Rasenrobo mit Induktionsschleife, Schaltbilder, Hallsensor

[jguethe]

Hi,

An Christian H:
habe inzwischen 100 m (r = ca. 2,6) im Garten ausgelegt und ersten Test mit der Sensor-Schaltung von MichaelM gemacht. Generator-Frequenz ca. 100 Hz, Netzteil für Generator ist ein Universal- Notebooknetzteil von Conrad mit Ventilator, welches bei 12 – 15V 8A !!! liefert.(kostet ca. € 39). Mit anderen Worten: Die Spannung bricht bei einem Spitzenstrom von > 4A kaum zusammen.
Empfängerspule aus 24V-Relais mit r = 1600.
Die Einstellung mit den Trimmern ist - wie von Dir berichtet - diffizil.
Die Empfindlichkeit ist nicht befriedigend. Ein Signal wird bei mir erst bei etwa 30-50 cm - Abstand (innerhalb der Schleife) erkannt, das jedoch an jedem Punkt der Schleife. Ausserhalb ist die Empfindlichkeit deutlich geringer.
Im Prinzip kann ich innen, aussen und genau über der Schleife detektieren.
Wie gesagt: Ob der Robo sich innerhalb der Schleife befindet, kann ich so nicht eindeutig bestimmen.
Ich muss noch andere Spulen, Frequenzen und Empfangsschaltungen, insbesondere Deine, im Garten testen. Ich denke, Anfang nächster Woche, kann ich näheres berichten.


Grundsätzlich meine ich:
Um die Sache nachbausicher zu machen, müssen m.E. folgende Parameter aufeinander abgestimmt sein und für Nachbauzwecke ziemlich konkret definiert werden:
Frequenz; Spulentyp, Art der Empfangsschaltung.
Wie Du schon an anderer Stelle bemerkt hast, Deine Empfängerschaltung passt nicht zum Generator von MichaelM und umgekehrt. Ich kann das prinzipiell nur bestätigen.

Gruss
jguethe

[Christian H]

Hallo,

An jguethe,
ich habe inzwischen mit 3 verschiedenen Relaisspulen 12 V , 24 V, 500 -900 Ohm meine Schaltung ausprobiert und sie hat immer funktioniert. Impulsbreite 2 bis 5 ms funktionieren. Die Freuenz muss halt auf das jeweilige Programm etwas abgestimmt werden. 5 Hz bis 20 Hz. Das kann man ausprobieren. Je höher die Frequenz, desto mehr wird natürlich das Netzgerät belastet. Ich sehe eigentlich keinen Bedarf für eine Frequenz über 20 Hz.

Da ich eigentlich davon überzeugt bin, dass die Sache funktioniert, habe ich alles nochmal zusammengefasst ins RN-Wissen unter Sensoren - Navigation gestellt. Inzwischen habe ich auch getestet, ob man die Impulsbreite am Empfänger messen kann. Auch das geht. Ich würde sagen dies ist auch ein Vorteil gegenüber MichaelM´s Schaltung, da dies der Weg zum Betrieb von 2 Schleifen ist.


Mit freundlichen Grüssen


Christian

[Christian H]

Hallo,

An jguethe,
ich habe inzwischen mit 3 verschiedenen Relaisspulen 12 V , 24 V, 500 -900 Ohm meine Schaltung ausprobiert und sie hat immer funktioniert. Impulsbreite 2 bis 5 ms funktionieren. Die Freuenz muss halt auf das jeweilige Programm etwas abgestimmt werden. 5 Hz bis 20 Hz. Das kann man ausprobieren. Je höher die Frequenz, desto mehr wird natürlich das Netzgerät belastet. Ich sehe eigentlich keinen Bedarf für eine Frequenz über 20 Hz.

Da ich eigentlich davon überzeugt bin, dass die Sache funktioniert, habe ich alles nochmal zusammengefasst ins RN-Wissen unter Sensoren - Navigation gestellt. Inzwischen habe ich auch getestet, ob man die Impulsbreite am Empfänger messen kann. Auch das geht. Ich würde sagen dies ist auch ein Vorteil gegenüber MichaelM´s Schaltung, da dies der Weg zum Betrieb von 2 Schleifen ist.


Mit freundlichen Grüssen


Christian

[MichaelM]

Hallo,
ich habe gerade einen Test mit einer großen Schleife im Garten gemacht. Die Schaltung funktionierte bis ca. 400m². Bei größeren Schleifen (getestet bis ca. 1500m²) habe ich nur in ca. 8m zum Draht Empfang. Ich werde deshalb falls die Sache mal spruchreif werden sollte eine neue Schaltung entwickeln, die ca. 20 bis 50A auf den Draht gibt. Dann sollte es keine Probleme mehr geben. Die Empfindlichkeit lässt nämlich bei Höhenunterschieden oder Neigung nach. Da es in unserem Garten jedoch einen Höhenunterschied von ca. 8m und eine Steigung von 42° (nicht Prozent!) gibt muss das auch berücksichtigt werden.
Gruß,
Michael

[Lunarman]

ähhh... wieviel A? Wieviel Volt?

[MichaelM]

Hallo,
in meinem Post sind keine Tippfeheler enthalten.
Gruß,
Michael

[Lunarman]

Okay... wieviel Volt kommen denn auf die Schleife? 5? Ich muss niemandem hier erklären, dass 1000 - 2500 Watt unproportional viel im Verhältnis zum eigentlichen Rasenmäher is...

[MichaelM]

Hallo,
wie kommst du auf solche Leistungen? 1000W hat vielleicht der Rasenmäher wenn gerade der Blitz einschlägt. Fast alle Induktionsschleifen die ich kenne haben nur einen Leiterabstand von max. 5 bis 8m, was einem Abstand von 2,5 bis 4m entspricht. Der Draht wird dazu Kammförmig ausgelegt und der Empfänger bekommt in der Mitte sogar von 2 Seiten das Signal. Wenn ich nun größere Distanzen überbrücken möchte (50m Abstand zw. den Drähten) muss ich mit dem Strom bzw. der Windungszahl hoch. Ein steilerer Impuls würde evtl. auch helfen, wird aber schwierig. Ich könnte mich natürlich auch mit der jetzigen Schaltung begnügen und kammförmig auslegen, oder die Schleifenfunktion anderweitig übertragen, z. B. Funk, (gänzlich ignorieren ist nicht gut...). Funk hätte auch den Vorteil dass man nicht die Steuersignale über die Schleife übertragen muss. Ich brauche jetzt erstmal ein paar Formeln zum Rechen. Nochmal zur Leistung: Da die Impulse sehr kurz sind, ist gemittelt auch nur wenig Leistung nötig. Wie gesagt muss die Sache erstmal Spruchreif werden, ich Zeit haben und ich mich für eine Lösung entscheiden.

Übrigens:
Ursprünglich war die Schleife zum Entlangfahren gedacht für andere Anwendungen. Das mit dem Rasenmähen kam nur durch meinen Vater, als er meinte dass der ferngesteuerte Rasenmäher eigentlich auch selbst fahren könnte...

Gruß,
Michel

[Lunarman]

jaaaa... da hab ich mich um ne ganze stelle verrechnet!
Das ist peinlich.


zum Entlangfahren isses natürlich auch gut.

[jguethe]

Hi,
habe gestern die Sensorschaltung von CHristian H. ausprobiert unter folgenden Bedingungen:
Generator
ca. 5-10 Hz (schwankt, wenn ich etwas mit der Pulsbreite spiele)
Netzteil: 12-15V 8 A !!!(Universal-Notebook-Netzteil von Conrad).
Spannung geht ohne Vorwiderstand direkt auf die Schleife
Zusätzlich mit 10000µF gepuffert
kann man offenbar bei diesem Netzteil auch weglassen

Schleife: im Garten 100m ausgelegt.
Der maximal mögliche Abstand (innerhalb) zur Schleife beträgt etwa 6m.
Sensorschaltung- wie gesagt - von Christian H.
Spule: Relaisspule 900 Ohm aus 24V-Relais, oder ca 270 OHM aus 12V-Relais, geht beides. Auch meine auf Ferritkern selbst gewickelte Spule funktioniert.
Den 2. OP habe ich zur Anzeige mit LED nachgeschaltet wie im Schaltplan angegeben.

Ergebnis:
Spannung an der Schleife bricht kaum zusammen. Mit Osci - Tastkopf an D des ILR3803 stelle ich ganz steile Flanken fest. Wie breit ich den Impuls auch mache, der ILR3803 wird nicht einmal handwarm; die dort verbratene Verlustleistung ist äußerst gering. Ich habe die Schleife schon mit 16V betrieben; der Impulsstrom müsste bei Schleifen-R von etwa 2,6 OHM also über 5 A liegen.
Sensationelle Empfindlichkeit. Überall, an jedem Punkt im Gelände blinkt die LED im Takt der Generatorfreqenz. Selbst in einer Höhe von 1,50 - 2 m (innerhalb) ist das Signal überall sicher zu empfangen.

Direkt über dem Draht, kein Signal
Ausserhalb ist das Signal wieder da, jedoch mit deutlich geringerer Empfindlichkeit; in 1,50 m Höhe kann ich das Signal nicht empfangen. Ich muss den Sensor weiter nach unten bringen.

Wenn ich den Sensor auf normale Arbeitshöhe bringe (ca. 5- 10 cm ber Boden), scheint das Signal fast zu stark zu sein.

Deshalb habe ich am Generator die Spannung über 100 OHM/5W auf die Schleife gegeben und nach dem Widerstand ein C von 10000 µF nach GND gelegt. Die Empfindlicheit ist - erwartungsgemäß - deutlich geringer.


Mit der Schmitt-Trigger -Ergänzung - wie von Christian H in Wiki beschrieben, ist es mir im "Labor" nur bedingt gelungen, die Signale aussen und innen zu trennen. Wenn es einigermaßsen funktionierte, war die Empfindlichkeit aber dahin. Die Einstellung der Potis ist schwierig. Ich vermute, dass ich zu dicht an der Signalquelle bin (Generator, Sensor, Osci uw. stehen zu eng bei einander). Selbst meine Schreibtischlampe (Leuchtstoffröhre) und mein Standardnetzgerät versursachen poduzieren störende Signale.
Das habe ich noch nicht im Garten ausprobiert; soll heute folgen.

Übrigens: Die Anzeige mit meiner Testschaltung reagiert auch auf andere Frequenzen relativ empfindlich (Handy, Drahtlos-Telefon im Haus, Signale werden noch bei etwa 50cm Abstand erkannt.
Meine Testschaltung baue ich auf Lochrasterplatinen von 9 x 5 cm auf. Mit dieser Einheit teste ich im Garten. Wenn ich die Platine mit der Spule mit mäßiger Geschwindigkeut um 90 Grad drehe wird, auch im Freigelände im Garten (ohne aktiven Generator) eine Spannung induziert.
Eine Frage an die Experten: Ist das möglicherweise der Erdmagnetismus, der hier durch die Bewegung einen Strom induziert. Meine Anzeige-LED leuchtet bei jeder Drehbewegung wenigstens deutlich auf. Ich werde das mal auf dem Golfplatz testen. Wenn's dort auch so ist, kann es wohl nur der Erdmagnetismus sein.

Als nächstes werde ich versuchen, die Signale innen und aussen sauber auseinander zu halten. Hier sehe ich noch Schwierigkeiten. Mit dem Osci müsste ich am Ausgang des OP's ein unterschiedliches Signal (aussen und innen) erkennen können. Dies ist mir - wie gesagt - noch nicht richtig gelungen.

Gruss an alle RasenRobo-Freaks
jguethe