Gabellichtschranke einfach prüfen?

[tebse]

Hallo,

ich habe einen Roboter-Arm, scheinbar aus den späten 80ern, von einem Bekannten erhalten. Diesen möchte ich gerne versuchen zu reaktivieren. Ich dachte an Profilab der Fa. Abacom (habe ich schon) mit einem Labjack U3 (habe ich auch schon). Damit habe ich schon meine Haussteuerung gebaut :.) Ich mag keine Werbung machen, falls sich jemand für das System interessiert -bitte melden, ich schicke die Links gerne rum oder einfach googlen.

Jetzt würde ich gerne wissen, ob und wie die Gabellichtschranken funktionieren. Ich hoffe, es ist ein einfacher Spannungsabfall zwischen "+" und "Signal", wenn die Lichtschranke unterbrochen wird. Dazu hätte einfach mal eine 4.5 V Batterie an +/- der GLS angeschlossen, ein Voltmeter Messgerät zwischen den Mittelpol "Signal" und "+" gelegt und geguckt, ob ich eine fallende Flanke (Spannung, Strom) erhalte, wenn ich zwischen Emitter und Diode unterbreche.

Ich bin leider kein Elektronik-Freak, meine Kenntnisse gehen kaum über potenzialfreie Kontakte hinaus. Kann ich das einfach so machen oder überlastet die Batterie die Lichtschranke? Gibt es eine andere, einfache Möglichkeit die Lichtschranken zu Testen. Um Notfall hätte ich noch eine Busch Jäger Elektronikbaukasten mit Steck-Widerständen im Haus.

Danke und Gruss
Thorsten

[Harald]

Hallo Thorsten,

Gabellichtschranken sind zweiteilig: du hast eine (i.d.R. Infrarot-) Leuchtdiode auf der einen Seite, und einen Fototransistor auf der anderen. Die IR-Diode kriegt so 1 .. 2 V Spannungsabfall und verkraftet vielleicht 20 mA. Mit 4,5 V brauchst du noch einen Vorwiderstand, damit der Strom begrenzt bleibt. An meinem 3D-Drucker haben sie zusätzlich rote LEDs dazwischen gebaut, dadurch sieht man, ob die Sende-Seite Strom bekommt.
Wenn die IR-LED Stromfluss hat, beleuchtet sie die Basis des Fototransistors (die ist nicht nach außen kontaktiert und 'lebt' nur von Photonen) und der wird durchlässig. Der Strahlengang ist gerade (einfache Lichtschranke, Sender und Empfänger sitzen gegenüber) oder geknickt mit einem Reflektor (Reflex-Lichtschranke).
Auf der Ausgangsseite brauchst du einen Pull-Up-Widerstand (wenn denn ein NPN da drin ist), an dem du messen kannst, ob der Fototransistor durchgeschaltet hat.

Mit einer Typenbezeichnung könnte man genaueres ermitteln. Die Suche mit "datasheet XYZ" bringt meistens gleich ein Datenblatt.

Gruß,
Harald

[tebse]

Hallo Harald,

danke für die Info. Es sollte diese GLS hier sein https://www.fischertechnik-museum.ch/mu ... =30&pos=49

Ich dachte es sei ein einfacher Fotowiderstand. Licht drauf -> kleiner Widerstand, "Dunkelheit" - Grosser Widerstand. Dass es eine IR-Diode sein muss hätte ich mir selbst denken können: Das zugehörige Walzenrad ist aus Kunststoff und bedruckt - das geht nur mit IR-Strahlung. Aufgrund der Angabe 5V dachte ich, die 4.5 V könnten nicht schaden. Ich vermute, FT hat schon einen Vorwiderstand integriert: Da das Schulmodelle waren, mussten Sie davon ausgehen, dass Schüler die Dinger falsch verpolen. Die hoffe, die Dinger sind "elektrisch robust" ausgelegt.

Die IR-Diode wird über + und - angetrieben. Die Frage ist für mich, zwischen welchen beiden Polen "+" vs Messkanal oder "-" vs Messkanal ich den Widerstand abgreifen kann? Oder muss ich gar den Messkanal mit einer eigenen, separaten Spannung versorgen und vs "-" messen? Wenn nein, so kann ich vermutlich zwischen "+" und Messkanal bei Lichteinfall keine Spannung messen (da der Widerstand gering ist) und bei Dunkelheit eine hohe Spannung messen (da es einen Spannungsabfall am Widerstand gibt).

Fraglich ist, wie ich das über meinen Labjack antreibe. Dort habe ich +5V mit 50 mA, GND sowie mehrere Digital-Inputs (DI), die reagieren, wenn ich den Kanal mit GND verbinde. Zähler hat das Ding übrigens auch - wäre also bestens für die Aufgabe gerüstet

Beste Grüsse
Thorsten

[Karl]

Hallo Thorsten,
hier wird gezeigt wie man unbekannte Gabellichtschranken einfach überprüft.
Bauteiwerte und ein kleines Schaltbild unter Abb. 4. Mit 4,5V geht es auch.
https://www.homofaciens.de/technics-bas ... ors_ge.htm
Nicht ohne Widerstände testen, dieses überlebt die Gabellichtschranke nur in den wenigsten
Fällen.

[tebse]

Hallo Karl,

ganz so einfach, wie im link beschrieben, war das leider nicht. Und dabei bin ich recht gut ausgerüstet

Was habe ich gemacht: Wie in der Anleitung beschrieben habe ich einen 10 kOhm Vorwiderstand mit der IR Diode (Emitter, LED) in Reihe geschaltet und mit 5V angesteuert. Wie erwartet / beschrieben messe ich den Spannungsabfall und konnte die Polarität nachweisen: Plus muss an Plus, Minus an Minus!

Jetzt aber zum Fotowiderstand, der ja kein Widerstand sein sollte, wenn er beleuchtet wird. Laut Homofaciens.de sollten bei dreipoligen GLS ein Pin der LED und ein Pin des Fotowiderstands verbunden sein. Wenn nicht hätte das Bauteil zwangsläufig 4 Pins statt drei. Diese verbundenen Pins müssen entweder beide + oder beide - sein, sonst funktioniert entweder die LED oder der Widerstand nicht. Eines von Beiden wäre dann nicht in Vorwärtsrichtung gepolt. Homofaciens schreibt, Zitat:

"Wie bei diesem Typ [gemeint sind GLS mit 3 Pins] gut zu sehen, ist der Masseanschluss der LED-Seite mit der Transistorseite verbunden. Ist die Verbindung nicht zu erkennen, kann mit einem Multimeter in der Einstellung für Durchgangsprüfung festgestellt werden, welche Pins auf LED und Sensorseite verbunden sind."

Zum einen finde ich keine Verbindung von zwei der drei Pins mit einem Durchgangsprüfer. Das gilt für alle Bauteile. Also sind alle hin, oder da ist "noch etwas anderes". Beim Grübeln, Verzweifeln und betrachten der Bauteile ist mir dann eine Bohrung aufgefallen, darin war ein Schraubenschlitz zu erkennen. Zuerst dachte ich, es sei ein Gehäuseschraube - ist es aber nicht. Leider. Scheinbar ist dort wohl ein Potentiometer verbaut, der mit einem Schraubendreher geändert werden kann.

Neuer Versuch: Emitter-LED über 10 kOhm anschliessen und Widerstand zwischen allen den dem Signalpol und + bzw. - messen. Hier passiert etwas Merkwürdiges. Bei Beleuchtung des Fotowiderstands messe ich zwischen Signal und "-" einen unendlichen Widerstand - Damit können diese beiden Pole eigentlich nicht verbunden sein. Zwischen Signal und "+" messe ich einen wechselnden Widerstand der zwischen "unendlich und irgendwas" wechselt. . Mein Messgerät ist leider zu langsam, um das "irgendwas" zu messen. Für mich sieht es so aus, als wäre das irgendwie gepulst. Das kann aber nur sein kann, wenn ein Kondenstor verbaut ist, der über den Fotowiderstand entladen wird. Evtl. liegt das an der Potentiometereinstellung (ähnlich wie beim Blinker) oder an einem zu hohen Vorwiderstand. Homofaciens sagt ja ausdrücklich, dass dieser reduziert werden muss.

Hat jemand so eine Gabellichtschranke mal geöffnet? Hat nicht irgendjemand mal so eine FT-GLS irgendwie anders missbraucht und eine Idee, wie man diese spezifischen GLS einfach prüfen kann: Hindernis raus - geht, Hindernis rein - geht nicht?

Danke und Gruss
Thorsten

[MasterOfGizmo]

Es gibt bei fischertechnik irgendwo in den Downloads eine Anleitung, wie man die alten Gabellichtschranken an TX und TXT anschliesst. Diese Anleitung sollte eine Menge Hinweise auf deren Anschluss auch an andere Controller geben.

Wenn sie die Gabellichtschranke an 9V anschliessen setzen sie einen zusätzlichen Widerstand (m.E. waren es 100Ohm) davor. Den Ausgang schalten sie per Transistor auf einen der TXT-Eingänge. Genau so eine Beschaltung sollte bei Dir (auch ohne TXT) auch irgendeine Reaktion auslösen.

[Karl]

Hallo,

....., finde ich keine Verbindung von zwei der drei Pins mit einem Durchgangsprüfer

nur von der Überlegung, was sollen bei drei Pins zwei miteinander verbundene Pins bringen ?
Entweder sind zwei Pins innerhalb der Gabel-Lichtschranke verbunden oder ein Pin ist "einfach verschwunden".

Nachtrag:
Manchmal ist die ftc-Datenbank sehr nützlich. Oben genannte Fischertechnik Nummer eingegeben und
schwupps erscheinen die Seiten von Fischertechnik Computing. In der PDF, z. B. auf Seiten, z. B. 63, 91, findet man
Verdrahtungs-Abbildungen.
Zwar nicht bunt aber auf S. 91 mit vielen alphanumerischen Zeichen und Grafiken. Könnten bei der Lösung des Problems behilflich sein.
Ich bin vorher davon ausgegangen daß es eine handelsübliche Gabel-Lichtschranke ist, aber es scheint dann eine modifizierte,
evtl. erweiterte Lichtschranke speziell für Fischertechnik zu sein, mit Anschlüssen direkt an damalige Fischertechnik-Elektronik.

Guck mal:
https://www.fischerfriendsman.de/index.php?p=7&sp=10
scrollen bis 7560 (32357) - Text lesen.
Damit sollte das Labjack U3 auch funktionieren.
Der Abacom-Programmier-Umgebung sollte es egal sein.

[tebse]

Hallo Karl,

danke schön - Du hast mich auf die richtige Spur gebracht. Zuerst habe ich mir mit Norbert Heinz (der Betreiber der ersten Website) geschrieben. Ein guter Tip: Mit der Kamera vom Smartphone kann man sehen, ob die Infrarot-Diode leuchtet ... und das tut sie Damit konnte ich immerhin ein analoges Signal am Ausgang erzeugen und messen

Dein zweiter Link brachte dann den Durchbruch: Unter der GLS ist eine Kleine Skizze für eine Schaltung mit einem PNP Transistor. Schön, wenn man sowas im Haus hat (war in meinem Busch ELO 2070 electronic. Die Schaltung konnte ich 1:1 nachbauen, hab aber mit dem Labjack auf die Wiederstände verzichtet. Der Labjack liefert ohnehin nur 5 V und 50 mA.

Dann noch schnell eine Schaltung im Profillab - ein einfacher Zähler - und siehe da, die GLS kann die Striche auf der Kodierscheibe zählen! Mit dem Poti im GLS kann man dann die Empfindlichkeit einstellen ....

Besten Dank, beste Grüsse & bleibt Gesund
Thorsten

[Harald]

Die Skizze und den Schaltplan nebst Fotos möchte sicher der nächste auch sehen, der das gleiche Problem vor sich hat ...

Oder, noch besser: schreib "Reverse Engineering" drüber und mach einen Artikel für die ft:pedia draus!

Gruß
Harald

[tebse]

Ich werde mir mühe geben