Problem mit Gabellichtschranke gp1a038rbk

[Spyro08]

Hi,

ich möchte bei meine Roboter eine Gabellichtscharanke gp1a038rbk verwenden.

Ich habe sie eingeabut bekomme aber jedoch kein wirklich reproduzierbares Signal. Woran kann das liegen, da die Scheibe (fertig gekauft) nicht eiert. Die Schaltung stimmt auch.

Das komische ist, dass ich am Ausgang b fast ein reproduzierbares Signal erhalte, bei a jedoch nicht. Da kommen viel weniger Impulse. Wenn dann müssten doch eigentlich beide gleich sein oder? Nur phasenverschoben.

Bei der 2. Lichtschranke habe ich ein ganz andere Problem, denn da kommt ungefähr so ein Signal wie bei der 1. bei A am Ausgang B und auf Ausgang a kommt nur ein Dauer-High.

Woher kommen diese unterschiedlichen Signale?
Die Signal müssen doch eigentlich bei einer Lichtschranke an den beiden Ausgängen gleich, eben nur phasenverschoben sein, habe ich das richtig verstanden?

mfg

[PICture]

Hallo Spyro08!

Ich möchte dir helfen, aber dafür fehlt mir der Schaltplan deiner Schaltung oder zumindest ein Link zum Datenblatt, da ich diese Lichtschranke überhaupt nicht kenne.

MfG

[Spyro08]

Hi,

hier ist das Datenblatt:
http://document.sharpsma.com/files/gp1a038rck_e.pdf

Also ich habe 2 und 3 an GND, 1 mit 330 Ohm Widerstand an VCC, 6 an VCC.

An den beiden anderen PINs habe ich mein Oszi hängen.

Ich habe das ganze nocheinmal mit einer einfachen Pinzette getestet.
Dabei habe ich am Ausgang B pro Pinzette durchziehen 1 Flankenwechsel erhalten. Also muss ich die Pinzette einmal rein und wieder rauszeiehen damit ich von 1 auf 0 und wieder zurück bin.

Auf dem Ausgang A konnte ich komischerweise garnichts messen, nur wenn ich die Pinzette extrem schnell immerwieder durchgeschoben habe.

Ich kann mir aber schwer vorstellen, dass beide Lichtschranken kaputt sein sollen.

Ich hoffe mir kann jemand helfen.

[021aet04]

Probier je einen Widerstand von VCC zu 4 bzw 5. Welche Pegel hast du an den Ausgängen anliegen? VCC oder GND

[Spyro08]

Probier je einen Widerstand von VCC zu 4 bzw 5. Welche Pegel hast du an den Ausgängen anliegen? VCC oder GND

Unterschiedlich, je nach dem wie die Scheibe liegt. Ich erhalte immernoch diese unterschiedlichen Triggersignale wenn ich die Scheibe drehe.

[PICture]

Laut deiner Beschreibung ist die Lichtsranke richtig angeschlossen. Das einzige was falsch seien könnte ist die Drehscheibe bzw. ihre Positin in der Lichtschranke.

Du kannst am einfachstem die Lichtsranken überprüfen mit Einstecken statt der Scheibe, einer undurchsichtiger Platte. Wenn die geide Lichschranken ihre Pegel wechseln, dann muss die Drehscheibe entweder anders Plaziert oder gewechselt werden.

MfG

[Spyro08]

Also nocheinmal zum Verständnis:

Wenn sich die Scheibe durch die Lichtschranke bewegt, dann müssen beide Ausgäng von den Impulsen her identisch, nur phasenverschoben sein, richtig?

mfg

[021aet04]

Richtig. Es kann trotzdem nur an der Scheibe liegen. Schließe das Oszi an. Wenn du jetzt mit einem Blatt Papier durchfährst sollten die Pegel so aussehen. A B
0 0
1 0
1 1
0 1
Wenn das nicht der Fall ist ist die Lichtschranke defekt. Das Blatt muss ganz hinein. Im Datenblatt ist eine Zeichnung mit der Position der Scheibe. Es kann sein, das die Höhe der Scheibe nicht passt.

[Spyro08]

Irgendwie komme ich nicht zu einem richtigem Ergebnis, egal was ich durchschiebe es kommen immer mehrere Impulse. Mit einem ganz breiten Stück und mit einem Beinchen von einem Widerstand habe ich es gerad auch probiert.
Die Signale kommen an beiden Ausgängen immer unregelmäßig.

[Spyro08]

Also ich habe es jetzt mit einem Blatt Papier gemacht, es kommt folgendes:
A B
0 1 reset
0 1 Papier eingeführt
0 0 Papier raus
0 1 papier wieder rein
0 1 papierfläche drin
0 0 papier raus

wenn ich das papier rausziehe kommt immermal ein anderes zittern, also manchmal geht b dann hoch unt a runter und am Ende ist beides wieder 0.

[PICture]

Es sieht gut aus, wenn das es eine Lichtschranke ist, die sich wie ein Drehgeber verhält. Deswegen viellecht werdest du noch prüfen, wen das Papier von links nach rechts und umgekehrt eingeschoben wird.

Dann sollen die entsprechende Zustände der Ausgänge entsprechen dem, was im Datenblatt dargestellt ist. In anderer Richtung sollte das gleiche auf A und B Ausgängen nur verkehrt rauskommen.

Es ist leider im Datenblatt nicht gesagt, was für eine Drehscheibe nötig ist. In jedem fall muss das "Licht" durch die "Löcher" durchgehen können.

MfG

[021aet04]

Hast du eine 2te LS? Du könntest noch kontrollieren, ob die Led leuchtet (mit Kamera)

PS: Im Datenblatt steht, dass eine Normale Scheibe verwendet werden muss, nicht für AB Signal. Steht hier (Linear Scale)
http://www.bilder-hochladen-kostenlos.de/files/imagecache/600x400/GP1.JPG

[Spyro08]

Also ich habe geschaut mit der Kamera, aber ich sehe kein leuchten. Aber bei meiner Kamera kommt eh nicht so viel IR-Licht rüber. Es könnte sein das ich etwas sehe wenn ich den Widerstand viel kleiner mache, aber ich will es nicht riskieren, die LED zu schrottten.
Aber die LED müsste ja eigentlich leuchten, denn ich habe ja ab und zu mal ein flankenwechsel, nurirgendwie nicht so richtig wie es sein soll.

Hat jemand zufällig die Lichtschranke und könne mir sagen, was anliegt, nach einem Reset und nichts dazwischen?

mfg

[Spyro08]

PS: Im Datenblatt steht, dass eine Normale Scheibe verwendet werden muss, nicht für AB Signal. Steht hier (Linear Scale)


Wie meinst du das?

[021aet04]

Wenn du ein DMM mit Diodenmessung hast kannst du messen oder die Spannung, die am Widerstand abfällt. sollte VCC-Uled betragen. Es könnte durch die Beleuchtung im Raum sein. Leider abe ich keine LS. Wenn du mit der Kamera schaust musst du exakt hineinschauen, hatte in der Fira ein ähnliches Problem

[Spyro08]

Ja, ich habe auch schon mit IR-LEDs gearbeitet, ich musste auch immer direkt reinschauen, nur geht das heir ja ziemlich schlecht.
DMM habe ich nicht.
Aber trotzdem vielen Dank für deine Hilfe, vielleicht fällt dir ja nochwas ein.
Werde jetzt mal alles Licht aus Oszi ausschalten und schauen ob es da geht.

[Spyro08]

gut, also ausgeschaltetes Licht bringt auch nichts. Kommt genau das gleiche raus.
Ich weis nicht woran das liegt, aber es muss funktionieren, da ich es von der Schule aus mache und ich habe das mit der Laser-Maus schon verworfen, weil das PS2 einfach nicht geklappt hat, das MUSS einfach gehen.

Ich glaube aber nicht wirklich, dass es an den LS liegt.

[Spyro08]

Also hier habe ich nochmal ein Bild von dem was das Oszi sagt.

Oben ist Ausgang A unten ist Ausgang B.
Es rotiert durch die LS gleichmäßig vom Getriebemotor angetrieben die Encoderscheibe.

Vielleicht weiß jetzt noch jemand woran es liegen könnte.

[021aet04]

Probier einen Anderen (Neuen). Ich vermute, dass der hinüber ist.
PS: Beim Oszi würde ich die Spg auf den gleichen Spannungsbereich einstellen.

[Spyro08]

Also ich habe jetzt nochmal probiert, wenn ich den Widerstand der LED auf 100 Ohm mache, kommen mehr Signale. Bei B kommen sie gleichmäßiger und bei A kommen irgendwie immer 3 und dann Low und dann wieder 3.

[021aet04]

Welche Ledstrom hast du?

[Spyro08]

Also ich habe jetzt wieder 330 Ohm Widerstand genommen, da müssten ungefähr 13mA bei der LED rauskommen.

Ich habe jetzt die Sheibe nocheinmal gedreht und alls mögliche probiert und siehe da, es kam sogar ein einigermaßen vernünftiges Signal, A und B waren ziemlich identisch aber phasenverschoben.
Dann habe ich sie so angeklebt wie das Signal gut kam, aber jetzt klappt es natürlich nicht mehr. Ich habe mal im Anhang wie es jetzt wieder aussieht.

Ist die LS denn wirklich so extrm empfindlich, dass nur schon ein mm die Scheibe verschoben die LS nicht mehr geht?

[021aet04]

Probier einmal den 100Ohm Widerstand.

[Spyro08]

Also ich habe jetzt nochmal ein Programm geschrieben, dass nach 120 Impulsen die Umdrehung stoppt.

Ich habe dabei festgestellt, das es extrem Widerstandsabhängig ist, als je größer der Widerstand der LED umso länger dreht es.

Bei der einen LS geht aber nach wie vor garnichts.

Bei der anderen LS kommen bei A bei 1,3 kOhm ca. 120 Impusle pro Umdrehung, so wie es sein soll. Bei B kommen die 120 Impulse aber erst nach einer 1,5 Umdrehungen.
Bei 1kOhm kommen die 120 Impulse bei beiden Ausgängen nach schon ca. 0,5 Umdrehungen.

Das ist doch eigentlich nicht typisch für diese LS, oder?

mfg

[Yossarian]

Hallo
Die Geometrie muß schon stimmen.
D.h. der Mittelpunt Deiner Scheibe muß mite der Achse der LS fluchten.
Auch die Lage im Spalt ist -wenn auch nicht so extrem- wichtig.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

[Spyro08]

Hi,
also ich bin von den Dingern jetzt einfach abgesprugen und habe folgende
genommen:
gp1s096hcz von sharp.

Die sind viel billiger und funktionieren wenigstens und sind zudem auch
nicht so empfindlich wie die Scheibe sitzen muss.

[oberallgeier]

Hi,

... habe folgende genommen: gp1s096hcz von sharp ... viel billiger und funktionieren ... nicht so empfindlich ...Ich verwende die ~093~. Die hat einen Durchlass von 2 mm, da muß man wirklich nicht allzu präzise arbeiten und bekommt immer noch saubere Signale (http://oberallgeier.ob.funpic.de/1ms0_1455.jpg) - Bild mit 1 ms/DIV und 2V/DIV. Damit laufen meine gehackten Se rvos (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=344432#344432) ohne Servoelektronik. Die kleine Lichtschranke ist dabei ein unabdingbarer Teil meiner Weg- und Geschwindigkeitsmessung und -regelung.

................http://oberallgeier.ob.funpic.de/test_1730.jpg (http://www.youtube.com/watch_popup?v=MjLqexH6fDQ)
wie diese Testfahrt auf YouTube zeigt. (http://www.youtube.com/watch?v=MjLqexH6fDQ)

[KWAKKS]

Hallo Spyro08
die vielen tollen Vorschläge zu Deinem am 11.7.09 geschilderten Problem veranlassen mich zur folgenden Erläuterung:

Leider findet man im Datenblatt des GP1A038xxx von Sharp keinen eindeutigen Hinweis auf die Funktionsweise.
Wahrscheinlich ist sie aber identisch mit der Funktionsweise des Sensors S4506 von Hamamatsu.
Dort kann man erkennen, dass das Photo-IC aus 4 Sensoren (P1,P2,P3,P4 genannt) besteht, die in gleichen Abständen (0,39mm) nebeneinander liegen.
Weiterhin wird anhand der abgebildeten internen Schaltung deutlich, dass sich der Pegel des Ausgangs A aus der Differenz
der Eingangssignale von P1 und P3 und der des Ausgangs B aus der Differenz der Eingangssignale von P2 und P4 ergibt.
In einer Tabelle ist genau aufgeführt, wie die Pegel der Ausgänge A und B mit den Sensorsignalen zusammenhängen.
Z.B. P1<P3 und P2>P4 => A=L und B=L, P1<P3 und P2<P4 => A=L und B=H usw.

Hier fällt auf, dass die Fälle P1=P3 bzw. P2=P4 nicht aufgeführt sind. Sie sind nicht definiert! Das ist auch logisch, denn das wäre ja sowohl dann der Fall, wenn beide Sensoren dunkel als auch wenn sie hell wären.
Eigene Versuche haben gezeigt, dass das Verhalten der Ausgänge in diesen Fällen sogar vom vorherigen Zusand abhängt. Das erklärt auch Deine nicht reproduzierbaren Versuche.

Daraus folgt nun, dass diese Fälle nicht auftreten dürfen!
Das kann man aber nur sicherstellen, wenn die Sensoren P1/P3 bzw. P2/P4 niemals gleichzeitig dunkel oder hell
werden.
Daraus folgt nun, dass die Licht-durchlässigen bzw. die Licht-sperrenden Felder einer Codescheibe oder eines Codestreifens nicht breiter und nicht schmaler sein dürfen als der doppelte Abstand zwischen den Sensorfeldern. Genau dies ist im Datenblatt des S4506 auch entsprechend dargestellt. Das bedeutet bei diesem Sensor: Hell-Feld = 0,78mm, Dunkel-Feld = 0,78mm. Beim GP1A038RBK (150LPI=150 Linien pro inch = 150 Linien pro 25,4mm) ergäbe sich für jedes Feld: 1inch/150/2 = 25,4mm/150/2 = 0,0847mm !

Sind die Felder größer oder kleiner, treten die Fälle P1=P3 bzw. P2=P4 auf Grund von gleich hellen bzw. gleich dunklen Zuständen auf.
Das führt dann - zumal man exakt gleiche Zustände gar nicht realisieren kann - zu nicht reproduzierbaren Pegelkombinationen an A und B.

Schlussfolgerung: Sensoren dieser Art arbeiten nur korrekt, wenn die Codescheiben (-streifen) eine extrem feine Struktur haben. Deshalb kann ich mir nicht vorstellen, dass sich mit den bei Robotikhardware angebotenen Scheiben mit dem GP1A038xxx brauchbare Ergebnisse erzielen lassen.

Ich hoffe, ich haben Dich nicht entmutigt - für mein Projekt bin ich auf zwei Hall-Sensoren ausgewichen, mit bestem Ergebnis.

Gruß
KWAKKS

[Spyro08]

Hi, danke für deine Antwort, ich bin zwar bereits von den Sensoren abgesprungen, aber ist dennoch interessant da Informationen zu bekommen, woran es gelegen haben könnte. Es ist ja vielleicht auch für andere interessant, die neu bei diesen Bauteilen sind.

Also trotzdem vielen Dank für die Antowrt.

mfg