Drucksensor / Pedalstellung

[Nordic]

moin moin,

mein thema hat jetzt nicht direkt etwas mit robotern zu tun. ich hoffe das ist nicht allzu schlimm. das thema, denke ich, ist auch für roboter fans interessant.
ich bin begeisteter sim- racing fan und habe mir aus spass pedale selber gebaut. bilder und mehr infos könnt ihr hier sehen:

http://www.sim-racer.de/wbb2/thread.php?threadid=1239

die pedalstellung wird zur zeit noch über ein potentiometer (50k) gemessen. dabei wird das potentiometer über die rote schnur angetrieben. auf diese weise hat das poti einen grossen aktionsradius und somit eine grosse auflösung.
ein 8 bit A/D (http://www.codemercs.com/JWmodulesD.html) wandler wandelt die signale in USB um.
ich würde lieber anstatt den potis absolute drehgeber verwenden. meint ihr das ist möglich, rein von der elektrischen seite her gesehen?


zweite frage:
das bremspedal besitzt mittlerweile einen doppeltwirkenden pneumatikzylinder. dabei ist das hintere ventil geschlossen. somit wird ein stark progressives verhalten erzeugt- das ein bremspedal eines echten autos simulieren soll. mit dem vorderen ventil kann man die ausfahrgeschwindigkeit einstellen. der clou an der sache ist, das ich eine möglichkeit gefunden habe, mit einer normalen fahhradpumpe den druck im zylinder zu verändern und "vorzubelasteten".
das einzige was noch fehlt ist ein drucksensor. über diesen soll dann die pedalstellung gemessen werden. was meint ihr dazu? ist das möglich?


http://www.web109.server-drome.org/zylinder.jpg



mfg nordic

[Klaus_0168]

Hi Nordic,

Deine Pedalkonstruktion sieht richtig gut aus.
Wenn Du die Pedalstellung ermitteln willst, warum benutzt Du nicht Fader (Schieberegler) wie sie in Mischpulte benutzt werden. Der Fahrweg von 5 bis 10cm lässt sich mit Sicherheit über ein Gestänge umsetzen. Die Fader gibt es mit den unteschiedlichsten Widerstandswerten. Das dürfte der direkteste Weg sein Dein Problem zu lösen.

Gruß Klaus

[harper]

Hi,

anbieten würden sich hier, wie gesagt, Linearpotis. Werden von diversen Herstellern angeboten:

http://www.sensoren.de/photos/ELP.gif

Habe mit solchen Linearpotis schon sehr gute Erfahrungen (auch im Bereich der Pedalerie eines Fahrzeugs!) gemacht.

Gruß,
Stefan

[Wolferl]

In Fahrzeugen werden üblicherweise magnetoresistive Winkelsensoren eingesetzt um die Pedalstellungen zu ermitteln. Der Vorteil liegt in der berührungslosen Messung -> Verschleissfrei.

Wie groß sind denn die Drücke die du messen willst?

Wolfgang

:) danke schonmal für eure antworten

@klaus
zur zeit verwende ich ganz normale potis von conrad. das funktioniert super, aber die potis verschleissen mit der zeit. ausserdem denke ich, gibts es genauere sensoren als potis. schieberegler haben auch wieder mechanische kontakte die schnell kaputtgehen. ansonsten ist das natürlich eine gute möglichkeit.

@harper
das sieht verdammt gut aus. wie arbeiten diese potis? halleffekt? und wo bekommt man die und noch viel wichtiger, wie teuer?

das problem allgemein bei potis ist, das man eine möglichst hohe auflösung braucht, also möglichst den kompletten aktionsradius nutzt. nur dann hat man die volle auflösung (steps).
verringert man jetzt z.B den pedalweg, so verringert sich auch die auflösung. deswegen sollte es eine möglichkeit geben, den vollen aktionsradius wiederherzustellen. bei mir funktioniert das durch änderung des hebelarms (siehe photo)

http://www.web109.server-drome.org/system.jpg

das heisst, egal welchen poti oder sensor man einbaut, muss darauf geachtet werden den vollen aktionsradius auszunutzen(bei den sensoren bin ich mir nicht so sicher bezüglich der auflösung und dem aktionsradius).


@wolferl
http://www.megatron.de/Impuls1/Absolutwertgeber/absolutwertgeber.html
MAB25

dieser wurde mir empfohlen. allerdings hatte ich den eindruck, das der der ihn mir empfohlen hat, selber nicht weiss ob es nachher auch funktioniert.

also, die zylinder halten einen max druck von ca 15 bar aus. würde ich eine möglichkeit finden, den weg über den druck zu messen, wäre das eine kleine revolution im bereich des sim-racens. hoffe ihr habt vielleicht noch ein paar super tips.

[harper]

Die arbeiten nicht mittels Hall-Effekt, sondern resistiv. Ich kann Dir als Quelle http://www.waycon.de nennen. Dort sind Linearpotentiometer in unterschiedlichsten Bauformen erhältlich.
Ich muss mal gucken, ob ich eine Preisliste im Büro habe. Besonders günstig sind die allerdings nicht.

Als Alternative wurden hier die Fader genannt, ich weiß nur nicht, ob die eine besonders hohe Linearität und Stetigkeit aufweisen.

Gruß,
Stefan

[harper]

@Nordic

Ich habe noch etwas zu Deiner Frage bezüglich der Wegmessung durch den Druck/ die Druckänderung:


Ideale Gase, die in einem Zylinder eingeschlossen sind, verändern ihre Zustandsgrößen p und v bei einer Volumenänderung nach der allgemeinen Beziehung:
p0 * v0 = p1 * v1 = konst

p0 -> Druck im Bezugszustand 0
v0 -> spez. Volumen im Bezugszustand 0
p1 -> Druck im Zustand 1
v1 -> spez. Volumen im Zustand 1

Mit Hilfe eines Manometers, ähnlich dem Cerabar T PMC131 bei http://www.produkte.endress.com ließe sich eventuell eine entsprechende Messung realisieren.

Gruß,
Stefan

das produkt aus volumen und druck ist immer konstant, solange die temperatur konstant ist.

danke für den link. ich habe mir das so vorgestellt, das ich diesen drucksensor (rein prinzipiell) an stelle des ventils reinschraube. das problem ist, ob der a/d wandler mit den signalen zurechtkommt. die ausganspannung des sensor muss aufjedenfall zwischen 0-5v liegen.

[Manf]

das problem allgemein bei potis ist, das man eine möglichst hohe auflösung braucht, also möglichst den kompletten aktionsradius nutzt. nur dann hat man die volle auflösung (steps).
Es gibt Wege über OPAmps aus einem eingeschränktem Aktionsbereich zwischen 0-5V den gesamten Bereich zu erreichen. Dafür ist dann eine elektronische Zwischestufe nötig, die vielleicht vermieden werden soll. Das kann ich gut verstehen.

Andererseits sind die Drucksensoren wie auch magnetische Sensoren wohl weit weinger dafür ausgelegt den gesamten Bereich von 0-5V mit ihrem Ausgangssignal zu überstreichen.

Das Poti (Drehpoti oder lineare Ausführung) ist im unmittelbaren Vergleich sicher noch besser geeignet. (Geringe Temperaturdrift, großes lineares Signal).

Vielleicht ist ja nur die Qualität (Betätigungszyklen) die etwas höher gewählt werden muss.
Manfred

[harper]

das produkt aus volumen und druck ist immer konstant, solange die temperatur konstant ist.

Stimmt, wollte ich auch noch dazu gepostet haben, dass es nur für isotherme Vorgänge gilt.
Ich wollte nur einen Weg aufzeigen, dass es eventuell auch eine Methode zur Wegbestimmung über den Druck geben könnte. Inwieweit das in der Praxis anwendbar ist, kann ich Dir leider auch nicht sagen.


Das Poti (Drehpoti oder lineare Ausführung) ist im unmittelbaren Vergleich sicher noch besser geeignet. (Geringe Temperaturdrift, großes lineares Signal).

Ich halte das Poti aus genannten Gründen auch für die passendere Methode.

Gruß,
Stefan

[Manf]

Vielleicht ist ja nur die Qualität (Betätigungszyklen) die etwas höher gewählt werden muss.


Ich kann Dir als Quelle http://www.waycon.de nennen. Dort sind Linearpotentiometer in unterschiedlichsten Bauformen erhältlich.

Am Anfang stand es auch schon mit Waycon. Die "analogen Winkelsensoren" haben eine "Lebensdauer 10 Mio. Achsumdrehungen". Der Preis wird dementsprechend sein, aber vielleicht reichen ja auch 9 Mio Achsumdrehungen.
Manfred

für das gaspedal und die kupplung ist das poti, hall geber etc bestimmt die beste lösung.
für die bremse funktioniert das natürlich auch sehr gut, aber der druck im bremssystem ist nicht gleich dem pedalweg.besser kann ich es gerade nicht erklären. aus diesem grund wäre es realistischer, den druck zu messen und daraus den weg zu bestimmen. das ist eigentlich der grund für den aufwand.

http://www.megatron.de/Impuls1/Absolutwertgeber/absolutwertgeber.html
MAB25 24,99€

dieser wurde mir empfohlen. allerdings hatte ich den eindruck, das der der ihn mir empfohlen hat, selber nicht weiss ob es nachher auch funktioniert.


jetzt mal abgesehen vom bremspedal. glaubt ihr das dieser drehgeber mit dem A/D wandler zusammen funktioniert? der preis ist recht günstig, die auflösung hoch und die lebensdauerso gut wie undendlich.

[harper]

http://www.megatron.de/Impuls1/Absolutwertgeber/absolutwertgeber.html
MAB25 24,99€

dieser wurde mir empfohlen. allerdings hatte ich den eindruck, das der der ihn mir empfohlen hat, selber nicht weiss ob es nachher auch funktioniert.


jetzt mal abgesehen vom bremspedal. glaubt ihr das dieser drehgeber mit dem A/D wandler zusammen funktioniert? der preis ist recht günstig, die auflösung hoch und die lebensdauerso gut wie undendlich.

Ähm, die Absolutwertgeber liefern Dir doch bereits eine digitale Information über die Position. Lediglich der M600 liefert ein analoges Ausgangssignal (das Dein Wandler dann weiterverarbeiten kann), oder sehe ich das falsch?

hmm, ja stimmt. das signal ist schon digital. aber diesen drehgeber kann ich doch bestimmt nicht direkt an den pc connecten?.

ich habe übrigens einen neune A/D wandler usb unit gefunden. ünterstüzt angeblich auch drucksensoren unhd ist über software konfigurierbar. leider steht nicht viel von den daten der schaltung auf der homepage.

http://www.betainnovations.com/ -> plasma v2 -lite unit

[Klaus_0168]

Hi all,

zum Thema Bremsen :
die Bremsen sind ein hydraulisches System. Meiner Meinung nach ist die Kraft die auf das Bremspedal wirkt proportional der Bremskraft am Bremszylinder/Reifen gleichzusetzen. Hydrauliche und elektronische Verstärker sowie der Einfluss des ESP und ABS sind bei dieser Überlegung nicht einbezogen.

Gruß Klaus

[lonely]

Hi,

was du für dein bremspedal brauchst nennt sich "Drucktransmitter".
Die gibt es in fast allen Varianten. Empfehlen würde ich dir einen mit einem Messbereich von 0-16 bar, die sind dann meistens bis ca. 50 bar überdrückresistent, gehen also auch nicht kaputt wenn du mal auf's Pedal drauf fällst ;-)

Als ausgang liefern die meisten 0-10 V, aber das kannst du ganz leicht mit einem Spannungteiler an 0-5 V angleichen, mach ich auch so. Damit der spannungteiler richtig genau arbeitet nimmst du am besten einen 3k3 Ohm Festwiederstand(1/4 watt) und einen 5k Ohm Spindeltrimmer, die ganze sache ist dann hochpräzise einstellbar.

Der haken an der ganzen Geschichte ist der Preis, so einen Drucktansmitter wirst du wohl kaum unter 70 - 100 € finden.
Bezugsadressen sind:

http://www.sensortechnics.com/

http://www.senstronics.com/

http://www.festo.com

http://www.conrad.de

Viel Spass noch,

Uli

hi,

ich brauche also einen drucktransmitter. dann sind wir ja schonmal ein stückchen weiter gekommen. schonmal ein grosses dankeschön dafür. die preise sind wirklich ein ziemlich grosser haken. nachher funktioniert das dann doch nicht so, wie ich mir das vorgestellt habe. und 100€ zum fenster rasuwerfen ist nicht.
kann man nicht irgendwo gebrauchte sensoren kaufen etc?

[Wolferl]

Bzgl. des Winkelsensors dachte ich eher an einen Eigenbau. Kostenpunkt liegt dann so bei ~10€. Problem ist dann nur, dass die Signale noch über eine arcsin Funktion in den Winkel umgerechnet werden müssen.
Eine Genauigkeit von +-2° bis +-1° ist ohne "extrem" Aufwand erreichbar.
Im Automobilumfeld sind es ebenfalls +-1° für Temperaturen zwischen -40 und 140°C. Bei Raumtemperatur ca +-0,5°. Für höhere Genauigkeiten bis angeblich 0,1° wird der Aufwand dann schon recht hoch.

[Wolferl]

Dein Link ganz oben funktioniert nur mit Passwort.
Gehts auch ohne?

Wolfgang

[Manf]

Einen Differenzdrucksensor für 2,50 Eu aber ohne Verstärker auf 5V gibt es bei MIR-Elektronik, der hat immer wieder solche Teile (in dem Fall gebrauchte).
Manfred

hier ein anderer link. das forum ist aus irgendeinem grund mal wieder down: http://forum.rscnet.org/showthread.php?t=191930

2,50!! :) na das ist doch ma ein preis. schaue ich gleich mal rein