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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Potentiometer als Winkelsensor



Tokmot
12.06.2019, 19:24
Hallo,

ich möchte eine Stellvorrichtung konstruieren. In dieser soll eine Welle sich um 90° drehen. An diese Welle soll ein Winkelsensor angebracht werden. Zu diesem Zweck würde ich gerne einen Potentiometer benutzen.

Die Genauigkeit der Messung soll höchstens 1° sein.

Meine Frage ist das möglich und welche Poti würdet ihr empfehlen?

Vielen Dank im Voraus!

HaWe
12.06.2019, 20:05
hallo,
für welche Schaltung brauchst du das?
Für eine analoge Schaltung (welche genau) oder mit µC (welcher genau, z.B. Arduino) ?

Tokmot
12.06.2019, 21:45
hallo,
für welche Schaltung brauchst du das?
Für eine analoge Schaltung (welche genau) oder mit µC (welcher genau, z.B. Arduino) ?

Ich würde es gerne mit der Siemens Logo steuern, welche sowohl digital, wie Analogeingänge hat.

HaWe
12.06.2019, 22:35
Ich würde es gerne mit der Siemens Logo steuern, welche sowohl digital, wie Analogeingänge hat.

da muss ich dann leider passen...

Tokmot
13.06.2019, 01:11
da muss ich dann leider passen...

Was wäre denn ansonsten dein Angebot gewesen?

Meine Frage ist, kann den ein Poti auf 1° genau ohne ein dazwischengeschaltetes Getriebe messen?

HaWe
13.06.2019, 01:33
Was wäre denn ansonsten dein Angebot gewesen?

Meine Frage ist, kann den ein Poti auf 1° genau ohne ein dazwischengeschaltetes Getriebe messen?

Mit den analogen Arduino ADC Ports (10bit) kann ich über ein 10k Poti Werte zwischen 0...1023 messen (ca. 270° Regelbereich), d.h. auf max. 1024/270 ~ 0,25° genau. Bei 90° wäre es dann also auch knapp möglich, allerdings muss das Poti dann auch eine gute Empfindlichkeit und Leichtgängigkeit haben ohne zu ruckeln.
Auch eine höhrere ADC-Auflösung (12bit, 16bit) wird hier nicht viel bringen, weil sicher das Poti mit seiner Auflösung hier eher limitierend ist.

Es gibt auch Potis mit Untersetzungsgetriebe, die wären dann sogar noch besser geeignet (die habe ich aber noch nicht selber verwendet).
(edit - ach ja, die woltest du ja nicht)

hbquax
13.06.2019, 03:38
Ich denke mit einem hochwertigen Poti sollte das kein Problem sein. Du wirst den Aufbau einmal kalibrieren müssen, und es wäre je nach Umgebungsbedingungen evtl. sinnvoll, auch einmal den Temperatureinfluss zu ermitteln. Vernünftiger mechanischer Anschluss ist natürlich auch wichtig.

Ceos
13.06.2019, 08:17
Servos nutzen auch nur "normale" Potis für ihren Regelkreis

Du solltest auf jeden Fall die Datenblätter der Potis wälzen, da stehen viele Informationen drin über Haltbarkeit, Temperaturverhalten und Präzision

In deinem Fall solltest du eventuelldarauf achten keine Potis mit Kohleschicht zu benutzen, die wird vermutlich schnell degenerieren.

Gnom67
13.06.2019, 08:55
Stellvorrichtung? Soll da was motorisch gestellt werden oder manuell?
Wenn motorisch, warum verwendest du nicht einen Schritt- oder Servomotor? Dann kannst du den Winkel aktiv steuern.

Wenn mechanisch, dann ist ein Poti meiner Meinung nach unsicher (Temperatureinfluss, Messschwankungen, ...). Für die Bestimmung einer Winkelposition würde ich einen Drehgeber oder eine Lichtschranke und Lochscheibe (relativ aufwändig) verwenden (da wird aber wiederum eine Übersetzung empfehlenswert sein).
Korrigiere: Der hier (https://www.amazon.de/Wisamic-Inkrementaler-Drehgeber-Incremental-Eingangsspannungsbereich/dp/B015GYY7XU/ref=asc_df_B015GYY7XU/?tag=googshopde-21&linkCode=df0&hvadid=231877237116&hvpos=1o3&hvnetw=g&hvrand=6995158593536308931&hvpone=&hvptwo=&hvqmt=&hvdev=c&hvdvcmdl=&hvlocint=&hvlocphy=1004363&hvtargid=pla-487280118197&psc=1&th=1&psc=1) macht 600 Impule pro Umdrehung - ginge also auch ohne Übersetzung.
Auch eine Codescheibe (https://forum.arduino.cc/index.php?topic=423891.0) wäre möglich. Ist aber auch aufwändig.

Tokmot
13.06.2019, 09:35
Stellvorrichtung? Soll da was motorisch gestellt werden oder manuell?
Wenn motorisch, warum verwendest du nicht einen Schritt- oder Servomotor? Dann kannst du den Winkel aktiv steuern.

Ich möchte eine spielbehaftete Übersetzung



Wenn mechanisch, dann ist ein Poti meiner Meinung nach unsicher (Temperatureinfluss, Messschwankungen, ...). Für die Bestimmung einer Winkelposition würde ich einen Drehgeber oder eine Lichtschranke und Lochscheibe (relativ aufwändig) verwenden (da wird aber wiederum eine Übersetzung empfehlenswert sein).
Korrigiere: Der hier (https://www.amazon.de/Wisamic-Inkrementaler-Drehgeber-Incremental-Eingangsspannungsbereich/dp/B015GYY7XU/ref=asc_df_B015GYY7XU/?tag=googshopde-21&linkCode=df0&hvadid=231877237116&hvpos=1o3&hvnetw=g&hvrand=6995158593536308931&hvpone=&hvptwo=&hvqmt=&hvdev=c&hvdvcmdl=&hvlocint=&hvlocphy=1004363&hvtargid=pla-487280118197&psc=1&th=1&psc=1) macht 600 Impule pro Umdrehung - ginge also auch ohne Übersetzung.
Auch eine Codescheibe (https://forum.arduino.cc/index.php?topic=423891.0) wäre möglich. Ist aber auch aufwändig.

Gibt es irgendwo einen Datenblatt zu diesem Drehgeber?

Gnom67
13.06.2019, 09:52
Hab keins gefunden. Bei Amazon gibts unten ein paar Angaben: Kabelbelegung und Ausführung (NPN Open Collector). Damit sollte man arbeiten können.

Vielleicht kannst du dich an vergleichbaren Produkten orientieren: IM (http://imprimsistem.com/wp-content/uploads/docs/photoelectricrotaryencoder.pdf) oder Omron (https://www.ia.omron.com/data_pdf/cat/e6b2-c_ds_e_6_1_csm491.pdf?id=487).

HaWe
13.06.2019, 10:11
die Drehgeber, die ich kenne, haben Rotationsencoder (z.B. wie sie in den Lego Mindstorms Motoren eingebaut sind, mit 0,5° Auflösung), die allerdings 1 entscheidenden Nachteil haben:
wenn man das Programm abgeschaltet hat, dann merken sie sich nicht ihre momentane Stellung, und wenn man neu startet (und vor allem auch wenn zwischendurch manuell verdreht wurde), weiß man nicht, wie die momentane Achsstellung ist, sie starten immer wieder bei Null auch wenn die Achse "voll aufgedreht" ist.

Gnom67
13.06.2019, 11:59
Klar. Dafür macht man beim Neustart eine Kalibrierfahrt gegen einen Endschalter (Manuell einmal auf null drehen).

Das Poti hat diesen Nachteil nicht. Wenn man den Messbereich so wählt, dass man mit dem AD-Wandler die 1024 Stufen voll ausreizt, könnte das gut machbar sein. Was die Schwankungen, Messungenauigkeiten und Temperaturabhängigkeit, müsste man mal testen... Wenn man das auch dauernd nachkalibrieren muss, bringt es wenig.

- - - Aktualisiert - - -


Ich möchte eine spielbehaftete Übersetzung

Was soll das sein? Darunter kann ich mir nichts vorstellen.
Und ich weiß jetzt immer noch nicht, ob du das Element, das du drehen willst (Was immer es ist) motorisch drehst oder manuell.
(Falls du meine Frage nicht verstanden hast: Ich meine, ob da ein Motor dran hängt oder ob du das Teil mit der Hand drehst (lat. manus = Hände).
Mit einem Servo oder Schrittmotor könntest du die Position auch direkt anfahren und bräuchtest nicht unbedingt einen Sensor.

White_Fox
13.06.2019, 13:50
Zunächst zu den Potis:
Achte auf Linearität (die ist längst nicht ideal, sondern hat auch ihre Toleranzen) und auf die Lebensdauer. Meist sind Potis für >90° Drehbereich ausgelegt, wenn du diesen nur teilweise ausnutzt, dann nutzt sich dieser Teil natürlich schneller ab (was die Linearität zusätzlich negativ beeinflußt). Ansonsten gibt es auch noch andere Bauteile, die man per Drehung verändern kann-nicht nur Widerstände.

Und auch AD-Wandler sind längst nicht so genau, sondern weisen eine mehr oder weniger starke Nichtlinearität auf-zusätzlich zu ihrem Rauschen (wo dann auch wieder das Rauschen der Signalquelle kommt). Wenn du am Ende bei 1% Genauigkeit landen willst, mußt du dir da schon etwas mehr Mühe geben und dir die Versprechen aller Bauteile im Datenblatt mal näher ansehen.

Aber wenn du sowieso schon mit einer SPS unterwegs bist: Winkelmessungen sind in der Automaitisierung doch einfacher Standardkram, da gibt es garantiert Bauteile von der Stage die auch direkt SPS-auswertbare Signale liefern. Warum nimmst du nicht sowas?

Gnom67
13.06.2019, 14:13
Wenn du am Ende bei 1% Genauigkeit landen willst [...]

Er sagte 1°, nicht 1% (wobei man natürlich interpretieren könnte; 1° von 90° = 1,11% - aber so einfach kann man sich das nicht machen). Es geht ja um die Widerholbarkeit des Messergebnisses und nicht um die absolute Genauigkeit. Das müsste schon irgendwie erreichbar sein. (Wozu bräuchte man sonst AD-Wandler mit mehr als 7 Bit? ;-))

Tokmot
13.06.2019, 14:22
Es geht ja um die Widerholbarkeit des Messergebnisses und nicht um die absolute Genauigkeit. Das müsste schon irgendwie erreichbar sein. (Wozu bräuchte man sonst AD-Wandler mit mehr als 7 Bit? ;-))


Ich muss mich etwas korrigieren. Ich meinte bis zu 90°, also auch z.B. 10°.

Die Übersetzung, welche ich meinte ist ein Schneckengetriebe.

Gnom67
13.06.2019, 14:30
Ich kann dir immer noch nicht folgen.

Du möchtest also gerne eine spielbehaftete Übersetzung mittels Schneckengetriebe haben??? (Vgl. #10 und #16)
(Die meisten Leute wollen eher KEINE spielbehaftete Übersetzung.)

Ich weiß nun IMMER NOCH NICHT, ob dein Teil mit einem Motor oder per Hand gestellt/angetrieben wird. (-> Servo-/Schrittmotor!!!)

Es ist etwas schwierig zu helfen, wenn der Hilfesuchende sich jeder vernünftigen Antwort entzieht. Es wäre schon ganz hilfreich, wenn du ein bisschen genauer sagst, was das für eine Stellvorrichtung werden soll... ob du den Eifellturm um 90° drehen willst oder ob du nur messen willst, wie schräg die Geranientöpfe auf dem Balkon stehen...

Tokmot
13.06.2019, 15:11
Ich kann dir immer noch nicht folgen.

Du möchtest also gerne eine spielbehaftete Übersetzung mittels Schneckengetriebe haben??? (Vgl. #10 und #16)
(Die meisten Leute wollen eher KEINE spielbehaftete Übersetzung.)


Ich meinte, dass bei einem Schneckengetriebe ein Spiel auftritt. Natürlich wäre mir eine Übersetzung ohne Spiel lieber!


Ich kann dir immer noch nicht folgen.
Ich weiß nun IMMER NOCH NICHT, ob dein Teil mit einem Motor oder per Hand gestellt/angetrieben wird. (-> Servo-/Schrittmotor!!!)

Es ist etwas schwierig zu helfen, wenn der Hilfesuchende sich jeder vernünftigen Antwort entzieht. Es wäre schon ganz hilfreich, wenn du ein bisschen genauer sagst, was das für eine Stellvorrichtung werden soll... ob du den Eifellturm um 90° drehen willst oder ob du nur messen willst, wie schräg die Geranientöpfe auf dem Balkon stehen...

Der Mechanismus soll durch einen Schrittmotor bewegt werden. Nur bewegt er die Schnecke und ich möchte am Rad messen.

Gnom67
13.06.2019, 15:47
Ein Schneckengetrieb (für das Poti) wird kaum in Frage kommen. Wenn du 90° stellen willst und du willst eine hohe Auflösung, solltest du ein Poti mit mehr Drehwinkel haben, also musst du übersetzen. Mit einem Schneckengetriebe kannst du nur "untersetzen". Das Spiel würde ich mal als Nebensache sehen. Wenn deine Zahnräder vernünftig greifen, sollte das kein Problem sein. Allerdings würdest du auch die mehrfache Kraft benötigen... Das ist alles unbefriedigend.

Einen Schrittmotor kannst du doch gezielt an die gewünschte Position fahren. Wozu willst du da messen? Wenn du dein "Rad" über eine Schnecke antreibst, kannst du doch wegen der "Untersetzung" sehr genau positionieren. Eine Schneckenumdrehung = ein Zahn am Zahnrad. Bei 60 Zähnen (15 Zähne auf 90°) = 6°. 1/6 Umdrehung der Schnecke = 1° (bei einem Motor mit 200 Schritten also 33 1/3 Schritte). Auch die Kraft, die dein Motor braucht, sinkt. Und eine Nullkalibrierung kannst du wenn nötig immer noch machen.

Zusätzlich hemmt die Schnecke. Das heißt, man kann die Position des Rades gar nicht mit der Hand verändern (außer mit Gewalt). Somit fällt auch die Einschränkung aus #12 weg.

Tokmot
13.06.2019, 16:56
Ein Schneckengetrieb (für das Poti) wird kaum in Frage kommen. Wenn du 90° stellen willst und du willst eine hohe Auflösung, solltest du ein Poti mit mehr Drehwinkel haben, also musst du übersetzen. Mit einem Schneckengetriebe kannst du nur "untersetzen". Das Spiel würde ich mal als Nebensache sehen. Wenn deine Zahnräder vernünftig greifen, sollte das kein Problem sein. Allerdings würdest du auch die mehrfache Kraft benötigen... Das ist alles unbefriedigend.

Die Welle an der gemessen wird, soll 90° gedreht werden und nicht der Schrittmotor.



Einen Schrittmotor kannst du doch gezielt an die gewünschte Position fahren. Wozu willst du da messen? Wenn du dein "Rad" über eine Schnecke antreibst, kannst du doch wegen der "Untersetzung" sehr genau positionieren. Eine Schneckenumdrehung = ein Zahn am Zahnrad. Bei 60 Zähnen (15 Zähne auf 90°) = 6°. 1/6 Umdrehung der Schnecke = 1° (bei einem Motor mit 200 Schritten also 33 1/3 Schritte). Auch die Kraft, die dein Motor braucht, sinkt. Und eine Nullkalibrierung kannst du wenn nötig immer noch machen.

Kann es garantiert werden, dass die Schnecke kein Spiel hat. Theoretisch ist das so, es kann aber auch ein Spiel von ca. 1 mm sein. Bei einem Rad von 80mm ist das mehr als 1°.



Zusätzlich hemmt die Schnecke. Das heißt, man kann die Position des Rades gar nicht mit der Hand verändern (außer mit Gewalt). Somit fällt auch die Einschränkung aus #12 weg.

Das möchte ich auch nicht.

HaWe
13.06.2019, 16:58
also ich denke, das könnte dann so mit einem wertigen 10k Potentiometer am Arduino funktionieren - kA, wie das mit Siemens Logo oder SPS oder was auch immer geht.

Tokmot
13.06.2019, 17:09
also ich denke, das könnte dann so mit einem wertigen 10k Potentiometer am Arduino funktionieren - kA, wie das mit Siemens Logo oder SPS oder was auch immer geht.

Das dachte ich auch. Ich kann nur keinen passenden finden. Wie kann ich die Genauigkeit aus dem Datenblatt bestimmen?
Soweit ich das verstanden habe, ist LEGO ähnlich wie ein Arduino.

Gnom67
13.06.2019, 17:12
Die Welle an der gemessen wird, soll 90° gedreht werden und nicht der Schrittmotor.

Klar! Aber Schnecke und Zahnrad definieren doch eine exakte Übersetzung. In meinem Beispiel 15 Umdrehungen des Schrittmotors (3000 Schritte) = 90°. Ich verstehe dein Problem nicht. Damit kannst du doch dein Rad genau an die gewünschte Position fahren.


Kann es garantiert werden, dass die Schnecke kein Spiel hat. Theoretisch ist das so, es kann aber auch ein Spiel von ca. 1 mm sein. Bei einem Rad von 80mm ist das mehr als 1°.

Warum sollte die Schnecke 1 mm Spiel haben. Du musst sie doch genau in die Zähne des Zahnrades einpassen. Da reden wir von Bruchteilen von mm. Und selbst wenn... Was nützt dir die Messung, wenn die Mechanik Spiel hat. Dann stimmt die Position im Moment der letzten Messung... und beim nächsten Windhauch stimmt sie nicht mehr. Willst du dauernd nachjustieren? Da würd ich mich lieber um eine solide Mechanik bemühen.


Das möchte ich auch nicht.

Eben! Deshalb sag ichs ja. Weil du es nicht möchtest und es zum Glück auch gar nicht geht. Ist doch super! Wieso hab ich das Gefühl, dass du mich dafür maßregelst?

Dir kann man es ja irgendwie nicht recht machen. Du hast für mindestens drei verschiedene Ansätze jede Menge Tipps bekommen. Und wir wissen immer noch nicht, was du eigentlich vorhast...
Nur zufrieden bist du mit nichts. Jetzt sieh zu, wie du glücklich wirst.

Tokmot
13.06.2019, 17:23
Mir ist dieser deshalb sehr wichtig, weil der Mechanismus ein Teil eines Prüfstandes ist. Dabei soll der Winkel und eine Kraft gemessen werden und in einer Graphik als Ergebnis ausgegeben werden.

Gnom67
13.06.2019, 17:43
Hättest du das mal in #1 gesagt, hätte man sich da ganz andere Vorstellungen gemacht.

Was das Spiel angeht, wäre das nicht besonders relevant - denn die Kraft, die du in Abhängigkeit vom Winkel (so hab ich es verstanden) messen willst, drückt ja das Zahnrad immer in die gleiche Seite der Schnecke. Also immer in die eine Ecke des Spielraumes. Damit fällt das Spiel mehr oder weniger weg.

Wenn dir das nicht sicher genug ist, dann nimm den Drehgeber. Montier den Winkel direkt auf den Drehgeber, dann hast du zumindest kein Spiel zwischen Winkel und Messgerät und treibe die Achse des Drehgebers dann mit einem geeigneten Motor an. ich würde hier trotzdem auf ein Schneckengetriebe setzen. Aber du brauchst einen Nullpunkt zum Kalibrieren.

Auf die Sache mit dem Poti würde ich hier auf keinen Fall setzen.

Warum bewegst du diesen Winkel nicht gleich absolut in die richtige Position, indem du einen entsprechend starken Servomotor benutzt und den Winkel direkt auf die Achse montierst? Wenn ich richtig informiert bin, gibt man einem Servo per Steuerung eigentlich nur die Position vor, in die er fahren soll und er regelt sich selbst an der gewünschten Stelle ein. Die Haltekraft muss aber groß genug sein, also größer als die Kräfte, die du messen willst. (Also nicht so ein popliger Modellbauservo, sondern so ein Maschinen-/Robotermotor.)

Mit was misst du eigentlich die Kraft? Das erscheint mir fast das größere Problem.

White_Fox
13.06.2019, 17:50
https://www.althensensors.com/de/sensoren/drehwinkelaufnehmer-und-sensoren/
https://www.asm-sensor.com/en/winkelsensoren.html
http://www.asg-weinheim.de/en/sensor-applications/products/Rotary_position_sensors.php

Alle unter den ersten 15 Treffern bei duckduckgo.com.
Warum nicht sowas, es wird definitiv billiger als wenn du etwas selber strickst und ich verstehe nicht, warum du sowas anscheinend selber entwickeln willst.

Nachtrag:
Es gibt auch Sensoren, die Drehmoment und Winkelposition gemeinsam messen. Aber das darfst du alleine finden.

Tokmot
13.06.2019, 19:24
https://www.althensensors.com/de/sensoren/drehwinkelaufnehmer-und-sensoren/
https://www.asm-sensor.com/en/winkelsensoren.html
http://www.asg-weinheim.de/en/sensor-applications/products/Rotary_position_sensors.php

Alle unter den ersten 15 Treffern bei duckduckgo.com.
Warum nicht sowas, es wird definitiv billiger als wenn du etwas selber strickst und ich verstehe nicht, warum du sowas anscheinend selber entwickeln willst.

Nachtrag:
Es gibt auch Sensoren, die Drehmoment und Winkelposition gemeinsam messen. Aber das darfst du alleine finden.

Vielen Dank für die Antwort. Ich hätte noch eine Frage: Wie kann ich die Genauigkeit des Potentiometers für 90° berechnen, da diese normalerweise auf 360° oder mehr gegeben ist?

HaWe
13.06.2019, 20:20
Wenn die Auflösung (falls linear und fehlerfrei) über den gesamten Bereich (z.B. 270°) gleich 1° ist, dann speziell auch für jede Untermenge 8)

Bedenke aber:
wenn die Auflösung 1° ist, dann ist die Ablese-Genauigkeit +/- 1°, also Fehlerintervall 2° ;)

Tokmot
14.06.2019, 00:11
Wenn die Auflösung (falls linear und fehlerfrei) über den gesamten Bereich (z.B. 270°) gleich 1° ist, dann speziell auch für jede Untermenge 8)

Bedenke aber:
wenn die Auflösung 1° ist, dann ist die Ablese-Genauigkeit +/- 1°, also Fehlerintervall 2° ;)

Die Frage war dahin gemeint, wie kann ich das aus den Datenblättern der Hersteller erkennen?

HaWe
14.06.2019, 09:47
nein, du hast gefragt:

Wie kann ich die Genauigkeit des Potentiometers für 90° berechnen, da diese normalerweise auf 360° oder mehr gegeben ist?
aber die Genauigkeit muss nicht neu berechnet werden: wenn sie für 270° gilt, dann gilt sie auch für 90°.
Wo das in den Datenblättern steht, weiß ich aber nicht.

Gnom67
14.06.2019, 10:11
Ich wundere mich ein bisschen, dass du unbedingt an dem Poti festhalten willst. Spiel hast du beim mechanischen Anschluss des Potis auch, dazu kommen die Abweichungen, die schon im Prozentbereich liegen. Zusätzlich Wandlerungenauigkeit, Einflüsse von Alterung und Temperatur, ...
Ein Drehgeber gibt dir eine exakte Position. Bei 600 Schritten/U sind das 0,6° - bei einer Abweichung von quasi null, wenn du ihn direkt als Drehachse für deine Messeinrichtung nimmst.
Auch ein Schneckenantrieb wäre besser, da das Spiel beinahe vernachlässigbar ist und du den Winkel über einen Schrittmotor beinahe beliebig genau ansteuern kannst.

Warum willst du irgendwie irgendeinen Winkel einstellen und ihn dann mit tierischer Ungenauigkeit von wahrscheinlich deutlich mehr als +/-1% messen. Zumal die Kennlinie des Potis alles andere als Linear ist und du jeden einzelnen Winkelpunkt kalibrieren musst.

HaWe
14.06.2019, 11:14
Ich wundere mich ein bisschen, dass du unbedingt an dem Poti festhalten willst. Spiel hast du beim mechanischen Anschluss des Potis auch, dazu kommen die Abweichungen, die schon im Prozentbereich liegen. Zusätzlich Wandlerungenauigkeit, Einflüsse von Alterung und Temperatur, ...
Ein Drehgeber gibt dir eine exakte Position.
ich könnte mir vorstellen: weil man bei Drehgebern immer erst eine Kalibrierung über Anfahren von Start/Stop-Positionen benötigt.

Ceos
14.06.2019, 12:15
Können wir zusammenfassend sagen

Potentiometer:

+Absolutgeber
+Einfach
+Kompakt
+Ist technischer Standard für Servos und wird auch sonst sehr häufig verwendet um Stellpositionen zu geben
-geringe Genauigkeit (Wiederholgenauigkeit bzw. Linearität) im unterne Preissegment
-hoher Preisaufschlag für nur relativ wenig mehr Genauigkeit
-Verschleißen reativ schnell (Oder kosten viel)

Drehgeber(unterschiedliche Bauarten zusammengefasst):

+je nach Bauart extrem genau(und dabei verhältnismäßig Kostengünstig)
+in der Regel verschleißfrei
+je nach Bauart auch kompakt
-wenn Kompakt dann meist nur als Relativgeber
-oder relativ groß
-oder unverhältnismäßig teuer (ähnlich den Potis mit hoher Genauigkeit oder Lebensdauer)

Man muss sich halt entscheiden aber ich denke es ist nicht weiter Zielführend über die Techniken zu diskutieren solange dazu keine echten Fragen mehr bestehen?

Warten wir doch erstmal was Tokmot für sich als nützlich erwählt :)

Klebwax
14.06.2019, 14:27
Statt eines Potis würd ich den "AS5040 10Bit 360° Programmable Magnetic Rotary Encoder" oder einen ähnlichen Chip ins Spiel bringen wollen. Den hab ich mal eingesetzt. Inzwischen hat AMS (https://ams.com/angle-position-on-axis) auch neuere, bessere. Die messen absolut und allemal genauer als 1°. Man klebt einfach auf ein offenes Achsenende einen passenden Magneten (wenn die Drehzahl nicht so hoch ist, hält sich der Magnet auch selber) und positioniert den Chip darüber. Die Schnittstelle von denen ist aber sicher nicht SPS kompatibel. Soetwas wird wohl auch in den feineren digitalen Servos eingesetzt.

MfG Klebwax

Ceos
14.06.2019, 19:00
DAS Ding ist ja mal geil :)

White_Fox
14.06.2019, 22:41
Die Idee von Klebwax ist gut. Die Teile geben doch, wenn ich mich recht erinnere, eine Spannung aus? Die kann man mit einer SPS doch einlesen.

Klebwax
14.06.2019, 23:12
Die Idee von Klebwax ist gut. Die Teile geben doch, wenn ich mich recht erinnere, eine Spannung aus? Die kann man mit einer SPS doch einlesen.

Die haben SPI als Interface. Ich hab aber auch I2C bei anderen Typen gesehen. 10Bit, also 1 Promille, Auflösung mach sich analog nicht so einfach, die besseren mit 14 Bit bekommt man analog nur sehr schwer in den Griff.

MfG Klebwax

Ceos
15.06.2019, 09:17
Ich grübel die ganze Zeit ob man das nicht auch mit einer Anordnung von Hallsensoren und ein paar OpAmps realisieren könnte ... das müsste sich doch analog aufbauen lassen oder?!

Manf
15.06.2019, 12:11
Ich grübel die ganze Zeit ob man das nicht auch mit einer Anordnung von Hallsensoren und ein paar OpAmps realisieren könnte ... das müsste sich doch analog aufbauen lassen oder?!
Die Realisierung mit dem magnetischen Drehwinkelgeber ist recht übersichtlich und wenn man den Chip einsetzt dann geht es doch kaum besser.

https://www.roboternetz.de/community/threads/29796-Magnetischer-Drehwinkelgeber/page3?p=295855&viewfull=1#post295855

https://www.roboternetz.de/community/attachment.php?attachmentid=10235&d=1192976610
(https://www.roboternetz.de/community/threads/29796-Magnetischer-Drehwinkelgeber/page3?p=295855&viewfull=1#post295855)

021aet04
16.06.2019, 08:12
Es gibt auch Absolutwertgeber für die Industrie. Das einzige was ein Problem darstellen könnte ist dann die Schnittstelle.

Wenn du aber von einer Logo auf eine S7-1200 umsteigst bist du flexibler und die ist nicht viel teurer als eine Logo.

MfG Hannes

Gnom67
16.06.2019, 11:13
Was ich immer noch nicht verstehe: Wenn doch so ein Poti ohnehin in jedem normalen Servomotor drin ist (#33), warum verwendet der TO nicht einfach einen passenden Servomotor, statt sich das ganze aus einem Motor, einer mehr oder minder schlechten Mechanik und einer eigenen Logik selbst zusammenzufrickeln...? Besser als ein etablierter Motorenbauer wird er es nicht hinkriegen. Aber da er sowieso seit einer Weile nicht mehr reagiert, hat sich die Sache wohl eh erledigt.

021aet04
16.06.2019, 12:08
Potis sind nur in einem Modellbauservo drinnen. In einem Industrieservomotor sind Drehgeber oder häufiger Resolver eingebaut. Ich weiß zwar nicht welche Kraft der TO benötigt, aber ich vermute das Modellbauservos zu schwach sind.

Ich kenne den Aufbau und Sinn hinter der Station nicht. Aber wenn die Apparatur immer in eine gewisse Position fahren muss (z.B. für eine Rissprüfung) dann würde ich einen Drehgeber am Motor montieren, auf die Referenz fahren (in der man den Prüfling einspannt), den Zähler (Messwert vom Drehgeber) auf 0 stellt und anschließend die Messung startet.

Wenn man nicht jedes Mal auf eine Referenz fahren kann, würde ich einen Absolutwertgeber nehmen, beim Einbau auf eine Referenz fahren, den Geber auf 0 stellen und er hat somit immer diese Position als 0-Punkt gespeichert (egal ob die Anlage abgeschalten wird oder nicht).
In der Firma haben wir solche Geber bei einem RBG (Lager "Roboter") montiert. Dort gibt es für jede Achse Metallteile, die man bei einer bestimmten Position hinhalten muss und die Achse fährt man im Handbetrieb solange hin bis er ansteht.

MfG Hannes

Sensoren
24.06.2019, 11:42
Hi du kannst mal auf diesen Seiten prüfen, ob für deine Stellvorrichtung entsprechende Potentiometer in Frage kommen. Datenblätter kann man dort ebenfalls herunterladen.
https://www.althensensors.com/de/sensoren/drehwinkelaufnehmer-und-sensoren/potentiometrische-drehwinkelsensoren/
https://www.megatron.de/produkte/leitplastik-potentiometer/leitplastik-potentiometer-mp2021.html
Viel Spaß