Schwebende Kugel an E-Magnet [Archiv]

Bluesmash

15.02.2007, 10:10

Hallo Zusammen!

Ich plane gerade eine Magnetschwebe Kugel wie sie an vielen Orten als Schwebende Weltkugel angeboten werden....
http://www.geschenkbox.de/popup_image.php/pID/17/imgID/0

was mir momentan noch fehlt ist der Sensor um die Position(Höhe) der Kugel festzustellen...

Ich denke ein Sharp ist dazu zu langsam (interne Wandlungszeit 20ms)
der CNY70 hat eine zu kleine Reichweite und ist Empfindlich gegen umgebungslicht...
was ich schon gesehen habe, dass ein Hallsensor benützt wird und damit der Abstand zum Magnet auf der Kugel gemessen wird... wird aber schwierig da etwas vernünftiges zu Messen da ja das Magnetische Feld des E-Magnet ständig verändert wird...
Am liebsten hätte ich ein Sensor, welchen ich im Sockel unter der Kugel oder oben unter dem E-Magnet Positionieren könnte...

hat da jemand ne idee?

gruss bluesmash

SprinterSB

15.02.2007, 10:33

Ist es nicht möglich, den E-Magneten selbst dafür einzusetzen, etwa durch kurzzeitige Fehlbestromung zur Induktivitätsmessung?

Damit würdest du nicht auf den Abstand einregeln, sondern auf die Induktivität.

Bluesmash

15.02.2007, 10:37

hab das jetzt nicht ganz verstanden... wie soll das genau funktionieren?

SprinterSB

15.02.2007, 11:22

Der E-Magnet zieht die Kugel an. Der E-Magnet wird mit einer PWM angesteuert, um Kontrolle über die Kraft zu haben.

Bei der Annäherung der magnetishcen Kugel an den E-Magneten ändert sich die Induktivität des E-Magneten. Diese Änderung wird zB auch in sensorlosen EC-Motoren zur Positionsbestimmung des Rotors verwendet, um den Motor richtig bestromen zu können.

Dazu wird in der off-Phase der PWM ein Strom auf die Induktivität (E-Magnet, Motor-Wicklung, ...) gegeben und die Steilheit des Stromanstiegs gemessen. Diese Anstiegszeit ist ein Maß für die Induktivität und damit für die Position (Rotorstellung, Kugelabstand, ...)

Das Bestromungsintervall wird dabei entweder so kurz gewählt, daß die entstehende Mehrkraft keine nennenswerte EMK bewirkt, oder der folgende PWM-Zyklus wird entsprechend verkürzt um die Mehrkraft zu kompensieren.

In Theorie und Praxis funktioniert das alles ganz gut, man brauch allerdings einen recht fixen ADC, den man mit der PWM synchronisieren kann.

Bluesmash

15.02.2007, 12:22

hmm... hört sich recht kompliziert an... obwohl es schon intressant wäre, da man keinen externen sensor benötigt...
ich möchte das ganze mit einem avr und in bascom realisieren... diese kombination ist wohl zu langsam um in den pwm pausen noch schnell die induktivität zu messen...
ideal wäre ein is471 mit analogem ausgang... gibt es sowas?

gruss bluesmash

Minifriese

15.02.2007, 14:18

Moin!
Weiß nicht, ob die das auch mit PWM machen, aber das oben beschriebene Prinzip wird jedenfalls bei BEROs (Berührungsloser Endschalter mit Rückgekoppelter Oszillation) verwendet. Die benutzt man, wie der Name schon sagt, meist als Endschalter, wenn geprüft wird, ob ein Metallteil (z.B. Stößel eines Hydraulikkolbens) an einer bestimmten Stelle ist.

Vielleicht läßt sich da über google das Funktionsprinzip noch genauer herausfinden...
Nils

Bluesmash

15.02.2007, 15:04

ich denke ich werde mal ein paar versuche mit der Strommessung machen...
ich werde einfach mal in verschiedenen entfernungen ein metallteil positionieren und den stromanstieg mit nem avr aufzeichnen. für den versuch hab ich hier ne spule aus nem alten 24V schütz mit 72Ohm...
welche spannung sollte ich für die Messung verwenden? einfach mal mit 5V probieren? oder weniger?
und mit welcher zeit muss ich etwa rechnen um den stromanstieg deutlich zu sehen? 200-300us?

SprinterSB

15.02.2007, 16:07

Für den Anstieg gilt

ΔI = U/L·Δt

Dies ist eine Annäherung an die e-Funktion (Linearisierung) für kleine Zeiten und unter Vernachlässugung des Wicklungswiderstands R, also für Ströme die klein sind gegenüber I=U/R.

Bluesmash

18.02.2007, 22:50

ich habe jetzt mal auf die schnelle ne quick&dirty messung des stromanstiegs der spule gemacht und in excel dargestellt... ich habe direkt am strommesswiderstand gemessen, bei gelegenheit muss ich mal noch nen verstärker dazwischen schalten um die auflösung zu erhöhen... aber man erkennt schonmal nen unterschied

blau: spule frei ohne metall
gelb: spule mit metall (schraubendreher) und 2mm kunststoffspalt dazwischen
rot: spule mit direktem metall (schraubendreher) davor

was haltet ihr davon? lässt sich damit etwas anfangen?

y-achse: strom in mA

http://img376.imageshack.us/img376/8391/stromspuleje6.jpg (http://imageshack.us)

Herkulase

19.02.2007, 00:54

Aber ob der unterschied zwischen 68 und 70 uA so sehr ins gewicht fällt ?

Bluesmash

19.02.2007, 07:41

ups... war schon spät gestern ;) es sind nicht mA in der y-achse sondern A...

gruss bluesmash

SprinterSB

19.02.2007, 12:21

Vielleicht geht auch die Messung auf der Zeit-Achse, also messen, wie lange ein vorgegebener Stromanstieg braucht. Zeitmessungen sind mit der CapCom-Einheit des AVR ja sehr genau machbar, bis auf ca 100ns je nach MCU-Takt.
Fraglich ist dann nur, wo/wie man den unteren und oberen Schwellstrom einstellt. Den oberen könnte man zB in den AC füttern und den mit dem CapCom verdrahten. Für den unteren über einen externen Komparator an einen PCINT oder XINT. Entscheidend wird dann aber die Geschwindigkeit, mit der man es schafft, den Timer zu starten. (IRQ-Latenz, Programm-Effizienz, etc).

Bluesmash

19.02.2007, 12:43

da kommen ja ganz neue welten auf mich zu :) was ist den die capcom-Einheit?

Aber ich denke es ist einfacher den stromanstieg über eine fixe zeit zu messen, somit kann ich auch in bascom den stromanstieg relativ einfach bestimmen...

von wo bis wo ist es sinvoll den strom für die berechnung zu bestimmen? direkt von 0 aus bis ca. 100 im oberen diagramm? oder von ca. 10 aus?

achja zu deiner formel: ΔI = U/L·Δt
ist das folgendermasen zu interpretieren?: ΔI = (U/L)·Δt

gruss bluesmash

SprinterSB

19.02.2007, 13:25

Ja, so ist's gemeint. Bei gleicher Rangfolge der Operatoren wird von links nach rechts ausgewertet, ebenso wie bei a-b+c. Sonst kämen schon die falschen Einheiten raus ;-)

CapCom = Capture-Compare-Einheit, zB die von Timer1. Heisst da Input Capture oder so. Damit kann man recht genau Zeiten messen. Herausforderung ist dann, das Ergbnis schnell genug abzuholen bzw. auszuwerten.

Wie willst du den Strom denn messen? Der ADC ist IMHO nicht dafür geeignet da zu langsam. Wie ist den sie Bemaßung oben auf der t-Achse? Sind das ms?

Bluesmash

19.02.2007, 14:23

vielen dank schonmal für die antworten :)

wie die bemassung der t-achse oben ist weiss ich momentannoch nicht ;)
ich habe einfach die spule eingeschaltet und direkt danach in einer for...next schleife ein array mit 254 werten gefüllt und dabei einfach die verzögerung durch die befehle genutz... muss bei gelegenheit noch die zeit messen die er dafür benötigt...
aber wie man oben ja schön sieht sollte der adc dafür schon geeignet sein... die auflösung ist einfach noch nicht sehr berauschend...

gruss bluesmash

BlackDevil

19.02.2007, 16:22

Das war hier mal eine Diplomarbeit ^^

Der Herr hat das so gelöst wie im Anhang. Das heist ein Beliebiges Objekt hat immer in der Lichtschranke geschwebt... durch mehrere Lichtempfindliche Sensoren hat er dann das PWM Signal für die E-Magneten geregelt.

Mal grob, genaueres weis ich nich. Man kann da echt alles zwischen hängen was nich zu schwer und groß ist ;)

Bluesmash

20.02.2007, 06:55

so was ähnliche habe ich auch schon irgendwo gesehen... ich möchte es aber vermeiden links und rechts noch sensoren zu plazieren... man sollte möglichst wenig von den sensoren sehen...

gruss bluesmash

BlackDevil

20.02.2007, 10:55

du siehst eigentlich nur ne lame und ne scheibe plexiglas ^^*g*

MarsoTexx

20.02.2007, 11:03

Das hort sich Gut an! Vor 10 Jahren (Schulezeit-Probearbeit) habe ich zo etwas gesehn. Ist genau wie SprinterSB sagt, messen geht via den angetriebenen Magnet. Est ist moglich aber Mathematisch und Pyshich swerig. Das ist weil z.B. man ein Beschlunigung hat wegen der Gravitation und Umgekert muss man die Kugel in gegenseitige richtung beschlunigen. Aber der Magnet ist gunstig weil die Feldstarke liniar am Stromstarke lauft. Ich bin sehr neukierig und werde Projeckt genau folgen!

Bluesmash

21.02.2007, 23:01

so ich habe jetzt mal schnell die zeit gemessen für das obere diagramm :)

der code sieht momentan folgendermassen aus:

$regfile = "m32def.dat"
$crystal = 16000000
$baud = 9600

$framesize = 128
$swstack = 32
$hwstack = 64

Config Portb.0 = Output

Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Internal
Start Adc

Dim X(254) As Word
Dim I As Byte
Dim Zeit As Word
Dim Zeit1 As Word
Dim Inter As Byte

Config Timer1 = Timer , Prescale = 1

Enable Timer1
On Timer1 Timer1isr
Enable Interrupts

Portb.0 = 1

Start Timer1

For I = 0 To 254
X(i) = Getadc(0)
Next

Stop Timer1

Zeit = Timer1

For I = 0 To 254
Waitms 1
Print X(i)
Next

Print "zeit: " ; Zeit
Print "interrupts: " ; Inter

Wait 5
Portb.0 = 0

End

Timer1isr:
Incr Inter
Return

dabei kam der zähler auf 911838 takte dies entspricht einer zeit von 57ms

ich denke etwa 1/4 der zeit würde reichen um die induktivität zu bestimmen, in dieser zeit verläuft die kurve auch noch annähernd linear, dann währe ich bei einer zeit von ca. 14.25 ms

dadurch ergäbe sich eine induktivität nach obiger Formel:
blaue kurve: 2.023288047 H
gelbe kurve: 2.191895385 H
rote kurve: 2.287195184 H

kann das stimmen? die anstiegszeit der kurve von 57ms finde ich extrem lange... ich habe leider keinen bezug zur grössenordnung der induktivität. habe sonst auch keine daten zu der spule... ich weiss nur dass sie für 24V gebaut wurde und dann ca. 300mA aufnimmt...

gruss bluesmash

NumberFive

22.02.2007, 04:42

Ich habe hier irgendwo ein buch so alla Eletronik für Anfänger das ist als letztes Projekt auch so ein kugel drin. Die habe das problem voll komen analog gelöst. Mit lampe und Fototransitor. Der Strom wird vom Fototransitor geregelt und die Lampe ist die "Sonne". wenn das von interesse ist suche ich es raus.

Gruß

Gobstar

22.02.2007, 09:15

Hallo Bluesmash...

Ich bin auch gerade dabei so etwas aufzubauen, pausiere aber gerade weil ich auf Teile warte ;)

Ich werde 2 gleißig fahren, das heisst zum einen mit Hallsensor und zum anderen mit ner Infrarotlichtschranke. Ich wollte die eigentlich mit einer IR Diode und Fototransistor aufbauen, nun haben sie mir aber in der Elektronikbude um die Ecke anstatt eines Fototransistors ne IR Photodiode verkauft, also stand ich vor dem Problem wie krieg ich da jetzt ein Analoges Signal in Abhängigkeit der Höhe der Kugel.

Die Lösung war ein Transimpedanzverstärker, der einfach das schwache Stromstignal der IR Photodiode in eine Spannung umwandelt und in Abghängigkeit es eintreffenden IR Lichtes ausgibt. Bei mir sind das jetzt 0,2-5,1V. Einziges Manko, es muss ein Rail to Rail Operationsverstärker sein, nur der kann den Augang auf bis zu 0V heruntersetzen, ansonsten hast du einen Wert von sagen wir mal 2V-5V . Da die Operationsverstärker meistens nur verstärken können bis Versorgungsspannung- 1,5V/-2V muss der OP dementsprechend mit min. 7V oder höher betrieben werden, es sei denn du begnügst dich mit 0-3,5V oder so

Hier mal eine Beispielschaltung die ich drekt übernommen hab

http://de.wikipedia.org/wiki/Transimpedanzverst%C3%A4rker

I entspricht deiner IR Diode, R beträgt bei mir ca. 100KOhm

Kannst es ja mal versuchen, empfehlen könnte ich zb. den lm358

Gruss Stefan

Bluesmash

22.02.2007, 22:09

@gobstar: was mich intressierern würde... wo hast du denn den hallsensor angebracht? und was misst du damit? hast du am schwebenden objekt einen permanentmagnet?

ich hab jetzt nochmal ne bessere messung gemacht. im folgenden diagramm ist der Stromanstieg in den ersten 2.334ms dargestellt für verschiedene distanzen zwischen magnet und metall. was besonders auffällt ist dass in den letzten 5mm die änderung am grössten ist...

Induktivität:
unendlich: 1.526 H
10mm: 1.566 H
5mm: 1.599 H
2mm: 1.689 H
0mm: 1.915 H

http://img377.imageshack.us/img377/6357/stromanstieggu3.jpg (http://imageshack.us)

was haltet ihr davon? lässt sich mit diesen werten eine regelung aufbauen?

gruss bluesmash

Gobstar

22.02.2007, 22:14

Hallo,

den hallsensor hab ich noch garnicht angebracht, der wird erst geliefert. Aber durch die Kombination von Lichtschranke und hallsensor hab ich sowohl die Möglichkeit ein Metallobjekt ohne Magnet schwebeen zu lassen wie auch ein etwas schwereres objekt mit 2 permanentmagneten, der untere Magnet wird dann von dem hallsensor gemessen der sich dann auf dem boden der konstruktion befinden wird...

Gruss Stefan

SprinterSB

22.02.2007, 22:44

@Bluesmash:

Versuch mal, ob du die Messung in eine PWM eingebaut bekommst.
Wenn das später mal funktionieren soll, denn hast du ja schon einen Strom in der Spule und durch die Freilaufdiode. Irgendwie mus die Messung da ja eingepasst werden. Wenn du mit der Messung anfängst, hast du also schon Fluß in der Spule, den du so einfach nicht da rausbekommem. Ausser durch Abwarten, was aber nicht so toll ist...

Die PWM wird eine Soft-PWM werden, weil AVR nicht ADC und PWM verknüpfen kann. Neuere AVR haben auch die Möglichkeit, den ADC durch ein bestimmtes Trigger-Ereignis starten zu lassen, vielleicht macht das es was einfacher. Sollte aber auch in Software gehen.

Das ΔL bei kleinerem Abstand größer wird ist nicht verwunderlich. Konsequemz ist, daß die Regelung um so schwieriger werden wird, je weiter das Target von der Spule weg ist.

Könntest du die Achsen deiner Diagramme korrekt bemaßen? Dann ist besser abzuschätzen wie die Werte sind.

In welchem Bereich liegt der später notwendige Strom in etwa? Das wäre für eine Beurteilung auch hilfreich, weil die Messung sich in dieser Gegend abspielen wird.

Daneben brauchst du später -- falls es klappen sollte -- die Ableitung I' des Stromes nach der Zeit bzw. die Größe des Stromanstiegs. Geht das noch in s Diagramm als gestrichelt oder so? Oder besser in ein extra Diagramm mit den gleichen Farben. Und Bemaßung ;-)

Die Annäherung bekommst du über den Differenzenquotienten
I'(t) ~ (I(t+Δt) - I(t))/Δt

oder

I'(t) ~ (I(t+Δt) - I(t-Δt))/(2·Δt)

Bluesmash

23.02.2007, 18:15

vielen dank für die hilfreichen tips! sobald ich wieder zeit habe werde ich dann mal weiter probieren...

der strom wird sich so etwa bei 200mA befinden... und die spule wird dann mit 24V betrieben. und die messung oben habe ich mit 5,7V gemacht...

was denkst du wie hoch die pwm-frequenz in etwa sein sollte? wie man oben sieht braucht die messung schon etwa 1-2ms um vernünftige werte zu erhalten... würde eine frequenz von ca. 0.5-1kHz reichen?

Javik

23.02.2007, 19:18

Als Lichtschrankie würde sich auch eine IS471 gut eignen. ich mache das schon seit langem für meine Roboter. Man nimmt den IS471 nicht als einheit sondern die Sende IR LED wird in einem bestimmten Abstand (den man überbrücken will, aber nicht mehr als vlt 15cm) vom eigentlichen IS471 auf diesen gerichtet angebracht. So hat man eine Fremdlichtunabhängige Lichtschranke für kurze Entfernungen. Und größere brauchst du denk ich mal sowieso nicht.
Mit der Lichtschranke kannst du dann messen ob deine Objekt (Kugel...) über oder unter einer Bestimmten Höhe ist. (Lichtschranke unterbrochen oder nicht) Ich denke mal damit müsste ishc bei einer schnellen Taktfrequenz des Controllers das realisieren lassen.

Gruß Javik

SprinterSB

23.02.2007, 20:54

was denkst du wie hoch die pwm-frequenz in etwa sein sollte? wie man oben sieht braucht die messung schon etwa 1-2ms um vernünftige werte zu erhalten... würde eine frequenz von ca. 0.5-1kHz reichen?

Da hab ich keinen Schimmer und würde auch erst mal rumexperimentieren. Vielleicht geht auch eine gepulste PWM:

Messung -- ne Zeit lang PWM -- Messung -- etc

Wie gesagt, einfach mal ne PWM erzeugen und schauen, wie das funzt. ZB Target auf einer Unterlage daß es nicht runterfällt und mit Abstandhalter oben (Holzklotz), daß es nicht gegen den Magneten batscht.

Das Teil soll ja auch ruhig laufen und nicht rumfiepen (Magnetostriktion), sonst hast zu zusätzlich noch nen nervenden Lautsprecher gebaut ;-)

Für die eigentlich L-Messung favorisiere ich aber immer noch die Messung von Δt bei konstantem ΔI gegenüber der Messung von ΔI bei konstantem Δt.

Die Schaltung würde dann in etwa funktionieren, wie der Timer NE555, nur daß zur Erzeugung der Zeitintervalle nicht ein C eingesetzt wird, sondern ein L, und zwar so.

1) UB wird angeschaltet und der Sprom durch L steigt an.
2) I übersteigt einen Schwellstrom I_Thres und löst damit die Zeitmessung aus.
3) I erreicht/überschreitet I_max und wird abgeschaltet.
4) I fällt
5) nach einer bestimmten, von L abhängigen Zeit wird I wieder eingeschaltet und es geht weiter zu 1)

Damit hätte man zugleich eine Strombegrenzung für die Spule.

Die Induktivität ist dann wieder

L ~ UB · ΔI/Δt

mit
ΔI = I_max - I_Thres
Δt = t(I_max) - t(I_Thres)

Im Gegensatz zu einer ΔI-Messung braucht man nicht den langsamen und niederohmigen ADC, sondern kommt mit dem schnellen und hochohmigen AC aus.

Die Regelung würde dann die OFF-Zeit beeinflussen, um die Magnetkraft zu steuern. Dabit gäbe es auch keine Getrennten PWM- und Messphasen mehr, sondern beides geht in einem Rutsch. Was ich aber nicht weiß, ist, ob man mit einem festen I_max einen hinreichen großen Regelbereich hinbekommt. Wenn I_max vom µC gestellt werden muss, wird die Ansteuerung natürlich komplizierter.

Das könnte so aussehen, daß ein Eingang des Komparators den Strom bekommt (als Spannung via shunt) und der andere mit einem DAC gefüttert wird, der seine Vorgabe vom µC bekommt.

Aber erst mal schauen, wie es mit der klassischen ΔI-Messung tut. Falls das nicht hinhaut, hat man ja noch genug andere Möglichkeiten :D

Bluesmash

01.03.2007, 01:08

@sprinterSB: Vielen Dank für die tollen Tipps!

ich hatte noch einen Fehler in der Schaltung und habe jetzt noch mal ne neue Strommessung gemacht...

http://img341.imageshack.us/img341/2738/unbenannt1an3.jpg (http://imageshack.us)

So wie es aussieht hat der Strom bei allen 4 Messungen den selben Anstieg... einfach in der Zeitmessung früher oder später... da nützt auch eine Δt-Messung nicht viel...
komische Sache... oder ist es schon zu spät in der Nacht und ich hab da irgendwo noch nen Fehler drin...?

VT610

02.03.2007, 19:48

Hallo zusammen,
Ich beschäftige mich gerade mit dem selben Problem. Ich bin jedoch aus Gründen der Einfachheit bei einer Lichtschranke, die dann über ein Interface-Board (http://www.conrad.de/goto.php?artikel=191003 reichen 8 bit überaupt???) das Signal an einen PID_Regler im Computer ausgibt, der dann den Magneten mit PWM und einem Darlington-Transistor ansteuert. Ich hab das schon mit analoger Regelung probiert, dabei war mit aber die Einstellung zu schwierig und die Schaltung zu kompliziert. Ich bin in Sachen Programmierung ein echter Anfänger und kann mit dem in Artikel Regelungstechnik angegebenen überhaupt nichts anfangen:

esum = esum + e
y = Kp * e + Ki * Ta * esum + Kd * (e – ealt)/Ta
ealt = e

Kann mir da mal jemand helfen? Wäre euch echt dankbar!
Friedrich

cybergarlic

06.03.2007, 19:17

Hallo Bluesmash.
Hab zu meiner LAP ein solches Projekt mit einem DSP von TI gelöst. Dieser ist zwar schneller als die AVR's un besser geeignet, aber ein versuch währe es wert.
Folgender Systemaufbau hat vorgelegen:
Traffospule mit E-Kern, welcher an einem "galgenähnlichen Gestell nach unten gerichtet war. ca. 5mm unterhalb des Kens war ein Hall-Sensor fixiert. Das schwebende Objekt bestand aus einem oder mehreren "Supermagneten". Die Spule würde über eine H-Brücke geregelt und der Spulenstrom mit einem weiteren Induktionssensor gemessen, da bis zu 15A flossen bei maximaler Steuerspannung von 100V.
Der Trick war, dass ich Strom und die spannung am Hallsensor per ADC gemessen habe. Die Hall-Spannung musste zuvor jedoch noch verstärkt und linearisiert werden. Auf dem Controller hatte ich einen Tabelle gespeichert in der ein Korrekturwert für die Spannung am Hallsensor abgelegt war in abhängigkeit vom momentanen Spulenstrom. Dise werte hatte ich zuvor gemessen, mit einer maathematischen Funktion angenähert (Quadratisch) und interpolliert. Hat so an die 1000 Messwerte gegeben. Der Regler bestand aus einem einfachen Stellglied (ON / OFF) der H-Brücke und regelte mit 50 kHz.
Geregelt wurde nach einer Vorgegebenen Soll-Spannung, die mit der korrigierten Hall-Spannung verglichen wurde.
Hab so bei nur 30% der Systemleistung bereits einen Schwebeabstand von gegen 5 cm realisieren können.
Der Knackpunkt war das Stellglied, resp. die träge Spule. Hier lautet das Motto: Je höher die Spannung an der Brücke um so schneller kanns du den Induziertenstrom ändern. Gillt aber vorallem bei grossen Spulen wie meiner. Wenn du da zu langsam bist, beginnt das System zu schwingen und das Objekt klebt am E-Magnet oder fällt.
Hier einige Bilder meines Projekts (Juni 2004) :

http://www.kleinergeilerpanzer.de.tl/RoboterNetz_Help.htm

Gruss Simon

VT610

07.03.2007, 16:30

Hallo
Regelst du wirklich nur mit einem 2-Punkt Regler?
Ich hab Wochenlang damit rumexperimentiert und es hat immer vibriert. (Ist deswegen runtergefallen, hat nicht funktioniert) An der Lichtschranke kann es eigentlich nicht liegen, die müsste genauso schnell reagieren wie ein Hallsensor.
Friedrich

cybergarlic

08.03.2007, 22:59

Hallo Friedrich.
Ja, Das System hat mit diesem 2-Punkt Regler nicht schlecht Funktioniert.
Hatte aber auch Probleme mit einem Aufschwingen der Kugel.
Dieses Verhalten konnte ich verbessern durch das Anheben der Kondensatorspannung von 30 auf gegen 100V. Somit reagierte die Spule schneller.
Kleinste Vibrationen (verursacht durch die Regelung, jedoch kaum spürbar) gabs wenn die Kugel von Hand gestört wurde. Dann spürte man die Kraft des Magnetfeldes auf eindrückliche weise.

Eine Erweiterung des Projekts mit der Implementierung von verschiedenen Regler-Typen war vorgesehen. Leider konnten diese allerdings nie realisiert werden, da meine Ausbildung in dieser Firma endete.
Wir orteten aber an diesem Punkt verbesserungspotential.
Heute würde ich warscheinlich ein SW-PID realisieren. (Hab schon mehrere analoge Projekte mit PID-Regelung gesehen)
Mitnehmen lag natürlich auch nicht drin :-(

Gruss Simon

matzy

11.03.2007, 13:41

hi,
ich arbeite gerade an einem ähnlichen Projekt. Hab auch einen Sharp Sensor zur Abstandserkennung verwendet, scheint mir aber auch zu langsam. Ich regle mittels SW-PID-Regler über die PWM den Strom. Einzig der Abstandssensor macht mir noch Sorgen. Bin jedem sehr dankbar für jede Hilfe!

matzy

11.03.2007, 13:44

ach ja, denke dass die Induktivitätsmessung nicht funktionieren wird, da der Strom in der Spule eigentlich nie 0 wird und du immer ein Restfeld hast. Vielleicht wäre es mit einer zweiten kleineren Spule möglich die du nur für die Messung verwendest.

cybergarlic

11.03.2007, 17:13

Hallo Matzy, bin mir nicht sicher ob du mit der Induktivitätsmessung mein Projekt ansprichst. (Dass mit der zweiten Spule kapier ich nicht).Kann nur sagen, dass es funktionier hat mit dem Hall-Sensor. Denn mit der zusätzlichen Messung des momentanen Stromwertes in der Spule kannst du ja die Korrekturwerte für den effektiven Abstand ermitteln. (indem das durch die Spule Induzierte Feld vom gemessenen Hall-Sensor-Wert abgezogen wird).
Gruss

matzy

12.03.2007, 07:32

nein, ich meinte eigentlich das 1. projekt. Das mit dem Hall-Sensor leuchtet mir ein. Welchen Sensor hast du dafür verwendet

cybergarlic

12.03.2007, 09:08

Der Sensor war folgender:
Hall - Sensor: A3516EUA von Allegro (Farnell: 300-51173)

Bluesmash

12.03.2007, 09:12

ich habe momentan leider wenig zeit für dieses projekt... :( weiss noch nicht ob ich das mit der strommessung so hinbekomme... mal schauen... auf jedenfall muss man die spule kurz ausschalten für die messung... und dies ist auch nicht gerade optimal für die regelung... ich werde bei gelegenheit mal probieren eine soft pwm zu programmieren und die messung da zu integrieren... werde dann bei gelegenheit die messungen hier präsentieren....

gruss bluesmash

Bluesmash

15.03.2007, 19:42

ich habe mal nen kleinen test gemacht um während der pwm die induktivität zu messen... aber das ist fast unmöglich... vorallem muss bei 100% pwm muss man eine viel zu lange pause machen um danach eine vernünftige messung zu machen...
ich denke ich werde auch eine optische lösung in betracht ziehen... oder ein hallsensor mit magnet...
kennt jemand noch nen optisches sensor der geignet währe? sharps fallen weg weil sie einfach zu langsam sind...

gruss bluesmash

-Grisu-

01.09.2010, 20:32

Hallo ihr!
Bin neu hier :-)

Toll was sich hier so alles findet, sogar ein Projekt, wie ich es vorhabe zu machen :-D.

Ich hätte nur eine Frage bevor ich weitermache: Da dieser Thread doch schon recht alt ist und das anscheinend vielen Leuten missfällt, wenn man so einen weiterführt... (ich versteh in meiner Naivität nur leider nicht warum, egal ;-)... wäre es gescheiter einen neuen Thread aufzumachen? Was meint ihr?

liebe Grüße
Grisu

PICture

01.09.2010, 20:55

Hallo -Grisu-!

Du hast ein Tread genommen, der für mich von Anfang an, nicht genug konkret war, dass er zum Erfolg realisiert werden könnte. Aus eigener Erfahrung kann ich dir nur empfehlen, bevor du neuen Tread öffnest, was ratsam wäre, solltest du dir alles möglichst detailiert überlegen. Ich selber beantworte nur konkrete Fragen bzw. Beurteile, was mich interessiert und wo ich Chancen sehe, das meine Antwort hilfreich seien könnte. Also, beim neuen Tread, meine Meinung nach, je konkreter um so besser! :)

MfG

-Grisu-

01.09.2010, 21:51

Hi,
danke für die Antwort.
Ja kann ich völlig verstehen, dass du keine Lust hast wischiwaschi-Fragen zu beantworten und dass es auch kaum zur Realisierung beitragen würd...
Konkret war er zwar nicht besonders, jedoch hab ich mir bei einigen Posts schon gedacht, dass das aktuelle Problem recht detailiert geschilder ist (Messdiagramm usw.)

Ich habe aber vor das Projekt (so gut mir das mit meinem begrenzten Wissen möglich ist) ordentlich zu machen, nicht zuletzt weils für mein Mechatronik Studium ist und ich es bald (14.10) abgeben sollte.
Ich hab schon einen provisorischen Aufbau, ein Programm, das noch für einen neuen yC geändert und getestet werden muss.

Ich werd mir das noch gut zamschreiben und dann neu posten, danke PICture.

lg
Grisu