Hallo, Ich hab die Lesekopfansteuermechanik aus einer Festplatte ausgebaut. Nun möchte ich damit einen Zeiger positionieren (innerhalb einer halben Sekunde, max. von 0 auf 100). Wenn ich Gleichstrom durch die Spule laufen lasse geht sie auf Anschlag. Bei umgekehrte Polung ist dann der andere Anschlag dran. Je nach Tastverhältnis einer PWM wird eine bestimmte Position eingenommen. Soweit die Theorie. Was ich wissen möchte ist, welches die optimale Frequenz wäre und das optimale Tastverhältnis zwischen links und rechts. Ich habs mal mit 10kHz (+-4V) versucht. Ich hab aber noch nicht vermessen welches Tastverhältnis welchen Ausschlag bewirkt. Am liebsten wäre mir ein linearer Zusammenhang. Die Vermessung der Spule hat ca.18 Ohm und evtl. um die 800mH ergeben. Schon mit ca.2V geht sie auf Endanschlag, die Magnete sind sehr stark. Mir ist klar, das ich an Ende noch die Masse des Zeigers einberechnen muss.
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Das wird schwer! Und ohne Rückmeldung wohl unmöglich. Diese Motore, bzw. ihre Regelung bekommen ihre Rückmeldung über die Spurinformation.
Der voice coil Antrieb einer Festplatte wird durch die gelesenen Daten einer Spur in einer geschlossenen Schleife closed loop geregelt. Es gibt keine Lagebestimmung nur durch den Strom, man braucht zwangsweise ein Feedback. Wenn du einen Zeiger auf eine Position bewegen willst, nimm ein Kreuzspulinstrument oder einen Schrittmotor.
Michael B. schrieb: > Wenn du einen Zeiger auf eine Position bewegen willst, nimm ein > Kreuzspulinstrument oder einen Schrittmotor. Ist schon klar. Der Spaß ist aber mal das Ding zu Recylen.
Naja dann mal überlegen, wie man eine Rückmeldung der Position zustand bekommt... Man könnte einen Laser-Entfernungsmesser bauen, viel Spaß dabei, das mit bastler-typischen Bauteilen und bei der geringen Größe mit der notwendigen Präzision hinzubekommen. Poti mitdrehen ist wohl auch eher schwierig. Was ich probieren würde, den Arm mit einer Feder zu belasten, deren Kraft proportional zur Dehnung zunimmt. Dann könnte man die Position des Arms evtl. mit dem Spulenstrom vorgeben.
Rudi schrieb: > Der Spaß ist aber mal das Ding zu Recylen. Und welche Vorstellung hast du, was das Teil dann tun soll?
Naja, er schrieb, dass er den Antrieb als Zeigerinstrument benutzen möchte. Mir gefällt der Gedanke, dass er sich dafür interessiert, wie man das realisieren könnte. Ob es dann realisierbar ist, ist ein anderes Thema, und die Antworten waren bisher auch wohlgesonnen und informativ.
Ich würde mich erstmal mit einem Steuersignal rantasten, ohne viel Theorie. Lass doch eine Schleife die Frequenz inkrementieren und eine verschachtelte Schleife über das Tastverhältnis. Das ganze loggen und beobachten zum Frequenzenraten.
Rudi schrieb: > Soweit die Theorie. Was ich wissen möchte ist, welches die optimale > Frequenz wäre und das optimale Tastverhältnis zwischen links und rechts. > > Ich habs mal mit 10kHz (+-4V) versucht. Ich hab aber noch nicht > vermessen welches Tastverhältnis welchen Ausschlag bewirkt. Am liebsten > wäre mir ein linearer Zusammenhang. Du hättest eine viel ältere 5¼ Zoll oder sogar eine 8 Zoll Platte zerlegen sollen. In den alten Dinger befindet sich am Arm montiert oft ein Streifen mit feinen Strichen in einer Gabellichtschranke, sowie ein Endpositionsschalter. Damit könntest du deine gewünschte Aufgabe erledigen.
Klaus F. schrieb: > Das Datenblatt lesen: Si9961A Super Info. so wie es scheint, habe ich mir die Ansteuerung zu einfach vorgestellt. Dass dieser Chip mit 12V reinfährt hätte ich nicht gedacht, da es bereits mit 2V Bewegung gibt. Da ist es kein Wunder wenn mit 4V da nur was unspezifisch wackelt. Norbert schrieb: > Du hättest eine viel ältere 5¼ Zoll..... Ja, nun bereue ich es. Schon vor 10Jahren hatte ich solche Platten weggeben.
Eine Idee wäre per PWM. Beim Einschalten das PWM-Verhältniss soweit anpassen, dass der Vollausschlag da ist. Damit hätte man nen Rechenwert. Nämlich das PVW-Verhältniss (Puls, Paus). Ob dis nun linear ist, müsste man testen.
Rudi schrieb: > Je nach Tastverhältnis einer PWM wird eine bestimmte Position > eingenommen. Thomas S. schrieb: > Eine Idee wäre per PWM. Tolle Idee, und so neu.
Rudi schrieb: > Ich hab die Lesekopfansteuermechanik aus einer Festplatte ausgebaut. Nun > möchte ich damit einen Zeiger positionieren (innerhalb einer halben > Sekunde, max. von 0 auf 100). Wenn ich Gleichstrom durch die Spule > laufen lasse geht sie auf Anschlag. Bei umgekehrte Polung ist dann der > andere Anschlag dran. Je nach Tastverhältnis einer PWM wird eine > bestimmte Position eingenommen. > > Soweit die Theorie. Was ich wissen möchte ist, welches die optimale > Frequenz wäre und das optimale Tastverhältnis zwischen links und rechts. Ich vermute eher, dass sich der Aktor wie ein ballistisches Galvanometer verhält, siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Galvanometer Zitat: "Ballistische Galvanometer werden dynamisch betrieben. Ein Stromimpuls führt zu einem Drehimpuls. Der Maximalausschlag ist proportional zur Ladungsmenge, die durch das Galvanometer geflossen ist." Was vermutlich nur gilt, wenn die Reibung vernachlässigbar ist. Grüßle, Volker
Spannend ist, ob der TO das so hin bekommt. Wir könnten da schon mal eine Wette starten. Finde ich wirklich spannend. Eigentlich ist die Technik nun gar nicht das was man für ein Zeigerinstrument nehmen würde und das ist wohl allem und vor allem dem TO klar. Also Hut ab, wenn er das schafft.
Frank O. schrieb: > Spannend ist, ob der TO das so hin bekommt. Hallo, da wird die Latte aber hochgelegt! Ich hoffe, die Spannung bleibt euch erhalten, bis ich in x Tagen soweit bin.
Dann hast du dem Wink mit dem Zaunpfahl richtig verstanden. Das sollte ein Ansporn sein dein Bestes zu geben.
Alexander schrieb: > ohne viel Theorie Das ist bestimmt die beste aller Ideen. Einfach was machen ohne zu Verstehen ist der direkteste Weg zum Ziel.
Naja, das Magnetfeld zwischen den beiden Magneten (in dem Bereich wo sich die Spule bewegt) ist ziemlich linear. Ich hatte überlegt, ob man dieses Feld mit der Spule irgendwie messen und damit die Position der Spule in diesem Feld bestimmen könnte, glaube aber das funktioniert in einem annähernd linearen Feld nicht. > Dass dieser Chip mit 12V reinfährt hätte ich nicht gedacht, > da es bereits mit 2V Bewegung gibt. Naja, in einer Festplatte gibt es zwei wesentliche Faktoren für die schlechten Zugriffszeiten dieses Aufbaus... der erste ist die Zeit, die der Arm braucht, um eine bestimmte Spur zu erreichen und sich auf dieser zu stabilisieren und danach muss die Festplatte schlimmstenfalls eine komplette Umdrehung der Scheiben abwarten, bis die gewünschten Daten unter dem Kopf vorbeikommen. Letztere Zeit verkürzt man mit höheren Drehzahlen, erstere mit möglichst schneller Bewegung der Köpfe - und daher hat der Antrieb für die Köpfe eine ziemlich hohe Leistung, ohne die er die hohen Beschleunigungen nicht schaffen würde. In alten Festplatten finden sich auch Teilkreise mit Schrittmotor-Antrieben oder Spindeln wie bei Diskettenlaufwerken, aber das ist für die hohe Datendichte moderner Festplatten schon lange nicht mehr genau genug. Wenn ich was berührungsloses (also ohne Feder oder Poti) versuchen müsste, dann würde ich den Antrieb lichtdicht verbauen und an dem Arm irgend eine weiße Fläche anbringen. Diese dann mit einer LED anstrahlen und mit einer Photodiode messen, wieviel Licht reflektiert wird. Dies ändert sich mit der Entfernung zwischen Lichtquelle/Sensor und der angestrahlten Fläche, dadurch müsste eine Positionsbestimmung des Arms möglich werden und man könnte mit einer Regelschleife darauf einregeln. Wahrscheinlich braucht man aber sowas wie einen PID-Regler für den Spulenstrom, damit das ganze nicht großartig schwingt und die Sollposition ohne große Überschwinger anfahren kann. Die Idee, den Arm mit einer Feder zu belasten und mit dem Spulenstrom gegen diese Feder zu arbeiten, ist wahrscheinlich gutmütiger und man braucht den Spulenstrom auch nicht umuzupolen, da eine der Bewegungsrichtungen von der Feder erledigt wird.
Ben B. schrieb: > Naja, das Magnetfeld zwischen den beiden Magneten (in dem Bereich wo > sich die Spule bewegt) ist ziemlich linear. Ich hatte überlegt, ob man > dieses Feld mit der Spule irgendwie messen und damit die Position der > Spule in diesem Feld bestimmen könnte, glaube aber das funktioniert in > einem annähernd linearen Feld nicht. War auch mein erster Gedanke, Back-EMF wie beim BLDC.
> Back-EMF wie beim BLDC
... die genau das gleiche Problem haben, daß die Position des Rotors im
Stillstand nicht gemessen werden kann und sie daher "blind" anlaufen
müssen bis der Rotor eine Mindestdrehzahl erreicht hat und die
EMF-Messung funktioniert.
Was auch noch funktionieren würde: relativ dicht am Drehpunkt des Arms
ein Stückchen ferromagnetisches Metall ankleben und eine Spule nahe
daran anbringen. Dann kann man durch die Beeinflussung der Eigenschaften
der Spule durch dieses Metallstück messen, wie weit es von der Spule
entfernt ist (jedenfalls solange es nicht zu weit entfernt ist). Würde
auch funktionieren, wenn man diese Spule parallel zur Drehachse des Arms
positioniert, allerdings geht dann das Streufeld der recht starken
Dauermagneten des Antriebs mit durch und das könnte die Empfindlichkeit
verringern.
Noch eine Idee, man könnte zwei parallele Metallplatten so anordnen, daß
sie sich je nach Drehwinkel des Arms verschieden stark überlappen. Das
bildet einen Plattenkondensator (mit sehr geringer Kapazität), aber das
könnte man ebenfalls messen.
Letzte Möglichkeit, den Aufbau mit einer Kamera erfassen und die
Position des Zeigers mit irgend einer fukkin fat fancy KI aus den
Videobildern bestimmen lassen.
So, nun such Dir was aus. XD
Rudi schrieb: > Schon mit ca.2V geht sie auf Endanschlag, ... Das Magnetfeld entsteht durch den Strom. Die Spannung ist nicht relevant. > Wenn ich Gleichstrom durch die Spule laufen lasse geht sie auf Anschlag. > Bei umgekehrte Polung ist dann der andere Anschlag dran. Anschlag nützt dir wenig. Wo geht sie hin, wenn du gar keinen Strom fließen lässt - bleibt sie dann irgendwo stehen oder gibt es eine Rückstellkraft, die sie auf eine bestimmte Position zieht?
Man könnte evtl.so einen Sensor nutzen: https://de.aliexpress.com/item/1005009137873295.html Den Magneten (im Lieferumfang) müsste man auf die Welle kleben.
Rainer W. schrieb: > Das Magnetfeld entsteht durch den Strom. Die Spannung ist nicht > relevant. Na ja? Ohne Spannung kein Strom oder umgekehrt? Henne und Ei? Ben B. schrieb: > und mit einer Photodiode messen, wieviel Licht reflektiert wird Hab ich heute Nachmittag schon mal angedacht. Ben B. schrieb: > den Aufbau mit einer Kamera erfassen Dafür ist wahrlich kein Platz da. Alexander schrieb: > Das wäre dann das Equivalent zum Hallsensor. Hätte ich einige schon da, das wär auch die mechanisch kleinste Lösung. Einen kl. Hufweisenmagneten über der Achse mitdrehen lassen. Der statisch montierte Hallsensor im Magnetfeld sollte dann ein sinusmäßiges Signal abgeben zur Positions-Rückkopplung (es sind ja nur 85°). Und mechanisch einfach anzubringen. Über der Achse sind die Magnetfelder der Haupmagneten auch kaum mehr wirksam. Morgen werde ich vl. einen Versuch damit starten. PS. Hab grad im Datenblatt gesehen, meine Hallsensoren haben einen Schmitttrigger drin. Kann ich so nicht nutzen. Also muß ich erst einen linearen suchen.
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Bearbeitet durch User
vertikal stellen und in der Mittenposition ein Gewicht an den Arm befestigen, anstatt einer Rückstellfeder.
Rudi schrieb: > Wenn ich Gleichstrom durch die Spule laufen lasse geht sie auf Anschlag. Hast du es wenigstens mal mit unterschiedlich starkem Gleichstrom versucht? Mit Vorwiderstand und langsamem Hochfahren der Spannung ab 0V? > Je nach Tastverhältnis einer PWM wird eine bestimmte Position > eingenommen. Ja, dann bist du ja schon fertig. Oder nicht? > Ich habs mal mit 10kHz (+-4V) versucht. Ich hab aber noch nicht > vermessen welches Tastverhältnis welchen Ausschlag bewirkt. Dann tu das. Dann findest du auch heraus, ob dein liebster Wunsch in Erfüllung geht: > Am liebsten wäre mir ein linearer Zusammenhang. Falls nicht: mit einem µC lässt sich eine nichtlineare Auslenkung leicht über eine Tabelle in eine lineare Auslenkung umformen.
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Bearbeitet durch Moderator
Rudi schrieb: > Na ja? Ohne Spannung kein Strom oder umgekehrt? Henne und Ei? Nix Henne-Ei. Wenn die Spule warm wird und du sie mit einer geregelten Spannung ansteuerst, nimmt der Strom und damit das Magnetfeld ab. Wenn du sie dagegen mit geregeltem Strom ansteuerst, interessiert eine Temperaturänderung der Spule das Magnetfeld nicht.
> Hast du es wenigstens mal mit unterschiedlich > starkem Gleichstrom versucht? Mit Vorwiderstand > und langsamem Hochfahren der Spannung ab 0V? Das nutzt nichts in dem nahezu linearen Magnetfeld, in dem sich die Spule bewegt. Sobald das Haltemoment überschritten wird, läuft die Spule gegen den Endanschlag. Mechanisch ausgeführt müsste man schon irgend eine progressive Rückstellkraft aufbauen, gegen die man dann mit dem Spulenstrom arbeiten kann, so wie das bei den üblichen Zeigermesswerken auch ist.
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