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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Winkelgeber


Autor: Michael Chowaniec (Gast)
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Hallo,

als Maschinenbauer kenne ich mich mit Sensoren nicht besonders gut aus.
Daher meine Frage an Euch Elektronik-Profis: Welchen Sensor, oder
welches Meßprinzip könnt Ihr mir empfehlen, wenn ich Winkel ca. 5 Grad
genau messen möchte (für eine Windrichtungsmessung)? Die Auswertung
sollte später in einem AVR erfolgen. Der Stromverbrauch sollte
möglichst gering sein. Ich habe an so etwas wie ein "Endlospoti"
gedacht, bei dem sich der Widerstand von 0-360 Grad ändert. Ich weiß
allerdings nicht ob es so etwas gibt. Vielen Dank für Eure Antworten.

Gruß Micha

Autor: crazy horse (Gast)
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solls was fertiges sein oder willst du was basteln?
Muss es wetterfest sein?

Autor: Michael Chowaniec (Gast)
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Hallo crazy horse,
es sollte wetterfest sein, und fertig wäre nicht schlecht, basteln geht
aber auch. Ich habe mal etwas von Hallgebern gehört, mir ist aber nicht
ganz klar ob die für so etwas zu gebrauchen sind.

Gruß Micha

Autor: Frankl (Gast)
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Hallgeber wären schon gut dafür.Brauchst nur noch einen kleinen Magneten
von der Windfahne drehen lassen. Die 72 Stück (TL4905L Stk. Preis bei
Reichelt 0,77 Euro) muß man nur noch im Kreis von ca. 360 mm Umfang
mechanisch befestigen. Die 72 Eingänge müßte man als Matrix abfragen.

Autor: Vendor2k (Gast)
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Ist das nicht bisschen umständlich?

Unter goole findet sich einiges besseres. Gabellichtschranke mit
Lochrasterscheibe:

http://www.numerikjena.de/pages/produkte.html

"Wetterfestes" Industrieprodukt.

Autor: Frankl (Gast)
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Das funktioniert zwar mit sich 360° drehenden Achsen. Eine Windfahne
pendelt und macht selten 360°. Der Referenzimpuls fehlt.

Autor: Michael (Gast)
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Die eleganteste Lösung dafür wäre ein sin/cos-Potentiometer, welches
sich ohne Anschlag über 360° drehen läßt. Die kosten aber ein bißchen
Geld.
Alternativ würden sich zwei Potis (ggf. Leitplastik) anbieten, die
ebenfalls keinen Anschlag haben. Das eine bedient 0°-180°, das andere
180°-360°, wobei sich die Bereich ein wenig überlappen. Mit einem AVR
(mit AD-Wandler) läßt sich so sehr einfach der Winkel aus-x-en und
weiterverarbeiten.

Autor: Sven (Gast)
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Encoder-Scheibe mit Gray-Codierung, durch Lichtschranken abgetastet? Ist
klein, kann wetterfest gemacht werden, keine mechanischen
Verschleißteile (Potis), mit fast beliebiger Auflösung, bedeutend
geringerem Aufwand als 72 Hall-Sensoren, mit 7 Lichtschranken (über
Scheibe LEDs, darunter Phototransistoren) können 128 Stellungen
abgefragt werden, das sollte reichen. Habe einen Zeitschriftenartikel
mit Bauanleitung darüber, mal sehen, ob ich den noch finde. Interesse?

Beste Grüße

Sven

Autor: crazy horse (Gast)
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oder eine Achse einer Maus, müsste allerdings noch durch ein Indexloch
erweitert werden. Gibt eine Art Incrementalgeber mit 2 versetzten
Spuren, daraus kann Takt und Richtung dekodiert werden.

Autor: Simon Faller (Gast)
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google mal nach AS5020
Das ist ein Winkelgeber mit 6 Bit Auflösung auf 360° und steckt in
einem SO8 Gehäuse.
Hersteller: austriamicrosystems
Lieferant: z.B. Ruthronik
Gab es vor kurzem auch bei ELV, dort dürfte auch eine Leiterplatte und
das IC zu bekommen sein. Habe aber den Katalog gerade nicht zur Hand.

Gruß

Simon

Autor: Frankl (Gast)
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Wenn nicht aufwendige Selbstbau-Geschichte mit Hallsensor,
dann kann nur Svens Vorschlag funktionieren.


Crazy horse: Muß wohl ein Getriebe mit verbauen.
Simon: Schafft nur 64 Schritte. Zusammen mit einem Hallsensor als
Referenz wäre es eine einfach Lösung

Autor: Michael Chowaniec (Gast)
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Hallo an alle,

erst einmal Danke schön für Eure Vorschläge. Mir ist da gestern noch
etwas dazu eingefallen. Was haltet Ihr von der Idee einen Magneten an
der Windfahne um einen Magnetfeldsensor kreisen zu lassen? Hat jemand
schon Erfahrungen mit solchen Sensoren gesammelt?

Gruß Micha

Autor: Michael (Gast)
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@Frankl: die Erde ist eine Kugel, auch wenn sich dies dem auf ihr
lebenden Betrachter nicht immer erschließt, da er nur ihren/seinen
Horizont sieht.

@crazy horse: die Sache mit einem Index hat immer den Haken, daß nach
einer unbemerkten Störung die Position völlig von der Erde weg zeigen
kann (siehe Mond).
Aber um die Sache ein bißchen weiter zu spinnen: man könnte einen
Sensor rotieren lassen, der zum einen einen Impuls von der zu messenden
Achse bekommt und zum anderen von einer festen Position. Der Impuls der
festen Position liefert permanent einen Index und die Zeit für 360°.
Relativ hierzu liefert der Impuls der Achse den rel. Winkel. Das
Messung reduziert sich auf eine Zeitmessung, die sehr genau sein kann
und eine hohe Auflösung liefert.

Autor: Frankl (Gast)
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Also Michael willst Du die rotierenden Fallwinde ausnützen ? Nimmst Du
Drogen ?

Autor: Michael Chowaniec (Gast)
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@Frankl:
Du hast mich mißverstanden. Wenn man den Magnetfeldsensor fest auf der
Drehachse montiert, und einen Magneten an der Windfahne anbringt, die
sich ja, je nach Windrichtung, um diese Drehachse bewegt (rotiert),
müßte das doch einen meßbaren Effekt erzeugen. D. h. der Magnet nimmt
je nach Windrichtung eine andere Stellung zum Sensor ein.

Sorry wenn ich mich unklar ausgedrückt habe.

Gruß Micha

Autor: Michael Chowaniec (Gast)
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@ Simon,

der AS5020 ist genau das was ich gesucht habe. Geber für Absolutwinkel,
64 Schritte Auflösung auf 360Grad, keine Referenz und keine aufwändige
Mechanik notwendig.

Super Vielen Dank,

auch den Anderen.

Autor: Sven (Gast)
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Wen es trotzdem interessiert: Die Elektronische Windrose mit
Lichtschrankengeber und Graycode-Scheibe wurde in Electronic Actuell,
7/93, S.7ff beschrieben. Dort hat sie nur 16 Stellungen, aber das läßt
sich sicher problemlos erweitern.

Sven

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