rotieren lassen kannst, 
würde ein magnetischer oder optischer Sensor ggf reichen, dessen Signal 
Du z.B. mit der Soundkarte erfasst.  20 Hz sollten dabei dann (ohne 
Modifikation der Soundkarte) schon erzeugt werden. Der Zweite Kanal 
könnte dann den Encoder erfassen. Wenn der Encoder Sin/Cos Ausgänge hat, 
braucht der auch nicht soviele Teilungen, grob die Zahnzahl sollte 
reichen. Der Rest ist dann Mathe.

Wieviele Zähne sind es denn?

von MaWin (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Will man eine bessere Auflösung, nimmt man Cermet statt Kohleschicht.

Nein, Leitplastik.

> Das löst aber nicht Dein Problem.

Wir kennen sein Problem nicht, weil er zu faul war, es hinzuschreiben.

Wir wissen nicht mal, ob das Zahnrad beliebig rundrum gedreht werden 
muss oder nur die 270 eines Potis.

Und wir wissen nicht, was für ihn nun Genauigkeit und Auflösung ist.

Also jede Hilfe witzlos.

von Sebastian S. (amateur)


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Ich liebe Salami!
Da der TO jede Menge Fragen offen gelassen hat, dürfen wir jetzt alle 
auf die noch fehlenden "Scheiben" warten/hoffen.

von Michael M. (michaelm)


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Henrik V. schrieb:
> Testen ob die einzelnen Zähne über den Umfang gleichmäßig verteilt sind?
David A. schrieb:
> ...die Stellung eines (Zahn)rades möglichst genau zu erkennen?...

Noch irgendwelche Unklarheiten?

von Nick M. (Gast)


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Da frag doch mal bei Heidenhain nach. Die haben Drehencoder mit einer 
Auflösung von 40000 Strichen pro Umdrehung (wohl auch noch mehr). Ist 
nur eine Frage des Geldes. :-))

Drehencoder ist übrigens das Stichwort. 4000er Auflösung ist kein großes 
Hexenwerk.

Hab so eine 40000er in meiner Rundachse der Fräsmaschine drinnen.

von Schlaumaier (Gast)


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David A. schrieb:
> Gibt es noch andere Lösungen außer Potis um die Stellung eines
> (Zahn)rades möglichst genau zu erkennen?

Löcher rein bohren und eine Lichtschranke nutzen. Machte damals jede 
Kugelmaus auch. Allerdings hatten die Räder keine Zähne. ;)

von Johannes S. (jojos)


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es wurde nichtmal gesagt ob relativ oder absolut Position gebraucht 
wird. Ein Poti wie vom TO genannt wäre eine absolute Position, als 
optischer Sensor wird es da schon teuer. Billige Encoderscheiben und 
optische Encoder wie aus einem Drucker (gibts auch bei eBay als 
gebrauchte Teile) sind nur Inkrementalgeber und man braucht einen 
Indexpuls für die Referenzposition. Mit den üblichen Quadraturencodern 
liefern die dafür 4x die CPR Auflösung wenn man jede Flanke zählt.

von Zahnarzt (Gast)


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Sebastian S. schrieb:
> Ich liebe Salami!
> Da der TO jede Menge Fragen offen gelassen hat, dürfen wir jetzt alle
> auf die noch fehlenden "Scheiben" warten/hoffen.

...oder alle Eventualitäten schon mal rein prophylaktisch vorher 
beantworten. 🤓

von Falk B. (falk)


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Udo S. schrieb:
> Du kennst aber den Unterschied zwischen "Auflösung" und "Genauigkeit"?
> Was also brauchst du?

Siehe Auflösung und Genauigkeit.

von Sebastian S. (amateur)


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@Zahnklempner schrieb
>...oder alle Eventualitäten schon mal rein prophylaktisch vorher
>beantworten.
Bist Du wirklich der Meinung dass die Eingangsinformationen auch nur 
ansatzweise ausreichen?

von Zahnarzt (Gast)


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Sebastian S. schrieb:
> Bist Du wirklich der Meinung dass die Eingangsinformationen auch nur
> ansatzweise ausreichen?

Na klar! Je weniger Eingangsinformationen, um so mehr 
Spekulationsmöglichkeiten gibt es. 🤓

von ηobody (Gast)


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Sorry, kenne mich mit so etwas nicht aus - nur ein Einwurf:

Henrik V. schrieb:
> Welche Winkel? Bei einem Zahnrad gibt es mehrere :)

Sollte aber allen daran interessierten Menschen (besonders den
männlichen = gutes räumliches Vorstellungsvermögen) klar sein.

> Genaue Zahnradvermessungen hat man ...

...hier nicht.


Beschreibung ist unvollständig - aber "Grundvorhaben" ist klar:

David A. schrieb:
> Zahnrad ... Winkel möglichst genau bestimmen (<=0.1°).
>
> erste Überlegung ... Poti auf ... Achse ... auslesen


Und sogar, falls man das alles irgendwie überliest (ist nicht
völlig auszuschließen): Auf die Idee, "Zähne zu zählen", kann
bzw. wird man (wenn diese sehr geringe Auflösung reicht) auch
selbst kommen (ok, vielleicht bilde ich mir das ja nur ein...).


@David: Am besten immer das "Drumherum" mitbeschreiben, statt
auf Formulierungen wie möglichst_genau zurückzugreifen. Zwar
stehen die Chancen gut, mit den vorh. Tipps auszukommen. Aber
man könnte sie noch erhöhen, oder noch besser: Sichergehen.

Deswegen auch gewisse Salami-Scheib(ch)en-Bemerkungen etc.:

Die exakten Anforderungen sind hier noch nicht ganz sicher -
und manche würden Dir offenbar nur zu gerne "die billigste /
einfachste / ... (sonstwie beste) Lösung" vorlegen können...
einfach gesagt: Das Ziel ist, Dich bestmöglich zu beraten. ;)

von David A. (piranha771)


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Oh je, da habe ich ja was angerichtet.

Ich wollte hier keinen zum Rätselraten verdammen. Ich hatte sogar 
versucht meine Frage möglichst präzise nur auf das Problem zu 
fokussieren und das Drumherum weg zu lassen, weil ich Keinem die Zeit 
mit Geschwafel rauben wollte. Deshalb die Knappe Beschreibung.

Tut mir leid, ich kenne die Forenkultur hier noch nicht gut genug.

Idee/Aufbau:
Ich habe ein Raum der fast Rund ist und ca. 8-10m Radius. Mit einem 
Laser Punkt  sollen nun, von der Mitte aus, Punkte angefahren werden.
Also z.B. 125° Horizontal und 15° Vertikal.
Zunächst habe ich es mit einer steuerbaren Tilt-Pan Platform für Cams 
versucht. Die sind dafür zu ungenau. Eine Mini-Abweichung ergibt schon 
etliche cm Differenz auf der Wand durch die 8 Meter Entfernung.

Mein Plan war nun einen Stepper Motor zu nehmen der außen an einem 
Möglichst großen Zahnrad sitzt und dieses antreibt. (Groß, für viele 
Schritte für eine Umdrehung)

Der Poti, (oder besser Drehgeber wie ich dank euch jetzt weiß), soll nun 
die aktuelle Position erfassen, sodass ich mit dem Stepper das Zahnrad 
auf die Zielposition drehen kann.

So wie ich das jetzt verstanden habe, brauche ich einen Drehgeber, 
welcher 3600 Pulse pro Drehung gibt, damit ich auf meine 0,1° Abweichung 
komme.

(0,1° weil das wären ca. 1,5cm Abweichung des Punktes auf der entfernten 
Wand)

: Bearbeitet durch User
von Andreas B. (bitverdreher)


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Du brauchst keinen Drehgeber. Der Winkel wird durch die Anzahl der 
Impulse des  Steppermotors vorgegeben.
Beim Ansteuern Spielausgleich nicht vergessen. D.h. Den Stepper für die 
letzten Schritte immer nur in einer Richtung ansteuern.
In diesem Fall: Bsp. Stepper 200 steps/turn, Getriebe 1:18, dann hast Du 
Deine 0.1°/step.

: Bearbeitet durch User
von Hermann Kokoschka (Gast)


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David A. schrieb:
> Oh je, da habe ich ja was angerichtet.

Elementar WICHTIG sind Fleischwarenfachverkäufer:
Salami, Salami, Salami...

> Ich hatte sogar
> versucht meine Frage möglichst präzise nur auf das Problem zu

Nein, DA WAR NICHTS irgendwie präzise.
Alle, wirklich ALLE relevanten Informationen fehlen,
das hat nicht das MINDESTE mit dem Begriff "präzise" zu tun!

- Drehzahl?
- Zahnmodul ~ Anzahl Zähne pro Winkel um (z.B.) Möglichkeiten 
abzuschätzen.
- Dreht es sich laufend, oder schwingt es um einige Winkel, die gemessen 
werden sollen?
- Gibt es einen ermittelbaren "Nullpunkt" für Relativmessung?
- Umgebung des Aufbaus? (Temp, Wasser, SchlachtschiffDiesel oder 
Taschenuhr)
- und, und, und...

ERLÄUTERN SIE BITTE (ausführlich!) den Satz:
> versucht meine Frage möglichst präzise...

Immerhin dienen Sie der Erkenntniss:
> Oh je, da habe ich ja was angerichtet.
Nein, haben Sie nicht!
Sozialpädagogische Berufsbilder bedeuten Zukunft!

von Tobias S. (x12z34)


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uwe schrieb:
> oder
> 
https://www.rls.si/eng/products/miniature-encoders?gclid=EAIaIQobChMI6tXQloji7gIVy4FQBh0SQgr6EAAYASAAEgJr2_D_BwE

Oh, dank Dir für den Link.
Ich bin zwar nicht der TO, aber das sieht sehr interessant aus.
Darf ich fragen ob Du praktische Erfahrung damit hast?

von Werner H. (werner45)


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Ein großes Zahnrad ist gar nicht erforderlich. Beschäftige Dich mal mit 
Microstepping beim Steppermotor. Da wird jeder Step nochmal in 256 und 
mehr Zwischenschritte unterteilt. Das macht der Motortreiber. Wegen der 
magnetischen Fesselung braucht der Motor mehr Strom als im normalen 
Stepperbetrieb, aber die Mechanik wird einfacher.

von Dirk B. (dirkb2)


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David A. schrieb:
> So wie ich das jetzt verstanden habe, brauche ich einen Drehgeber,
> welcher 3600 Pulse pro Drehung gibt, damit ich auf meine 0,1° Abweichung
> komme.

Es gibt Digitale Drehencoder und Analoge.
Bei den Analogen kann man noch ein sog. „EXE“ nachschalten, die die 
Auflösung noch weiter hoch treibt.

von Fpgakuechle K. (fpgakuechle) Benutzerseite


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David A. schrieb:

> Gibt es noch andere Lösungen außer Potis um die Stellung eines
> (Zahn)rades möglichst genau zu erkennen?

Klar, der Klassiker ist Gray code oder jede andere auf dem Zahnrad 
angebrachte Skala. Jede Uhr mit Zifferblatt ist im Prinzip eine solche 
Winkelanzeige.

http://informatik.rostfrank.de/rt/lex06/pics/coder/gray_scheibe.gif

Viele Incrementalgeber haben eine solche skala deren stellung in 
elektrische Pulse umgewandelt wird.

von MaWin (Gast)


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David A. schrieb:
> Mein Plan war nun einen Stepper Motor zu nehmen

Wer sowieso einen Stepper hat, braucht keinen Encoder mehr. Es reicht 
eine Referenzposition genau zu erfassen (Lichtschranke), ab dann zählen.

Werner H. schrieb:
> Beschäftige Dich mal mit Microstepping beim Steppermotor. Da wird jeder
> Step nochmal in 256 und mehr Zwischenschritte unterteilt

Beschäftige dich mal nicht nur in der geschwätzigen Theorie, sondern in 
der harschen Praxis mit Microstepping.
Man kann die Achse des Schrittmotors mitnichten z.B. auf 256 
Zwischenpositionen anfahren (wobei 256 sowieso extrem viel wären, die 
meisten Treiber bieten 8 oder 32), sondern nicht mehr als das Verhältnis 
von Haltemoment zu Rastmoment, oft so 1:10. Immerhin: 1:4 wäre wohl drin 
für David seinen Laser.

Jetzt bleibt nur die 3. Salamischeibe von David: wie schnell muss es 
denn drehen können.

von David A. (piranha771)


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Die Geschwindigkeit ist nicht so wichtig. Wenn es alle 10 Sekunden ein 
Grad schafft wäre das bereits ausreichend.
Viel Kraft braucht es auch nicht da der Aufbau oben drauf im 2 
Stellingen Gram Bereich ist.

Ich denke ich werde es dann erstmal nur mit einem Stepper versuchen und 
einer Lichtschranke für den Nullpunkt.

Vielen Dank für die vielen hilfreichen Antworten :)

PS: Leute die mich im Internet sietzen und gleichzeitig mit Capslock 
anbrüllen sind mir suspekt.

von Schlaumaier (Gast)


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MaWin schrieb:
> Wer sowieso einen Stepper hat, braucht keinen Encoder mehr. Es reicht
> eine Referenzposition genau zu erfassen (Lichtschranke), ab dann zählen.

Hab ich schon vor vielen Beträgen geschrieben.

Er misst bei Lichtschranke das Loch. Sobald die Lichtschranke den 
richtigen Wert zurück liefert, wird der Counter des Steppers auf 0 
gesetzt, dann bekommt der Stepper seine Impulse und pro Impuls weiß das 
ich / und das Teil genau wo er sich befindet.

Das Gute an der Technik ist, das man damit NULLEN kann, also eine Art 
Reset Befehl geben kann was "alles auf Anfang" fährt. In den Falle 
einfach so viele Step-Befehle geben bis die Lichtschranke ausschlägt.

von Werner H. (werner45)


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@MaWin:
Die 256 Schritte wurden kommerziell schon Mitte der 1990er realisiert.
Die Stepper sitzen am Gitterantrieb von Spektrometern und treiben eine 
Präzisionsspindel mit Bewegungsmutter reproduzierbar an. Wird auch heute 
noch so gemacht.
Ärger mit den Steppern gab es nie, sie machten sogar Musik und die war 
eine willkommene akustische Kontrolle für die Funktion.

von MuckyFuck (Gast)


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David A. schrieb:
> Gibt es noch andere Lösungen außer Potis um die Stellung eines
> (Zahn)rades möglichst genau zu erkennen?

Kommt auf die Bedingungen an. Wenn du einen Laserpointer drauf montierst 
und in 10m Entfernung die Strecken misst die der Lichtpunkt zurückgelegt 
hat schaffst du auch Bogensekunden.

> Meine erste Überlegung war ein Potentiometer (also Poti auf die Achse
> Stecken und dann auslesen)

Kansst du imo vergessen, die machen 10-20% über den ganzen Bereich und 
die Winkelauflösung ist unbekannt.

Eine Codescheibe aufkleben und die auszulesen ist vermutlich das 
einfachste.

von Wolfgang (Gast)


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David A. schrieb:
> Ich hab ein Zahnrad mit 20cm durchmesser und will jetzt dessen Winkel
> möglichst genau bestimmen (<=0.1°).
>
> Wie nennt man die Auflösung bei Potis?
>
> Gibt es noch andere Lösungen außer Potis um die Stellung eines
> (Zahn)rades möglichst genau zu erkennen?

Gibt es.

"möglichst genau" willst du aber wahrscheinlich gar nicht, weil dir das 
zu teuer ist.

Der WDG40 von Wachendorf kommt bei einer Pulszahl von 900 Pulsen pro 
Umdrehung auf eine Auflösung von 0.1°, bei Pulszahl 2500 auf 0.036°

https://www.wachendorff-automation.de/drehgeber-inkremental-vollwelle-servoflansch-wdg40a/?tx_pimproducts_pi1[tech_paper]=1

Bei einem WDG58 mit 25000 Impulsen pro Umdrehung hättest du eine 
Auflösung von 0.0036°.

https://www.wachendorff-automation.de/fileadmin/fileserver/datasheet_de/Drehgeber_WDG_58B.pdf

von MaWin (Gast)


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Werner H. schrieb:
> Die 256 Schritte wurden kommerziell schon Mitte der 1990er realisiert

Das wären bei einem 200 Schritte Schrittmotor 51600 Mikroschritte pro 
Umdrehung.
Dafür gibt es nur 1 Antwort: nope. Sicher nicht. Widerspricht der Physik 
und jeder Verrnunft. Mechanische spielfreie Getriebe waren auch in den 
90ger schon erfunden. 1000 Schritte/Umdrehung 5-polige Schrittmotore 
auch.

von MuckyFuck (Gast)


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David A. schrieb:
> Mein Plan war nun einen Stepper Motor zu nehmen der außen an einem
> Möglichst großen Zahnrad sitzt und dieses antreibt. (Groß, für viele
> Schritte für eine Umdrehung)

Das macht dir auch jedes Getriebe. Große Zahnräder sind meist sehr 
teuer. Bei deinen Anforderungen wäre es auch zu überlegen ob man nicht 
besser ein paar Fotozellen an die Wand klebt um das System direkt zu 
kalibrieren. Alternativ evtl. die Punkte mit einer (Infrarot) Kamera 
direkt anfahren. Dann ist der Aufwand für die mechanische Präzision 
geringer und es gibt auch keinen Wärmeverzug.

von Werner H. (werner45)


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@MaWin:
Es widerspricht nicht der Physik, es wird praktisch ausgeführt, es gibt 
auch schon lange Chips dafür.
Die 51600 Schritte werden gar nicht alle ausgeführt. n x 200 Schritte im 
gesteuerten Schnellauf bis in die Nähe des gewünschten Schritts, also 
grob, dann erst die Mikroschritte für die endgültige Position. Alles ist 
fehlerfrei reproduzierbar.

Sicher gibt es mechanische Lösungen. Spielfreie Schneckengetiebe mit 
Gegenschnecke, Durchmesser 16 cm,  davor wegen der nötigen Spielfreiheit 
Zahnriemengetriebe. Wegen der restlichen Fehler (Exzentrizität, 
Teilungsfehler, Taumelfehler) wird ein Kalibrationslauf abgespeichert 
und verrechnet. Das ganze Getriebe ist aber größer als ein Schuhkarton 
und wegen der vielen Teile teuer in der Fertigung.
Da ist ein Mikroschrittstepper mit Präzisions-Gewindespindel deutlich 
kleiner und billiger. Für noch höhere Genauigkeit nimmt man 
Kugel-Umlaufspindeln.

von Uli S. (uli12us)


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Dir ist aber hoffentlich klar, dass ein Steppermotor im Mikroschritt 
auch nur mehr einen winzigen Bruchteil des Haltemoments schafft, das im 
Stillstand angegeben wird. Um das zu umgehen braucht man entweder 
riesige Stepper mit entsprechenden Treibern oder muss nach jedem Schritt 
eine Bremse einsetzen.
Ich würde da eher eine simple mechanische Lösung nehmen, z.B. einen der 
Avgao
Encoder und dem noch ein kleines Getriebe verpassen. 360 CPR ergibt 1440 
Schritte. dann noch ein Getriebe mit mindestens 2,5fach besser ein 
mehrfaches davon und schon ergibt sich die gewünschte Auflösung.
https://docs.broadcom.com/docs/AV02-1046EN Zusätzlich ist natürlich noch 
ein
passender Zähler nötig.

Die primitivste Lösung wär sogar rein mechanisch, ein ganz simpler 
Winkelmesser
mit Noniusablesung. 
Ebay-Artikel Nr. 293999476988 
etwas komfortabler dann elektronisch.
Ebay-Artikel Nr. 114555740833
Mir erscheint der elektronische, aus dem letzten Link für den genannten 
Zweck ausreichend, auch wenn man bei dem keinen festen nullpunkt hat, 
sondern den beliebig umstellen kann.

: Bearbeitet durch User
von Nick M. (Gast)


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Ist schon witzig!
Da unterteilen die Theoretiker die Schrtte in 256 Mikroschritte, 
vergessen aber komplett, dass die 200 Schritte des Schrittmotors 
Teilungsfehler haben.
Das ganze dann noch mit einem spielbehafteten Getriebe übersetzt, dessen 
Zahnräder auch wieder Teilungsfehler haben. Die multiplizieren sich dann 
auch noch. Die Zahnräder sind auch nur mal schnell runtergeschruppt und 
nicht geschliffen oder PKD-gefäst.

Theorie und Praxis!
Oder kurz: Hirn einschalten!

von Werner H. (werner45)


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@Uli S.:

Da braucht es keine Bremse. Das Haltemoment ist ausreichend groß, 
jedenfalls braucht man einen hohen Fingerkraftaufwand, um einen solchen 
Motor im stationären Betrieb zu verdrehen.
Im Mikrobetrieb werden BEIDE Wicklungen dauernd mit Strom versorgt. Der 
Stator richtet sich streng nach dem Magnetfeldmaximum aus und wird dort 
im Bereich einer Zahnteilung des Stators magnetisch fixiert. Durch 
komplementäre Änderung des Stromes werden andere Mikrosteps realisiert.
Versuche ergaben eine einwandfreie Reproduzierbarkeit der Mikrosteps, 
sonst wären sie nie in kommerziellen Geräten erschienen.
Die Motore sind wie normale Stepper aufgebaut, keine Sonderlösungen, 
vertragen aber höhere Verlustleistung, größere manchmal mit 
aufgeklemmten Kühlkörperschalen. Sm-Co-Magnete wegen der höheren 
Temperatur.
Einen Extremfall habe ich mal in einem A1-Plotter gesehen: Ein üblicher 
SmCo-Stepper wurde vom Hersteller mit vielen Bohrungen versehen und in 
einem dichten Gehäuse komplett unter Ölkühlung betrieben.
Die Motore sind in der Feinmechanik schon lange Stand der Technik.
Mit Google müßten mehr Informationen zu finden sein.

Ein normaler Stepper müßte auch so betreibbar sein, wenn er nicht zu 
heiß wird.

: Bearbeitet durch User
von Zahnarzt (Gast)


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Nick M. schrieb:
> ...dessen Zahnräder auch wieder Teilungsfehler haben.

Zahnräder können keine Teilungsfehler haben und somit auch keinen 
Schlupf. Die sind formschlüssig miteinander verbunden!

von Wolfgang (Gast)


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Uli S. schrieb:
> Dir ist aber hoffentlich klar, dass ein Steppermotor im Mikroschritt
> auch nur mehr einen winzigen Bruchteil des Haltemoments schafft, das im
> Stillstand angegeben wird.

Warum sollte das Halten im Mikroschrittbetrieb anders funktionieren. 
Dann müsste schon beim Halbschrittbetrieb das Drehmoment zusammen 
brechen.

Der Betrieb des Schrittmotors im Mikroschrittbetrieb unterscheidet sich, 
bis auf die Regelung, nicht von einem BLDC mit FOC.

von Nick M. (Gast)


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Zahnarzt schrieb:
> Zahnräder können keine Teilungsfehler haben und somit auch keinen
> Schlupf.

Wer hat was von Schlupf gesagt?
Weißt du, was ein Teilungsfehler ist?
Nein, dann mach mal ein Zahnrad mit primzahligen Zähnen. Da musst du 
einen Teilungsfehler haben. Ausser dein Drehencoder hat eine primzahlige 
Teilung. Dann stellt sich aber die Frage, wie die entstanden ist.
Du kannst aber auch gerne ein Zahnrad mit 12 Zähnen mit einem 40000er 
Encoder herstellen.
Ginge ja mit einem Abwälzfräser, nur wie ist der wieder entstanden? 
Wurde der richtig nachgeschliffen, ohne Profilverzerrung? Ja, bekommt 
man sogar hin obwohl nur an der Zahnbrust nachgeschliffen wird.

von Zahnarzt (Gast)


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Nick M. schrieb:
> dann mach mal ein Zahnrad mit primzahligen Zähnen.

Ach so meinst du das. Na gut, dann nehme ich alles wieder zurück.

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