Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drehwinkel 0..25° messen


von Martin Bauer (Gast)


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Ich habe eine Welle mit 17mm Durchmesser, die sich um ca. 25° dreht. 
Leider komme ich nicht an die Enden der Welle, sondern habe nur ca. 50mm 
freiliegende Welle, die zudem zu ca. 200° bedeckt ist (ca. 5mm Luftspalt 
zwischen Welle und fester Abdeckung)
Mit welchem Sensor könnte ich den den Drehwinkel mit 0.1° Auflösung 
messen? Eine bessere Auflösung ginge natürlich auch ;-)

von Bernd G. (Gast)


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von Erich (Gast)


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von Optische Maus (Gast)


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Kleb iwas mit Kontrast am besten Rauschen auf die Welle und setz dann 
eine optische Maus an kostet etwa 10€ und wird fürs erste Funktionieren.

von Georg (Gast)


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Martin Bauer schrieb:
> Mit welchem Sensor könnte ich den den Drehwinkel mit 0.1° Auflösung
> messen?

Dazu ist ein Encoder mit 3600 Schritten nötig, den gibt es nicht in 
winzig. Und in billig auch nicht.

Georg

von c-hater (Gast)


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Optische Maus schrieb:

> Kleb iwas mit Kontrast am besten Rauschen auf die Welle und setz dann
> eine optische Maus an kostet etwa 10€ und wird fürs erste Funktionieren.

Eher nicht. Nach meiner Erfahrung lösen die Dinger zwar tatsächlich 
recht hoch auf, aber die Wiederholgenauigkeit ist eher lausig.

Also: im Minimum wird zusätzlich ein Referenzpunkt benötigt und dieser 
muss mindestens nach dem PowerUp einmal angefahren werden. Das dürfte in 
der beschrieben Anwendung schon kaum zu realisieren sein.

Aber selbst, wenn doch, reicht's nicht, um dauerhaft die geforderte 
Genauigkeit zu liefern. Über kurz oder lang läuft der Messwert zu weit 
weg.

von Kolja L. (kolja82)


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Ich würde mir eine Übersetzung bauen und dann einen normalen Drehencoder 
nehmen.

von Optische Maus (Gast)


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Kleb einen Spiegel auf die Welle und beleuchte diesen mit einem gut 
kolimierten laser. Mit einer Kamera und etwas Mathematik sollten bei 
genug Abstand u d guter kalibration 0.1 deg machbar sein.

von foobar (Gast)


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Rein mechanisch?  Nur einfach ablesen können?  Ein Ende eines 
(nicht-dehnbares) Bandes an der Welle befestigen, das andere Ende an den 
Fühler einer Meßuhr.  Wenn die Achse sich dreht, zieht sie an der 
Meßuhr.  Bei einer 17mm-Achse sollte eine 1/100mm-Uhr für besser als 
0.1° reichen.  Ggf ne passende Skala draufmachen.  Alternativ, statt 
Band und ziehen, ein Stift der drückt (Skala ist dann aber nicht mehr 
100% linear).

von My2cents (Gast)


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Optische Maus schrieb:
> Kleb einen Spiegel auf die Welle und beleuchte diesen mit einem gut
> kolimierten laser. Mit einer Kamera und etwas Mathematik sollten bei
> genug Abstand u d guter kalibration 0.1 deg machbar sein.

Hilft nicht, der Spiegel sitzt nicht auf der Drehachse.

von Optische Maus (Gast)


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Dann kann er ja einfach viele kleine Spiegel nehmen. Oder den Spiegel in 
die Welle einlassen

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Mal rechnen:

- Welle mit 17mm Durchmesser hat einen Umfang von 53,4 mm (auf 360 Grad)
- d.h. bei einer Drehung um 25 Grad verschiebt sich eine optische Marke 
auf der Oberfläche um 3,7mm
- 0,1 Grad in diesen 3,7mm (=25 Grad) sind 0,015mm
- das sind gerade mal 247 Positionen

Das sollte man mit einer gut fokussierten und stabil angebrachten Kamera 
ohne große Probleme hinbekommen.

von iche (Gast)


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My2cents schrieb:
> Optische Maus schrieb:
>> Kleb einen Spiegel auf die Welle und beleuchte diesen mit einem gut
>> kolimierten laser. Mit einer Kamera und etwas Mathematik sollten bei
>> genug Abstand u d guter kalibration 0.1 deg machbar sein.
>
> Hilft nicht, der Spiegel sitzt nicht auf der Drehachse.

Muss er auch nicht, kann man rechnen!

von Armin X. (werweiswas)


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Wäre es nicht möglich ein Band auf der Welle aufzukleben und dessen 
Längenänderung erfassen?

von Loco (Gast)


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Ich wuerde die Spannung aus einer Anordnung von Sattelspulen, ein Paar 
fest, ein paar drehend messen. Bei 0 Grad ist die apannung maximal, bei 
90 Grad Null. Falls gewuenscht kann man auch in Quadratur messen.

von Anselm (Gast)


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Via Reibrad die Drehung auf einen Drehencoder übersetzen wäre auch eine 
Idee.

Anselm

von Loco (Gast)


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>Via Reibrad die Drehung auf einen Drehencoder ..

Ergibt einen Schlupf, welcher einen immer aendernden Offset Fehler 
macht. Ist nichts fuer eine Absolutmessung.

von Clemens S. (zoggl)


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wenn du 0,1° Auflösung => 0,3-0,5° Genauigkeit

musst du absolut messen, oder reicht inkrementell?

Ich habe schon einmal posic geber mit selbstgebauter Flex Platine 
eingesetzt.
geht, ist aber nicht sauber linear und muss kalibriert werden.

bei 17mm Durchmesser bleiben 4mm für einen Trägerring und 1mm für den 
Sensorstreifen. => Durchmesser wird 25mm damit kann man arbeiten.

https://www.posic.com/DE/produkte/lineargeber/inkremental-a-b.html

ich sehe gerade dass die das inzwischen selbst schon anbieten.

https://www.posic.com/DE/massstab-tfls01.html

scheint aber auch einen Träger zu benötigen.

sg

von Andreas R. (rebirama)


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Vieleich sowas hier?
ZMID5201STKIT
Gibt's auch von anderen Herstellern.

von InvalidFact (Gast)


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Eine Möglichkeit sind natürlich auch die Geber von Heidenhain und 
anderen.

https://www.heidenhain.de/produkte/winkelmessgeraete/modular

Sind von der Auflösung/Wiederholgenauigkeit etc. sicher genau genug. 
Kosten aber.

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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InvalidFact schrieb:
> Eine Möglichkeit sind natürlich auch die Geber von Heidenhain und
> anderen.
>
> https://www.heidenhain.de/produkte/winkelmessgeraete/modular
>
> Sind von der Auflösung/Wiederholgenauigkeit etc. sicher genau genug.
> Kosten aber.

Der TO schrieb aber nichts davon, dass er das System auseinanderbauen 
kann, um diese ringförmigen Sensoren anzubauen.

von Uli S. (uli12us)


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Es gibt beim Lidl immer wieder mal einen elektronischen Winkelmesser mit 
0,1°
Auflösung. Da einfach einen Schenkel abschrauben und mit der Welle 
verbinden, den anderen irgendwie befestigen.
https://www.lidl.de/p/parkside-messschieber-winkelmesser-digital/p100319518
Das Teil kann an beliebiger Stelle genullt werden und behält den Wert 
auch wenn sich die Anzeige ausschaltet.

von Wolfgang (Gast)


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Uli S. schrieb:
> Da einfach einen Schenkel abschrauben und mit der Welle
> verbinden, den anderen irgendwie befestigen.

Setz voraus, dass man stirnseitig an die Welle ran kommt, oder wie 
wolltest du das montieren?

Martin Bauer schrieb:
> Leider komme ich nicht an die Enden der Welle

von Martin Bauer (Gast)


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Ich habs jetzt mit einem Teil eines alten Lego Technik Zahnrads (und 
Knetmetall) auf der Welle und einem kleinen Zahnrad mit Poti dran 
gelöst. Danke für die Inputs, aber war wirklich in Richtung basteln :-)

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