Ich baue gerade einen Signalgenerator, bei dem ich die Frequenzeinstellung mit einem Rotary Encoder machen will. Als Sparmeister fand ich etliche Schaltungsvorschläge (auch in diesem Forum), wo ein alter Schrittmotor als Geber verwendet wird. Die Idee gefiel mir, doch bei genauerer Betrachtung der Schaltungen erkannte ich, dass die ja nur beschränkt einen Gray-Code liefern, denn die arbeiten – bedingt durch das Generatorprinzip - allesamt nur ‚monostabil’. Unterschreitet die Winkelgeschwindigkeit der Drehung einen bestimmten Wert, so stellt sich unabhängig vom zuletzt gültigen Wert ein ‚Ruhezustand’ (z.B. binär ‚11’) ein. Das führt wohl zu einer Verfälschung der Sequenz. Da wird etwas angefügt, das (in den meisten Fällen) nicht gilt. Genauso ergibt sich ein Problem, wenn ich aus dem Ruhezustand wieder losdrehe, denn da ist alles möglich, auch eine vorgetäuschte Drehrichtungsumkehr (beim 1. Schritt). Ich erwarte mir bei der Bedienung eine korrekte Reaktion bis hin zum letzten ‚Polsprung’. Habe ich eine Stufe zu weit gedreht, will ich durch Zurückdrehen (um eine Stufe) auf dem Sollwert landen. Mir ist auf die Schnelle weder eine gute Lösung für eine Hardware, noch für eine SW eingefallen. Ich nehme an, dass ich nicht der Erste bin, der über diesen Punkt stolpert. Vielleicht hat jemand einen Lösungsansatz oder gar eine Lösung. Bei der SW habe ich die Rotary Encoder Routinen von Sprut übernommen (PIC16F876A, Assembler), den ich gelegentlich als verlässliche Quelle nutze. Wenn der Aufwand zu groß werden sollte, steige ich allerdings auf eine optische Lösung um. Danke für Eure Hilfestellung. Johann
Ich glaube in der ELRAD(?) war mal so eine Schaltung, die ich auch mal nachgebaut habe. Wenn ich mich nicht irre, hieß das Projekt "Backstep". Funktionierte ganz gut, auch bei einzelnen Schritten. Aber ich glaube das find ich nicht mehr wieder.
ja, war in der Elrad, habe ich auch noch irgendwo, funktionierte gut. Der Trick war, die 2. Wicklung zu bestromen. Dadurch gab es einerseits ein fühlbare Rastung und zweitens gut auswertbare Mindestspannungen. Ich habe es damals nur aus Interesse nachgebaut - inzwischen sind ja ordentliche Geber gut erhältlich und bezahlbar.
Herzlichen Dank für die Hinweise. Klingt interessant. Wenn mir jemand den Artikel scannen / kopieren könnte, wäre das natürlich perfekt. Wenn das zu aufwendig ist, würde ich mir die Elrad Jahrgänge 1977 bis 1997 auf CD nachkaufen (hatte ich nie). Da müßte es wohl enthalten sein. Grüße, Johann
Muß so ca. zwischen 94-96 gewesen sein. Kann mal kramen, ob ich das Heft noch finde. Aber versprechen kann ich nichts ;-) An was ich mich ansonsten noch erinnern kann ist der OP. Den mußte ich bestellen weil er nicht in der Bastelkiste lag. TLC272, glaube ich...
Vielleicht hilft dies weiter: Shaft Encoder von Dhananjay Gadre, Arjun Sarwal, & Anish Mangal http://www.projects-lab.com/?p=401
OP mit 0-Komperator 2 Dioden gegen zu hohe Spannung sichern -> Fertig
Hallo "Sparmeister", Entschuldigung, das ich mich hier mal so unqualifiziert einmische, aber soooo teuer sind doch die fertigen Drehencoder nun auch wieder nicht, z.B. Reichelt ALPS STEC12E08 für unter 3 Euro. brauchste maximal noch 2 Pull-Up-Widerstände und fertich biste :-) Mit der entsprechenden Software verpasst du keinen Tick mehr. Reinhard
Ich bin ganz überrascht ob der regen Unterstützung. Herzlichen Dank an alle vorweg. @ crazy horse: Hast Du mit ‚ordentliche Geber’ rein mechanische ‚Kontakt-Encoder’ gemeint? Optische oder elektrodynamische liegen ja deutlich jenseits 70 EUR. Ich bräuchte halt eher einen feinstufigeren Geber (s.u.). @ arm-fan: Diese Elrad Schaltung dürfte also darauf ausgerichtet sein, aus Einzelschritten des ‚Generators’ noch immer saubere Signale zu erzeugen. Das ist auf jeden Fall interessant. Was aber macht die Schaltung nach dem (sauberen) Einzelschritt. Wenn man zu drehen aufhört, müsste – auf irgendeine raffinierte Art – eine Zwischenspeicherung der zuletzt gültigen Zustände erfolgen. Es gilt ja zu verhindern, dass die Schaltung (monostabil) in einen ihr eigenen Ruhezustand kippt, der nichts mit den zuletzt (induktiv) generierten Impulsen zu tun hat. Wird das schaltungstechnisch vermieden? Frank, danke, dass Du wegen des Artikels (ohne ein Versprechen) kramen willst. Die Schaltung interessiert mich auf jeden Fall. @ stefan: Schaue ich mir noch genauer an. Auf den ersten Blick sehe ich das eigentliche Problem nicht behandelt. @ Jankey: Das ist schon klar, aber damit ist ja der Übergang zum Stillstand (und von dort weg) nicht gelöst. Nach dem Drehvorgang (wenn die induzierten Impulse weg sind) gehen die Verstärker / Trigger in eine Ecke, je nach Art der Schaltung. @ reirawb: Das ist ja keinesfalls unqualifiziert. Das Stillstands- und Umkehrproblem gibt es da natürlich nicht und das Kontaktprellen wird man mit RC-Gliedern schon in den Griff bekommen. Ich habe an solche mechanischen Encoder wohl gedacht, habe sie aber dann verworfen, weil ich etwa 10.000 Stufen durchschreiten muss und die Winkelauflösung von diesen Dingern halt sehr grob ist, sodass ich dafür sehr viele (über 400) volle Umdrehungen brauchen würde. Aber vielleicht geht es mit einem guten Schwungrad. Das muss ich mir nochmals überlegen. Ich habe auch schon daran gedacht, in die Software einen ‚Beschleuniger’ einzubauen. @ Alter Mann: Diesen Artikel kenne ich. Auch der löst den Grenzübergang (Winkelgeschwindigkeit gegen Null, wenn also die Induktion ausbleibt) nicht. Aber vielleicht gibt es gar keine einfache Hardwarelösung (bei Verwendung eines Schrittmotors) und man muss sich der Problematik per Software nähern. Ich werde mir die möglichen Stillstands- und Umkehr-Bitmuster genau ansehen und versuchen, eine Systematik hineinzubringen. Nochmals danke. Grüße, Johann
Hallo zusammen! Ich mach mal Eigenwerbung: http://www.elektrik-trick.de/sminterf.htm Der letzte Zustand wird analog gehalten, wei die Komparatoren eine Hysterese besitzen. Das funktioniert ganz gut. Ggf. kann man mit den Vor- und Ballastwiderständen etwas variieren. Einziger "schräger" Nebeneffekt: Nicht jeder Stepper macht bei jeder mechanischen Rastung genau einen Schritt. Grüße Michael
@ Michael: Herzlichen Dank für den Beitrag. Dein Artikel geht natürlich genau auf das (noch rechtzeitig erkannte) Problem ein. Schön, dass Du nicht nur eine theoretische Lösung, sondern gleich eine erprobte Schaltung parat hast. Das werde ich so übernehmen. Grüße aus dem Wienerwald, Johann
Habe auch nach einer robusten Impulsgeberlösung gesucht und nutze seit einer Woche einen Schrittmotor mit dementsprechender Schaltung. Alles bestens bis auf das Problem, dass wenn der Schrittmotor eine Erschütterung erfährt (z.B. Klopfen mit Schraubenzieher) es ebenso zu Schritten kommt ohne dass die Welle gedreht wurde. Hat dieses Problem auch jemand von euch und kann ich es umgehen?? Benutze einen bipolar Motor mit 4 Leitungen.
Habe eventuell etwas ähnliches vor. Möchte meine Drehbank mittels Steppern `automatisieren`. Allerdings möchte ich weiterhin die Möglichkeit haben, die Drehe ganz normal zu benutzen, also selber kurbeln. Meine Frage ist jetzt, ob ich es hinbekommen kann, daß die Elektronik meine manuellen Drehungen mitlesen kann, um ggf. beim nächsten Teil diese Positionen selbst anfahren zu können. Schadet auch nicht, wenn die Elektronik weiß, wo welcher Schlitten steht. Auch müsste ich wohl die induzierte Spannung im Stepper (glaube 3,2V-Motor) auf ein gesundes Maß begrenzen aber trotzdem die Spannung der Treiberstufe, sollte der Stepper angesteuert werden, nicht mit dieser Schutzbeschaltung abfangen. Habt Ihr da `know how` für mich oder gar Jemand, der das so gelöst hat? Danke für`s Lesen
@ Ralf, Ich benutze einen Schrittmotor (2 getrennte Wicklungen) aus einem 5 ¼ Zoll Floppy Disk Laufwerk, zusammen mit der Schaltung von www.elektrik-trick (s.o.). Bei meinem Motor kann man mit Klopfen keinen Impuls auslösen. Hinweisen möchte ich aber auf den Umstand, dass es bei der Verwendung eines Steppermotors als Rotary Encoder zu undefinierten Zuständen bei Umkehr der Drehrichtung kommen kann. Ich habe aber schließlich einen Algorithmus gefunden, der in der Umgebung des Umkehrpunktes eine gute Feineinstellung zulässt. Das Prinzip (nicht den Code) habe ich damals in irgendeinem Forum kurz beschrieben. @ Gast (vorletzter Beitrag) Aus meiner Sicht ist ein inkrementaler Geber für die Positionierung bei einer Werkzeugmaschine ungeeignet, - ein 'umgewidmeter' Schrttmotor, mit all den Unsicherheiten am Umkehrpunkt, erst recht. Ich erinnere mich an ein Produkt (aus der Meßtechnik) mit einem Servosystem, das lineare Glasmaßstäbe verwendete und bei dem es immer wieder zu massiven Störungen kam, die es theoretisch nicht hätte geben dürfen, - wie betont, theoretisch. mfg, attersee
Der hier darf IMO auch nicht fehlen, wenns um Stepper als Rotary Encoder geht: http://www.webx.dk/oz2cpu/20m/encoder.htm
Wir haben bei uns einen Netzwerkanalysator rumstehen. Der verwendet anscheinend einen Gleichstrommotor als Rotationsenkoder. Da gehen wirklich nur 2 Drähte weg. Ich denke, dass es Gleichstrommotoren mit mechanischen Kommutator gibt, welche beim Drehen eine pulsierende Gleichspannung ausgeben. Zählt man die Pulse, so hat man den Drehwinkel. Die Polarität gibt den Drehwinkel aus. Mit 2 Komparatoren hat man einfache Up-Down Signale. Ach ja die Schaltschwellen probiert man entweder aus, oder man berechnet die Rauschspannung und geht dann um einen Faktor n nach oben. Sicherlich ist am Ausgang des Motors auch ein einfacher Tiefpassfilter sinnvoll.
Hallo Danke für die vielen Antworten / Links IMHO ist es mir nur schwer möglich, die Stepper ganz rauszunehmen - die sollen ja die Maschine mal antreiben ;) Mir kam halt nur der Gedanke, daß man die händische Verstellung mithalten könnte der Stepper dreht sich dabei ja mit. Eine optische Erfassung halte ich, Späne bedingt, für kontraproduktiv. Wenns nicht geht, muß es halt so gehen - muß ja eh erst die Stepper irgendwie angeflanscht bekommen. Wird wohl noch dauern, bis die Drehe von Alleine dreht :)
> http://www.webx.dk/oz2cpu/20m/encoder.htm
Keine Hysterese, vergiss die Schaltung, typischer audiophiler
high-ender, Hauptsache 330g Kupfer als Knopf und den verchromt, da darf
die Elektronik schon mal zweitklassig sein.
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