Sensor fürr Projekt gesucht

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29.12.2014, 10:56
sonex

Sensor fürr Projekt gesucht

Hallo
Ich benötige für ein Studienprojekt einen Sensor. Da ich davon aber absolut keine Ahnung habe, weiß ich natürlich nicht, welchen ich da nehmen kann :)
Es geht darum einen Kasten (ca. 100x100x100mm) mit einem sehr kleinen Abstand zum Boden zu positionieren. Dabei soll er nur nach oben oder unten bewegt werden. An sich ja überhaupt kein Problem.
Diese Höhenpositionierung soll nun automatisch funktionieren mithilfe eines kleinen Schrittmotors. Ich hatte es mir bisher so gedacht, dass ein Sensor, der an dem Kasten befestigt wird, die Distanz bis zum Boden misst, der dann ein entsprechendes Signal an einen Miktrocontroller o.ä. schickt, welcher widerrum das Signal auswertet. Anschließend berechnet er wie viele Umdrehungen der Motor die Spindel drehen muss, dass ein definierter Abstand zwischen Boden und Kasten vorhanden ist.
Es wäre gut, wenn der Sensor den Abstand auf ca. 0,1mm genau messen kann, sofern es die Angelegenheit nicht unnötig teuer macht.

Kann mir da jemand was empfehlen? :)

Gruß, David
29.12.2014, 11:20
PICture

Hallo!

Falls Kontakt mit dem Boden und fester Abstand zulässig wäre: http://www.pollin.de/shop/suchergebn...r&log=internal . ;)
29.12.2014, 11:50
Peter(TOO)

Hallo PIC,

Zitat:

Zitat von PICture

Falls Kontakt mit dem Boden und fester Abstand zulässig wäre: http://www.pollin.de/shop/suchergebn...r&log=internal . ;)

So ein Schalter hat aber eine ziemliche Hysterese!

MfG Peter(TOO)
29.12.2014, 11:56
PICture

Zitat:

Zitat von Peter(TOO)

So ein Schalter hat aber eine ziemliche Hysterese!

Natürlich, aber bisher nix darüber erwähnt wurde und es nur ein Vorschlag ist. ;)
29.12.2014, 12:00
Peter(TOO)

Hallo David,

Zitat:

Zitat von sonex

Es wäre gut, wenn der Sensor den Abstand auf ca. 0,1mm genau messen kann, sofern es die Angelegenheit nicht unnötig teuer macht.

Da stellt sich die Frage wie "Boden" definiert ist?
Wichtig wäre zu wissen ob man da Einschränkungen machen kann?

Möglich wären z.B. optische Sensoren, die Funktionieren aber nur auf glatten Oberflächen, auf dem Teppich wird das nichts.

Bei einem leitenden Boden, z.B. einem Blech würden auch induktive oder Kapazitive Sensoren funktionieren.

Dann wäre noch zu klären ob es berührungslos sein muss.
Eine mechanische Abtastung funktioniert unabhängiger von der Bodenbeschaffenheit, kann aber an Unebenheiten hängen bleiben!

Du erkennst das Problem?
Es fehlen noch jede Menge Angaben!

MfG Peter(TOO)
29.12.2014, 12:39
oberallgeier

Zitat:

... An sich ja überhaupt kein Problem ... wäre gut, wenn der Sensor den Abstand auf ca. 0,1mm genau messen kann ...

An sich ja überhaupt kein Problem *gggg*. Aber auf 0,1 mm genau ist schon mal so ne Angabe - wo mir nicht wirklich klar ist, ob er nur die >mögliche< Sensorgenauigkeit so fein braucht, oder ob er so genau positionieren möchte.
29.12.2014, 13:24
Peter(TOO)

Hallo Geier,

Zitat:

Zitat von oberallgeier

Aber auf 0,1 mm genau ist schon mal so ne Angabe - wo mir nicht wirklich klar ist, ob er nur die >mögliche< Sensorgenauigkeit so fein braucht, oder ob er so genau positionieren möchte.

Das ist einfach nur eine sehr verbreitete hübsche Zahl, welche ich grundsätzlich erst mal ignoriere.
Die kann man erst dann wirklich widerlegen, wenn die anderen Randbedingungen geklärt sind.

MfG Peter(TOO)
29.12.2014, 13:33
xenos3

Hallo
Gut, dann noch etwas genauer ^^ Es geht um einen kleinen Wagen, der auf einer Fläche (ca. 3x3m groß) verfahren soll. Die Stromversorgung für den Wagen und seine Antriebsmotoren wird kontaktlos über den Boden erfolgen. In dem Boden sind dann Spulen oder ähnliches Zeug verbaut, kenn mich da nicht wirklich aus und habe damit auch nicht direkt was zutun. Das wird von anderen Leuten gebaut. Was für ein Material über die Elektronik als Boden verlegt wird, steht noch nicht fest, aber es wird auf jeden Fall ein relativ glatter und harter Belag werden. Definitiv kein Metall.

Der oben angesprochene Kasten beinhaltet dann quasi das Gegenstück, dass im Wagen verbaut wird. Er greift dann den Strom ab, ich nehme mal an das ganze wird über Induktion erfolgen... Auch mit diesem Bauteil hab ich nichts weiter zutun, als eine Höhenverstellung zu entwerfen, damit der Luftspalt zwischen dem Boden und dem Kasten möglichst klein eingestellt werden kann um möglichst viel Strom übertragen zu können. Den Boden berühren soll er nicht. Auch ein Schalter oder ähnliches sollte den Boden möglichst nicht berühren, da bei einer Bewegung des Wagens dieser sonst die ganze Zeit schleifen würde. Wäre sicherlich nicht gut nehme ich an.

Naja, ich hoffe es ist halbwegs verständlich was ich geschrieben habe. Hab mit Elektronik u.ä. nicht viel zutun und demzufolge wenig Ahnung von der Materie.

@oberallgeier, die 0,1mm habe ich erst einmal so angenommen. Da das gesamte Projekt bisher nur theoretischer Natur ist (aber bald gebaut werden soll) kann ich dazu auch nichts handfestes sagen. Sicherlich würde eine Genauigkeit von 0,5mm vermutlich auch reichen. Dabei beziehe ich mich auf den Sensor. Etwas auf einen zehntel Millimeter zu positionieren sollte ja nun mit einer vernünftigen Spindel und gegebenenfalls einem kleinen Getriebe (wenns sehr feinfühlig sein soll ein Schneckenradgetriebe) wirklich nicht das Problem darstellen. Ich vermute aber dass ein entsprechend genauer Sensor nicht so kostengünstig sein wird?

Prinzipiell sollte es auch möglch sein, an dem Kasten einen Taster o.ä. als "Anschlag" anzubauen, der, wenn man den Kasten nach unten bewegt und den Boden berührt, ein elektrisches Signal abgibt, welches zu einem Mikrocontroller o.ä. geleitet wird. Dieser erkennt dann, dass Bodenkontakt vorliegt und sagt dem Motor dass er sich um x° drehen soll damit ein bestimmter Abstand y herrscht. Ist das sowas was PICture gepostet hat? Dauerhaften Bodenkontakt sollte dieser Schalter dann aber nicht unbedingt haben...

Gruß, David
29.12.2014, 15:37
Peter(TOO)

Hallo David,

Zitat:

Zitat von xenos3

Es geht um einen kleinen Wagen, der auf einer Fläche (ca. 3x3m groß) verfahren soll.

Hat der Räder?

Zitat:

Zitat von xenos3

Die Stromversorgung für den Wagen und seine Antriebsmotoren wird kontaktlos über den Boden erfolgen. In dem Boden sind dann Spulen oder ähnliches Zeug verbaut, kenn mich da nicht wirklich aus und habe damit auch nicht direkt was zutun. Das wird von anderen Leuten gebaut.

Da solltest du dich als erstes drum Kümmern!
Stichwort: EMV!
Da kannst da nicht einfach eine Messelektronik in das Induktionsfeld einbringen! Im besten Fall misst du jede Menge Störungen, im schlechtesten Fall wird dir die Elektronik gegrillt!

Zitat:

Zitat von xenos3

Was für ein Material über die Elektronik als Boden verlegt wird, steht noch nicht fest, aber es wird auf jeden Fall ein relativ glatter und harter Belag werden. Definitiv kein Metall.

Dann könnte man evtl. optisch abtasten.

Zitat:

Zitat von xenos3

Der oben angesprochene Kasten beinhaltet dann quasi das Gegenstück, dass im Wagen verbaut wird. Er greift dann den Strom ab, ich nehme mal an das ganze wird über Induktion erfolgen... Auch mit diesem Bauteil hab ich nichts weiter zutun, als eine Höhenverstellung zu entwerfen, damit der Luftspalt zwischen dem Boden und dem Kasten möglichst klein eingestellt werden kann um möglichst viel Strom übertragen zu können. Den Boden berühren soll er nicht. Auch ein Schalter oder ähnliches sollte den Boden möglichst nicht berühren, da bei einer Bewegung des Wagens dieser sonst die ganze Zeit schleifen würde. Wäre sicherlich nicht gut nehme ich an.

Und da reicht EIN Sensor?
Auf einen schönen ebenen Fläche brauchst du keine Regelung!
Wenn das das aber welliges Gelände ist, musst du den geringsten Abstand erfassen, sonst setzt dir die Kiste z.B. in der Mitte auf, während am Rand viel zu viel Luft ist.
Da musst du noch einiges definieren, sowohl wie die Ebene beschaffen ist, als auch den sich daraus ergebenden Hub. Und eben, wie bekommst du die Kiste möglichst parallel zur Fläche?

Zitat:

Zitat von xenos3

Naja, ich hoffe es ist halbwegs verständlich was ich geschrieben habe. Hab mit Elektronik u.ä. nicht viel zutun und demzufolge wenig Ahnung von der Materie.

Das merkt man ;-)

MfG Peter(TOO)
29.12.2014, 17:21
Valen

Zitat:

Zitat von Peter(TOO)

...
Dann könnte man evtl. optisch abtasten.
...

Zbs. ein Photosensor das durch ein kleines Rohr guckt. Das offene ende des Rohrs sollte bis zu den Zielhöhe (oder Tiefgang) reichen, wo den Induktion-spule den Boden noch nicht berührt. Ein wenig Umgebungslicht sollte durch den schmalen Schlitz durchscheinen. Wenn man die Höhe regelt bis auf wenigsten Beleuchtung, aber keine komplette Abdeckung von der Sensor, sollte das möglich sein.
29.12.2014, 22:38
Besserwessi

Ich wäre auch für Optische Sensoren. Das kann passiv mit Licht von außen sein, oder ggf. auch mit aktiver Beleuchtung (z.B. IR Dioden) von Außen sein. Diese Sensor wird nicht besonders genau (da abhängig vom Untergrund) sein, aber eine hohe Auflösung ist möglich.