Selbstbau Encoder mit Lichtschranke für Positions-/Geschwindigkeitskontrolle

[atzensepp]

Um die Quadratursignale auszuwerten habe ich mir jetzt die iC-MD von iC-Haus organisiert.
Diese Schaltkreise können bis zu 3 AB-Quadraturgeber mit 16-Bit auswerten oder 2 ABZ-Quadraturgeber mit 24-Bit.
Z bedeutet, dass der Geber noch einen Index-Impuls hat, der dazu verwendet werden kann, den Zähler wieder zurückzusetzen, für den Fall, dass Störungen oder "Verzählungen" auftreten. Der IC wird über SPI angesprochen.

ic-md.JPG (162.85 KiB) 4334 mal betrachtet

Was halt gut ist, ist, dass man mit den 4 SPI-Steuerleitungen mehrere Zähler auswerten kann und die Zähler auch sehr schnell sind (40 MHz).
Darüber hinaus werden 4 Flanken-Kombinationen ausgewertet: So können für einen Drehgeber mit nominell 5000 Impulsen pro Umdrehung 20000 gezählt werden. Die Zähler könnten m.E. zum Zählen von Laserinterferenz-Mustern genutzt werden.

[H.A.R.R.Y.]

Hallo zusammen,

Um die Quadratursignale auszuwerten habe ich mir jetzt die iC-MD von iC-Haus organisiert.

Welche genau und wo bekommt die ein Endkunde?

Grüße
H.A.R.R.Y.

PS: Aus kaschiertem Platinenmaterial gefräste Unterbrecherscheiben sind mein Favorit. Feine Auflösung ist eher nicht, aber dafür blockiert die Kupferfolie absolut zuverlässig jedwedes Licht.

[H.A.R.R.Y.]

Ganz vergessen:

Die Idee 3mm-LEDs und 3mm-Fototransistoren in einen Rollenhalter zu setzen gefällt mir richtig gut. Im gut sortierten Baumarkt / Fachhandel gibt es standardmäßig Messingrohr: Aussen 4, innen 3. Mit etwas mehr Rohrlänge bekommst Du etwas mehr Abschattung gegen Umgebungslicht.

Mit den reichhaltigen Geometrien aus dem Hause ft ergeben sich sicher auch noch andere Kombinationen an anderen Zahnrädern.

Und vielen Dank für die Typnummer der Lichtschranken. In bestimmten HPs waren aber noch ganz andere Lichtschranken verbaut. Das sind Doppel-LS und deren Auflösung ist extrem fein! Es könnten AEDS962x von Avago (<= Agilent <= HP) sein. Übrigens haben die großen Antriebsmotore aus den Druckern 4mm-Wellen und satt Drehmoment.

Grüße
H.A.R.R.Y.

[atzensepp]

Hallo H.A.R.R.Y,

die ic-MD gibt es momentan im Online-Webshop vom ic-Haus. Der ist allerdings offiziell nur für Firmenkunden.
Also z.B. jemanden bitten, der gewerblich tätig ist, zu bestellen.

Viele Grüße
Florian

[fishfriend]

Hallo...
Man -kann- die 3mm Fototransistoren oder 3mm LEDs, auch in 15er... Statikbausteine mit 5mm "Klipsrahmen" für 3mm LEDs. (hab gerade nicht den richtigen Nemen dafür)
Man muss das etwas ausprobieren. Es gibt auch welche die da rausrutschen. Ich hab das mal für eine Riesenradbeleuchtung und bei einem anderen Modell als Lichtschranken genommen. Ich hatte mir damals einen größeren Beutel besorgt und ausprobiert.
Mit freundlichen Grüßen
fishfriend
Holger Howey

[rubem]

Hi everyone / Hallo allerseits,

I once used this some time ago for a test. It is called "nylon transistor spacer" or "transistor washer" and sold in batches. The rim diameter is 8 mm, sleeve 4 mm, hole 3 mm.
(Google Translate)
Ich habe das vor einiger Zeit einmal für einen Test verwendet. Es wird "Nylon-Transistor-Abstandshalter" oder "Transistor-Unterlegscheibe" genannt und in Chargen verkauft. Der Felgendurchmesser beträgt 8 mm, Hülse 4 mm, Loch 3 mm.

spacer.jpg (430.73 KiB) 4210 mal betrachtet

Regards / Grüße,

Rubem

[atzensepp]

Plastik-Schraubdeckel mit Riefelung als Encoder? Wenn man mit einem "Edding" nachhilft klappt es.
Der Deckel einer bekannten Schokopaste hat 110 Riefen, was dann je 55 schwarze und je 55 weiße Streifen ergibt.
Also mit 4-Flanken-Auswertung käme man dann auf 220 Counts pro Umdrehung.

NutellaEncoder.JPG (1.06 MiB) 4150 mal betrachtet

Deckel von Zahnpasta-Tuben sind kleiner. Müsste man mal ausprobieren.

[rubem]

Wow, amazing / wunderbar!!!

Rubem

[Fischer-Micha]

Der Nußnougat Deckel ist eine prima Idee

muss man ggf. prüfen, ob das Plastik und ein schwarzerr Strich einen "Infrarot"-Strahler (ist die Gabel IR ?) ggf. doch ungehindert durchstrahlt ?

[atzensepp]

Bei einem Pick-Up für einen Quadraturencoder muss der zweite Sensor gegenüber dem Ersten so platziert werden, dass die Signale um 90 Grad (+ n x 180 Grad ) gegeneinander verschoben sind. Bei Gabel-Lichtschranken, ist der Empfangsbereich ein Spalt. Die Justage sollte so erfolgen, dass die Spalten der Lichtschranken radial auf die Mitte der Achse ausgerichtet sind.

Fixiert man die Pick-Up-Lichtschranken gegenüber (180-Grad-Anordnung) , muss man die Höhe einer Gabel-Lichtschranke leicht verändern, um die Phasenbedingung zu erreichen.Dadurch ist der Spalt nicht mehr exakt radial und die Aufnahme nicht mehr genau gleich wie beim ersten Sensor.
Bei wenig Spalten, ist das kein Problem. Bei vielen Spalten möglicherweise schon.

Wenn man diesen Versatz-Effekt vermeiden will, kann man die Lichtschranken im 90-Grad-Winkel zueinander setzen. Bei ungerader Spalt-Zahl erreicht man dann konstruktionsbedingt exakt 90 Grad. Phasenverschiebung Der Aufbau eines 90-Grad-Pick-Ups mit ft und die Justage ist dann wesentlich einfacher.
Ich habe das mal mit n=45 ausprobiert. Mit einer 4-Phasen-Auswertung erreicht man damit eine Auflösung von 2 Grad oder 180 Impulsen pro Umdrehung.

[juh]

Dadurch ist der Spalt nicht mehr exakt radial und die Aufnahme nicht mehr genau gleich wie beim ersten Sensor.

Hallo Florian,

hmm, ich meine dass beides nicht zwingend ist. Auch gegenüberliegend kannst du die Sensoren ja in der Ausrichtung mitschwenken, so dass sie wieder radial sind, und wenn man das nicht macht, kann man immer noch statt einen ganz beide um die Hälfte verschieben, so dass zumindest die Aufnahme gleich bleibt. Bei meinen konnte ich aus Platzgründen nur das Zweitere machen und aufgrund der hohen Auflösung würde ich intuitiv meinen, dass der erste Effekt vernachlässigbar sein sollte.

vg
Jan

[atzensepp]

Hier mal noch ein weiterer optischer Quadratur-Encoder für die gängigen Vishay-Gabellichtschranken:
https://www.thingiverse.com/thing:6498314
Vielleicht kann man da Jan's geniale Auswerte-Elektronik ranstricken.