Stepperdrehung erkennen ?

[PICture]

Hallo!

Mir ist eine "verrückte" Idee eingefallen um Dreherkennumg von einem 2-phasigen Stepper zu detektieren (siehe dazu: https://www.roboternetz.de/community/threads/48052-Mein-Kunsttier-%28BEAM%29-mit-Elektronik?p=557844&viewfull=1#post557844 ). Früher habe ich einen permanenten Magnet an der Motorwelle mit Reedrelais benutzt, möchte es aber mechanisch einfacher und robuster machen. Möglicherweise ist es schon bekannt und ich möchte kein Rad neu erfinden.

Kurzbeschreibung:

Während eine Spule (z.B. S1) per als Ausgang geschalteten µC Pin beströmt wird, sollte etwas verzögerte durch magnetischen Rotor indizierte Spannung an der übriger Spule (z.B. S2) per als Eigang geschalteten µC Pin detektiert werden. Angeblich würden an den µC Pins hochohmige pull-up's benötigt und die Spannung müsste verstärkt und gleichgerichtet werden, mir geht es aber anfangs nur ums Prinzip. Ich könnte auch andere zwei Pins für Erkennung nehmen, um das Umschalten zu vermeinden.

Vielen Dank fürs Anschauen und Beurteilen im voraus. :)

C1 4µ7

+[/ S1M .
S1C >----[|-----------+
[\ |
|
vom µC |
|
|
+[/ S2M |
S2C >----[|----+ |
[\ .-|------|-.
| C| / \ C||
C2 4µ7| C|(SoN)C||
| C| \_/ C||
| | | |
Stepper | +------+ |
'-|--------'
===
GND

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

[markusj]

Das Prinzip kennt man von bürstenlosen Gleichstrommotoren, Stichwort sensorlose Kommutierung. Ob das mit deinem Motor zuverlässig funktioniert lässt sich aber wohl nur mit einem Oszilloskop ermitteln.

mfG
Markus

[PICture]

Hallo markusj !

Danke für deine Feststellung, dass es zumindest nicht ganz unmöglich seien scheint. Ich wollte es sowieso praktisch ausprobieren, wie auch immer. Wenn es nicht geht, dann bleibe ich bei der schon ausprobierter Lösung mit Reedkontakt, weil ich es stromlos machen möchte. Ich sage immer: schlimmer kann es nicht sein.

Inzwischen habe ich bemerkt, dass die Umschaltung Aus/Eigang doch unbedingt nötig ist, weil sonst ist die unbeströmte Spule durch Verbindung mit GND bzw. VCC für AC kurzgeschlossen. Zuerst muss ich jedoch prüfen, ob sich die Stromimpulse durch Kern nicht übertragen.

[PICture]

Hallo!

Als erstes habe ich an eine Spule dreieckige Spannung 4 Vpp angelegt und auf der zweiten Spule um 0,4 Vpp gemessen. Man kann also mein Stepper als Transformator 10:1 betrachten.

Danach habe ich bei einer kurzgeschlossener Spule die Spannung an der zweiten bei Drehunng des Antriebsrades (Getriebe ca 1:600) per Hand mit Oszi im Voltbereich gemessen. Dass kann problemlos ohne Verstärker als "H" Pegel erkannt werden.

Insgesamt sieht es also gut aus, weil beim CMOS Eingang und Versorgung mit ca 4 V wird die transformierte unter und die indizierte Spannung über "H" Pegel liegen.

Um weiter "forschen" zu können muss ich dazu nötide Software erstellen, was bei mir leider nicht mehr so schnell geht. Jedenfalls melde ich mich mal wieder mit Endergebnis. :)

[markusj]

Die interessante Frage ist, inwiefern deine Ansteuerungsschaltung diese Signale verändert. Eigentlich müsstest du die Messung durchführen während der Motor vom µC betrieben wird.

mfG
Markus

[PICture]

Das stimmt. Dafür brauche ich aber bisher vorhandenes und praktisch ausprobiertes Steuerprogramm für SC (siehe dazu: https://www.roboternetz.de/community/threads/59025-Stepper-sparsam-steuern?p=560395&viewfull=1#post560395 ) um die Umschaltung Ein/Ausgang zu ergänzen. Mir reicht eigentlich nur Spannung aus einer Spule: entweder S1 beim 2. bzw. 4. oder S2 beim 1. bzw 3. Step.

Ausserdem ist noch ein Ausgang nötig, der mit Impulsen zeigt, dass der Stepper dreht. Dafür brauche ich aber etwas Zeit, weil ich mit neuem Programmablaufdiagram (PAD) anfangen muss. Letztendlich habe ich mich für S2 entschieden, weil die Spannung an S2 Spule für beide Drehrichtungen meines Steppers gleich ist. Um Program am einfachsten zu haben, werde ich anderen Pin als permanenter Eingang zum Einlesen vom S2M verwenden, dann brauche ich den S2C nicht umschalten.
Einlesen

|
V
__ _____
| ||\/ |
S2C |In|| |
|__|| |/\__

|<1>|<2>|<3>|<4>|

|\
S2M | \
____| \____ _
| /
| /
|/

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Das Einlesen und Ausgeben auf IMP Pin vom µC möchte ich bei dem 1. Step probieren, weil dann der Kondensator C2 leer ist. Weil am S2M negative Spannung auftritt, muss ich noch vor dem µC Pin zum Einlesen einen Transistor einschleifen.

Weitere Messungen mit Oszi am laufendem Stepper haben gezeigt, dass je nach Drehrichtung die Spannung auf der 2. Spule (S2M) bei 1. Step positiv oder negativ ist, was für mein einfaches Spielzeug zu kompliziert wäre. Ich bleibe also bei Impulsgeber mit permanenten Magneten und Reedrelais, weil ich es praktisch stromlos realisieren möchte. ;)