Endschalter für Motor ?

[PeterRgbg]

Hallo Forum,

meine ersten Versuche mit meiner RN-Control 1.4 beginnen. Bin noch blutiger Anfänger.....

Ich möchte gerne einen Motor laufen lassen bis eine gewisse Position erreicht ist. Am besten berührungslos.

Kann ich zb einen Objekt-Sensor/Reflexions-Sensor (http://www.conrad.biz/ce/de/product/140269/IR-SENSOR-APDS-9103-L22/0110010&ref=list)
direkt an RN Control anschließen oder wäre eine IR Lichtschranke (http://www.pollin.de/shop/dt/NzA0OTc4OTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/Optoelektronik/Infrarot_Lichtschranken_Paare_TEMIC_K153P.html) besser geeignet ?

Danke

Peter

[021aet04]

Willst du immer die gleiche Position anfahren oder die Position mit dem Programm vorgeben? Wenn du nur eine bestimmte Position anfahren willst reicht eine Gabellichtschranke (GLS) mit einer Lochscheibe (1 Loch/Schlitz). Für jede weitere Position brauchst du eine weitere Lichtschranke. Willst du die Position mit im Programm vorgeben kannst du ebenfalls eine GLS benutzen. Du brauchst aber mehrere Löcher/Schlitze. Dann hast du z.B. 100Impulse/Umdrehung. Wenn du dann im Programm vorgibst das er z.B. 200Impulse nach links drehen soll dreht dieser exakt 2 Umdrehungen nach links. Das ist das Prinzip von Drehgebern. Eine weitere Möglichkeit wären hallbezogene Systeme. Entweder wie bei der GLS mit einer bestimmten Position. Magnet fährt bis zum Hallsensor/Reedkontakt und schaltet ab. Es gibt aber auch ICs die wie ein Drehgeber funktionieren (als Beispiel http://www.austriamicrosystems.com/Products/Magnetic-Encoders)

Für Drehgeber gibt es auch den Begriff Inkrementalgeber.

MfG Hannes

[PeterRgbg]

Hallo Hannes,

es ist immer eine feste Position die ich anfahren will. Wenn das Objekt an dieser Position angekommen ist dann soll der Motor sofort stoppen. Deswegen dachte ich an meine oben angesprochene Lösung. Als Anfänger ist mir auch noch nicht klar, ob ich diese Sensoren direkt an RN-Control anschließen kann oder ob ich noch zb Widerstände etc dazwischen brauche.

Danke
Peter

[DEAF BOY]

Ja, du brauchst Widerstände. Siehe Conrad Datenblätter auf Seite 4 (Widerstandswerte selbst errechnen) sowie Pollin Datenblätter auf Seite 3 (Widerstandswerte enthalten)

Hängt davon ab, wo du Sensoren anbringst.

Pollin-Sensor: Lichtschranke wird unterbrochen, wenn dazwischen fährt. Siehe Beispiel Gleisbesetzmelder 22031
Conrad-Sensor: Sender und Empfänger in einem Gehäuse. Wird ausgelöst, wenn Objekt erfasst wird.

Hoffe, dir geholfen zu haben.

[PeterRgbg]

Hallo,

genauso wie bei dem Beispiel Gleisbesetztmelder würde ich mir das vorstellen.
Datenblatt von Pollin habe ich angesehen. Allerdings verstehe ich als Anfänger nicht wie/wo ich Widerstände dazwischen "schalten" muss.
Gibt es hierzu "anfängertaugliche" Anleitungen wie genau das zu geschehen hat ? Oder gibt es günstige Fertigmodule die ich dann direkt
an RN-Control anschließen kann ?

Ich sehe schon, dass ich noch viel lernen muss.

Danke
Peter

[ranke]

Allerdings verstehe ich als Anfänger nicht wie/wo ich Widerstände dazwischen "schalten" muss.


Es sind eigentlich 2 Baustellen, der Emitter (Infrarot Leuchtdiode, LED) und der Detektor (Fototransistor).

Emitter: Eine Leuchtdiode ist ein Bauteil, das man nicht direkt an eine Versorgungsspannung anschließen kann. Schließt man eine Leuchtdiode an eine Spannungsquelle an und steigert die Spannung von Null an, dann leitet sie erst gar keinen Strom, ab einer Spannung (hängt von Bauart, Temperatur und Exemplarstreung ab) steigt der Strom und Leuchtkraft an, bei weiterer Steigerung der Spannung steigt der Strom schnell in einen Bereich, der die LED nicht überlebt. Deshalb verwendet man normalerweise Vorwiderstände zur Strombegrenzung. Der Vorwiderstand berechnet sich aus der Versorgungsspannung abzüglich der an der LED abfallenden Spannung und dem zulässigen Strom. Im Pollin Datenblatt finden wir eine Betriebsspannung (forward voltage) von typisch 1.25 V und einen Strom von 50mA. Bei einer angenommenen Betriebsspannung von 5V geht die Rechnung R = U/I = (5V-1,25V)/0.05A = 75 Ohm. Um auf der sicheren Seite zu sein würde ich eher 100 oder 150 Ohm wählen.
Detector:
Der Fototransistor wird üblicherweise in Kollektorschaltung betrieben. Dazu wird der Emitter mit dem Minuspol verbunden und der Kollektor mit einem Widerstand zum Pluspol. Das Signal wird am Kollektor abgenommen. Bei Dunkelheit fließt sehr wenig Strom über den Transistor, deshalb ist der Kollektor praktisch auf dem Potential der positiven Betriebsspannung (über den externen Widerstand). Bei starker Beleuchtung fließt der Strom, der über Plus und den Widerstand kommt, gleich über den Fototransistor gegen Minus ab, deshalb ist am Kollektor eine Spannung nahe Null.
Laut Datenblatt ist der Strom, den der Transistor bei einer typischen Beleuchtung ableiten kann in der Größenordnung zwischen 1.7 und 5.5 mA (2. Tabelle auf Seite 3). Wenn man jetzt will, dass der Transistor bei etwas schwächerer Beleuchtung (z.B. 0.5 mA Kollektorstrom) gerade "halb" sperrt (also am Kollektor und am Widerstand jeweils die halbe Betriebsspannung abfällt) dann rechnet man das z.B. so: Wieder Annahme Betriebsspannung 5V, also 2,5V/0,5 mA = R. Der Kollektorwiderstand wäre also mit etwa 5 kOhm zu bemessen (ein handelsüblicher Wert wären 4,7 KOhm).
Zuletzt noch ein paar Bemerkungen:
1. Beide LED und Fototransistor sind gepolt, die Anschlüsse dürfen also nicht vertauscht werden (bei den Widerständen ist es egal).
2. Die Berechnungen oben sind eher Abschätzungen als Berechnungen. In der Praxis können andere Widerstandswerte als berechnet durchaus besser sein, das muss man probieren. Es ist also sinnvoll sich ein paar verschiedene Widerstandswerte zum Probieren anzuschaffen. Allerdings immer auf die maximale Leistung achten, sonst geht etwas kaputt.
3. Der Fototransistor wird auch auf andere Lichtquellen als auf die Leuchtdiode empfindlich sein. Man muss Fremdlicht also sorgfältig abschirmen.

[PeterRgbg]

Hallo

erstmal vielen vielen Dank für diese sehr ausführliche und verständliche Antwort und Erklärung.
Konnte dadurch wirklich schon einiges verstehen.

Wie könnte ich denn so eine Lichtschranke gegen Fremdlicht unempfindlich machen ?
Bei dem Beispiel Gleisbesetztmelder: wie wird das in diesem Fall gemacht ?

Oder besser doch einen Objektsensor (siehe oben) verwenden, wenn ich mit dem "Objekt/Gegenstand" wenige Millimeter an den Sensor heran- bzw vorbei "fahren" kann ?

Danke
Peter

[Hubert.G]

Eine einfache Lösung ist diesen Magnet, Conrad 502061 - 05, am Objekt befestigen und als Sensor das, Conrad 503770 - 05, verwenden. Diesen Reedkontakt kannst du ohne weitere Bauteile an einen Eingang der RN-Control anschließen.

[PeterRgbg]

Hallo Hubert,

danke für deinen Hinweis. Auch ein sehr interessanter Ansatz den ich sicher verwenden kann. Jedoch kann ich nicht bei allen Endschaltern einen Magneten anbringen. Hier brauche ich irgendeine optische oder im Notfall mechanische Lösung.

Danke
Peter

[ranke]

Wie könnte ich denn so eine Lichtschranke gegen Fremdlicht unempfindlich machen ?
Bei dem Beispiel Gleisbesetztmelder: wie wird das in diesem Fall gemacht ?

Meistens macht man es so, dass man das Licht moduliert, also schnell mit einer definierten Frequenz ein- und ausschaltet. Die Beschaltung des Empfängers ändert man so, dass nur Licht mit der betreffenden Frequenz verstärkt und ausgewertet wird. Für einen Elektronik Anfänger ist das aber schon einigermaßen anspruchsvoll. Eine Weiterentwicklung des Verfahrens wäre dann die IR-Fernbedienung für Fernseher etc., dort wird die Lichtquelle im Handsender nach bestimmten Zeitmustern getaktet und so die dem Tastendruck entsprechende Information übertragen. Der Empfänger gibt nur weiter, was nach einerm Sendeimpuls des Senders aussieht, Fremdlicht stört nicht, obwohl es meistens viel kräftiger ist als das schwache Signal der Leuchtdiode aus mehreren Metern Entfernung. Als Zusatzmaßnahme kann man auch mit Farbfiltern versuchen Licht mit unerwünschter Wellenlänge auszufiltern, oft ist das aber schon durch eine Einfärbung des Gehäuses des Fototransistors vom Hersteller gelöst.


Oder besser doch einen Objektsensor (siehe oben) verwenden, wenn ich mit dem "Objekt/Gegenstand" wenige Millimeter an den Sensor heran- bzw vorbei "fahren" kann ?

Elektrisch sind die beiden von Dir geposteten Sensoren sehr ähnlich, der Unterschied ist eher, dass beim "Objektsensor" beide Teile in einem Gehäuse als Reflexlichtschranke angeordnet sind. Etwas Problematisch bei Reflexlichtschranken ist die Tatsache, das das zu erkennende Objekt einigermaßen hell sein muss, das kann bei Verschmutzungsgefahr zu Nichterkennung führen. Gabellichtschranken (zu erkennendes Objekt schiebt sich zwischen Sender und Empfänger und unterbricht den Lichtstrahl) können natürlich auch verschmutzen. Durch Anordnung von Sender und Empfänger nebeneinander kann man aus den Pollin-Teilen sicher auch eine Reflexlichtschranke bauen.

[021aet04]

Man kann es auch mit einem induktiven/Kapazitiven Näherungssensor (bzw dessen Verfahren) nutzen um Objekte zu erkennen.

MfG Hannes