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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Fragen zu einem optischen Quadratur-Encoder einer Maus


Autor: Dieter (Gast)
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Gutes Wochenende,

Ich möchte einen Encoder aus einer alten Maus zur ungefähr-absoluten 
Positionsbestimmung einer langsam drehenden Welle (max 3/s) benutzen. 
Dazu folgende Fragen:

Der Empfänger ist in einem nur-IR-durchlässigen Gehäuse eingespritzt. 
Benötige ich trotzdem ein Gehäuse bzw. Modulation?

Mit welchem Strom wird die Sendediode betrieben?

Empfängerseitig: Fototransistoren oder Dioden?

Funktioniert das Prinzip auch noch, wenn ich eine Öffnung der 
Encoderscheibe verschließe, um einen Referenzpunkt zu haben?

Autor: R. Quentin (timebeast)
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Moin Dieter,

such mal nach inkremental*
da solltest Du dann Deine Informationen bekommen.
Im Zweifelsfall einfach mal unter diesem Stichwort bei WikiPedia gucken 
oder
bei Roboternetz.de.

Zu Deinen Fragen:

Frage:
Der Empfänger ist in einem nur-IR-durchlässigen Gehäuse eingespritzt.
Benötige ich trotzdem ein Gehäuse bzw. Modulation?
Antwort:
ÄÄÄÄh, was? Was hat Gehäuse mit Modulation zu tun??

Frage:
Mit welchem Strom wird die Sendediode betrieben?
Antwort:
Was für ne Sendediode haste denn? Oder bist Du tatsächlich der Meinung 
es gibt nur eine einzige auf dem Weltmarkt?!?! Das wäre nämlich ziemlich 
naiv. Grundsätzlich sind Sendedioden (IR-Dioden) aber meist nichts 
anderes als LED´s von daher würd ich´s mit 2V/20mA probieren. Kann aber 
sein das Sie dadurch kaputt geht, vielleicht einfach mal im laufenden 
Betrieb messen...

Frage:
Empfängerseitig: Fototransistoren oder Dioden?
Antwort:
Also, vorrausgesetzt Du fragst ob es sich Empfängerseitig um einen 
Fototransistor oder eine Diode handelt...also, ne, sorry, muß ich ne 
Gegenfrage stellen, Du weißt was ne Diode ist???

Frage:
Funktioniert das Prinzip auch noch, wenn ich eine Öffnung der
Encoderscheibe verschließe, um einen Referenzpunkt zu haben?
Antwort:
Les Dich erstmal ein bischen über das Thema schlau, ist so mein Tipp. 
Ich meine wenn ich jetzt "ja" schreibe, bringt Dich das weiter?

Gruß
Ralf

Autor: Dieter (Gast)
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Na Du Schlaumeier, danke für deine Antwort. Hier Aufklärung:

Beide schützen ggf. vor den Einflüssen vor Umgebungslicht.

Es gibt auch Foto-Dioden, evtl. wird ja eines von beiden vorgezogen?

Ja!

Autor: R. Quentin (timebeast)
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he he, stimmt, so gesehen, nein, man braucht keine Modulation, aber ein 
Gehäuse muß es schon sein.

Zu zweiten, also grundsätzlich ist es halt ein Inkrementalgeber und 
wahrscheinlich eher vergleichbar mit zwei Fotodioden in einem Paket, 
daher müßte dieses Bauteil auch 4 Anschlüsse haben, Plus, Minus, 
1.Ausgang, 2. Ausgang...

Ist ja auch alles nicht böse gemeint was ich geschrieben habe, wie 
gesagt les Dich mal nen bissel schlau über Incrementalgeber, ist nen 
Spannendes Thema. Im Drucker gibt´s sowas im übrigen auch um die 
Position des Druckkopfes zu bestimmen, dort werden die Striche dann halt 
nicht auf der Achse gezählt, sondern horizontal auf einem Strichband. Da 
bin ich im übrigen gerade dran. ;-)

Gruß und nichts für ungut

Ralf

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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>es gibt ja auch Fotodioden, eventuell wird eines von beiden vorgezogen

Da die Fotodiode keine Eigenverstärkung hat, würde bei ihrer Verwendung 
das Ausgangssignal noch  zu verstärken sein.

Der Fototransistor hat Verstärkung schon "eingebaut".

Fast alle Koppler und Lichtschranken haben Fototransistoren, nur abi 
Frequenzen über 50kHz sind Fotodioden notwendig.

Autor: yalu (Gast)
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> Ich möchte einen Encoder aus einer alten Maus ... benutzen.

Welche teile davon? Die Strichscheibe, die Abstastvorrichtung (Sender
und Empfänger), das Auswerte-IC?

Ich gehe jetzt einmal davon aus, mindestens die ersten beiden, sonst
wirds schwierig.

> Der Empfänger ist in einem nur-IR-durchlässigen Gehäuse
> eingespritzt. Benötige ich trotzdem ein Gehäuse bzw. Modulation?

Du fragst nach dem Einfluss von Streulicht? Ich würde zumindest
darauf achten, dass kein direkter Lichteinfall von der Sonne oder
einer Lampe möglich ist. Eine Glühlampe aus nicht allzu großer
Entfernung macht garantiert Schwierigkeiten. Kann man aber
ausprobieren.

> Mit welchem Strom wird die Sendediode betrieben?

Typischerweise 5-10 mA. Kannst du aber im Originalaufbau nachmessen.

> Empfängerseitig: Fototransistoren oder Dioden?

Bei den Mäusen, die ich kenne, sind es Fototransistoren (zwei in einem
Gehäuse. Die liefern ein Signal mit dem man mit etwas Glück schon
einen Digitaleingang bedienen kann. Besser ist aber eine einfache
Verstärkerstufe (Transistor oder Opamp).

> Funktioniert das Prinzip auch noch, wenn ich eine Öffnung der
> Encoderscheibe verschließe, um einen Referenzpunkt zu haben?

Prinzipiell ja. An der Stelle fehlt dir aber ein Inkrement, so dass
die Winkelauflösung hier doppelt so groß ist. Wie willst du
feststellen, wann die verschlossene Öffnung die Lichtschranke
passiert? Wenn die Drehzahl der Welle einigermassen gleichmäßig ist,
ist das über den Zeitvergleich aufeinanderfolgender Impulse möglich,
sondt nicht.

Autor: Dieter (Gast)
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Hallo, danke auch für eure beiträge! Ich weiß jetzt, wie ich's angehen 
kann. Messen ist nicht möglich, der rest der maus ist schon vor langer 
zeit entsorgt worden.

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