Hilfe für eine Sensorik zum unterscheiden von Materialien

[evil_knievel]

Hallo zusammen,

hab da ein kleines Problem:
Suche eine geeignete Sensorik, um Aluminium, Edelstahl, schwarzen und weißen Kunststoff zu unterscheiden.
Konnte in der Suche nix geeignetes finden.

Reagiert ein induktiver Näherungsschalter auf Alu und Edelstahl??
Gibt es kapazitive Näherungsschalter die nur auf weiss oder schwarz reagieren ??

Bin total hilflos.
Danke für eure Hilfe

[uwegw]

Schwarz und weiß ließe sich mit optischen Sensoren unterscheiden... aus welcher Entfernung soll den gemessen werden?

[evil_knievel]

0.5 cm bis 1 cm sollten reichen.

[Gock]

Es gibt induktive Schalter / Sensoren, die Metalle unterscheiden können. Allerdings sind die meist recht teuer. Bei schwarz und weiß hilft nur optisch.
D. h. 2 Sensoren müssen es wohl mindestens sein. Edelstahl und Alu anhand der Farbe zu unterscheiden halte ich für gewagt...
Gruß

[pongi]

Ein Hall-Sensor müsste doch bei Alu und Edelstahl unterschiedliche Messwerte liefern (die relative Permeabilität der beiden Materialen ist doch recht unterschiedlich).

Bei schwarz-weiss ist optisch am besten.

[Besserwessi]

Ein Hall sensor allein wird nicht viel helfen, denn ohne äußeres Feld wird die Permeabilität gar nicht getestet. Es gibt auch sehr unterschiedliche sorten Edelstahl. Einige sind magnetisch, viele nicht oder nur wenig.
Da ist ein Induktiver Sensor die richtige Wahl, auch wenn der mehr auf unterscheidliche Leitfähigkeit reagiert. Um auch die Magetischen Eigenschaften abzufragen müßte man mit relativ kleiner Freqwunez arbeiten. Ganz ohne ein Wissen über die Form wird es aber schwer.

[evil_knievel]

Danke für eure Antworten !

Das ganze soll in einer Sortieranlage 4 unterschiedliche Materialien erkennen können. (Schulprojekt)
Werde mal ein paar Versuche mit induktiven Sensoren machen, mal schauen ob ich wenigstens die Metalle in den Griff bekomme.
Bei den Kunststoffen hab ich noch keine richtige Idee, hab noch nie mit optischen Sensoren gearbeitet.
Kann mir evtl. einer von euch nen Tip geben wo ich mehr durüber erfahren kann ?!

[ranke]

Bei den Kunststoffen hab ich noch keine richtige Idee, hab noch nie mit optischen Sensoren gearbeitet.
Kann mir evtl. einer von euch nen Tip geben wo ich mehr durüber erfahren kann ?!


Es gibt verschiedene elektrische Bauelemente, die auf Licht reagieren.
Beispiele sind: Fototransistor, Fotodiode, Fotowiderstand.
Im vorliegenden Fall ist ein Fotowiderstand vielleicht am besten geeignet, weil das elektrische Signal schon recht kräftig ist. Fotowiderstände haben im Dunklen einen hohen elektrischen Widerstand, der umso geringer wird, je kräftiger sie beleuchtet werden. Man kann das Licht einer Lampe von der Oberfläche des Prüflings reflektieren lassen und das reflektierte Licht mit dem Fotowiderstand auswerten. Damit kann die Entscheidung Schwarz/Weiss getroffen werden. Man sollte beim Aufbau darauf achten, daß die Beleuchtung immer gleich ist (also extra Lampe vorsehen und Fremdlicht abschirmen).

[vohopri]

Hallo evi,

es ist möglich, dass der verwendete Edelstahl sich zu wenig ferromagnetisch verhält, um ihn mit vernüngtigem Aufwand vom Alu auf magnetischem Weg zu unterscheiden. Das wirst du ja testen.

Es gibt aber noch eine weitere Eigenschaft, mit der Edelstahl und Aluminium unterschieden werden können: Die Leitfähigkeit der Oberfläche. Aluminium ist immer von einer isolierenden Oxidschicht überzogen.

Wenn man stumpfe Elektroden an die Oberfläche legt (mit wenig Kraft und ohne sie zu verletzen), schliesst der Stahl den Stromkreis, und Alu tut das nicht. Das kann man mit einem Multimeter leicht testen.

grüsse,
Hannes

[Besserwessi]

Das mit der Oxidschicht ist so eine Sache. Wenn das Aluminium keine extra dicke Schicht als Schutz hat, kreigt man das relativ leicht kontakt. Außerdem hat auch Edelstahl eine dünne Oxidschicht als Schutz. Auch da kriegt man nicht unbedingt einen guten Elekrischen Kontakt. Eine relativ dicke Oxidschicht auf Edelstahl könnte man eine einer eher dunklen Farbe erkennen.

[Franziskus]

Unterscheiden sich die Kunststoffteile nur in der Farbe oder auch im Material?

Kannst du die Bauteile auch über ihr Gewicht bestimmen?

Ich bin nicht ganz sicher aber Kapazitiver Sensor müssten doch auf alle unterschiedlichen Materialien unterschiedlich reagieren.
Ich bin mir ziemlich sicher das man den Füllstand einer PET- Flasche durch die Kunststoffwandung hindurch messen kann.

Wen du einen zur Hand hast würde ich es mal ausprobieren wie gross die Unterschiede sind.

ein Problem das du aber sicher lösen musst ist der Messabstand bei Induktiven wie auch bei Kapazitiver Sensor wen der Messabstand zu grossen Schwankungen unterliegt(z.B lotterige Konstruktion Schwankung in der Bauteilgrösse) hast du ziemlich üble Messfehler was zu falsch Erkennungen führt.

[Manf]

Die magnetische Eigenschaft des Stahls würde ich als erstes einmal schnell mit einem Magneten prüfen.

Mit einer kleinen Zylinderspule in einem Oszillator läßt sich dann ggf sehr sicher ferromagnetisches Material, leitendes Material und nichtleitendes (und nicht magnetisierbares also neutrales) Material unterscheiden.

Ferromagentisches Material führt die Feldlinien und vergrößert die Induktivität, leitendes Material erzeugt ein Gegenfeld und schließt die Feldlinien aus, verringert damit die Induktivität, neutrales Material kann als neutral erkannt werden.

Das kann recht effizient sein, wie gesagt sollte man dazu prüfen, ob die Stahlstücke von einem Magneten angezogen werden.

[evil_knievel]

Hab mal von einem Freund gehört, daß es kapazitive Näherungsschalter gibt, die nicht auf schwarze Materialien reagieren.
Stimmt das ?

Die Materialproben haben im Übrigen alle die gleichen Abmasse.

Habe herausgefunden , das man über den Abstand des Sensors zu den Metallproben, Alu und Edelst. unterscheiden kann.
Allerdings entscheiden "nur" 3mm über Alu oder Edelstahl!
Finde das etwas knapp, könnte evtl. eine hohe Fehlerquote hervorrufen.

[i_make_it]

Hab den Tread jetzt nicht komplett gelesen, aber die Aufgabenstellung hört sich sehr nachdem Klassiker "Wir haben hier ein paar kleine Zylinder aus Alu, VA, weißem und schwarzem PA die unsortiert in eine Anlage kommen und sortiert werden sollen"
Bei mir war es ein kleiner 5-Achs vertikal Knickarm der das sortieren machen sollte, und zusätzlich gab es noch in silber, weis und schwarz Zylinder aus Buchenholz.

Ich habe einen optischen sensor gebaut aus einem Fototransistor und LEDs von Ultraviolett durch das sichtbare Spektrum bis IR (der konnte dann gleich ein paar mehr Farben unterscheiden als weis und schwarz)
Der Robi hat den Prüfling lichtdicht an den Messkopf gehalten und der
Fototransistor hat das reflektierte Licht für jede LED ermittelt.
Das Ergebniss war dann wie ein digitaler RGB Farbwert nur mit 7 Werten.
Nach einer per Teach in gelernten Tabelle wurden dann die Farben sortiert.
Die anderen Sensoren waren :
-Leitfähigkeitssensor (Milliohmmeter)
-Indukiver Sensor (Leitungssucher aus dem Baumarkt und dann modifiziert)
-Kapazitiver Sensor (Industriesensor von Balluf)
-Waage (Elektronische Briefwaage mit 5/100g, war glaube ich damals im Aldi gewesen. Ich habe die Signale direkt an den treibern der 7Segment Anzeigen abgegriffen und so einen BCD Wert erhalten)

Ein Meßsystem um die Teilegeometrie zu messen scheiterte am Zeitaufwand für die Herstellung von Tastern nach dem Prinziep des Differenzilatransformators. Gekaufte Taster mit 10mm Messbereich und 0,001mm Auflösung lagen bei 600,-DM das Stück.
Das hat die Lehrwerkstatt nicht bezahlt.