Quadraturencoder mit Gabellichtschranken und Zahnrad

[mausi_mick]

hallo,

Hab mal die Vorgabewerte für den Linearantrieb von den Beschleunigungssensoren genommen,
mit dem BMA020 fuhr das Gerät nur ruckweise, da die I2C - Mimik und die LCD-Ausgabe recht zeitaufwändig war.
Mit dem Analog-Sensor MMA7260Q geht es (ohne LCD-Anzeige) besser.
Ich werte nur die y-Achse aus. Durch Drehen des Sensors um +-90%
bewegt sich das Fahrzeug von der Mittelposition zu den jeweiligen Aussenpositionen ((ca +-120 mm). Bei erreichen der Sensorwerte stoppt
der Antrieb.

Anbei noch ein Video:

http://www.youtube.com/watch?v=4kCwrYdwkWY

Gruss mausi_mick

[mausi_mick]

hallo,

hab mich mal wieder - geplant für einen Staubsauger Roboter - mit Qudratur-Encodern beschäftigt.
Als Encoderscheibe dien ein M=0.5 Zahnrad mit 32 Zähnen. Das Zahnrad ist direkt auf der Motorachse montiert, ich verwende einen Motor mit "durchgehender" Achse, sodass
ich mehr Platz für den Encoder und eine Schmierölfreie Umgebung habe.
Über dem Zahnrad auf Höhe der Zähne (Justage etwas kritisch) fixiere ich die beiden Encoder mit Versatz von n x 90° (n=1,3,5,...).
Als Lichtschranke verwende ich welche mit integtriertem Schmitttrigger.
Die Justierung erfolgt mithilfe eines 2 Kanal-Oscis.



https://www.youtube.com/edit?video_r...id=RrN5hlMG07o

[Searcher]

Hallo,
das Signal sieht ja sehr gut aus. Wie heißen die Gabellichtschranken genau?

Gruß
Searcher

PS: Dein Videolink geht nur, wenn man ihn vorher als Nicht-Youtube-Accountbesitzer editiert.

[mausi_mick]

Hallo Searcher,

das sind TCYS 5201 von Pollin (ca 25 Cent), der Motor ist ebenfalls von dort( ("vibratormotor"), er ist recht hochohmig (Ri ca 30-40 Ohm). Hat aber den Vorteil, dass ich mit einfachen H-Brücken (hier IXDN604) auskomme und auch die Betriebsspannung (gewählt 12V) für 2 Motoren mit einem MT3608 aus einer LION-18650 Zelle generieren kann.

Der folgende Link geht vielleicht besser:

https://www.youtube.com/watch?v=RrN5...ature=youtu.be

[mausi_mick]

Hab eine 2. Version aufgebaut, die in den Saugroboter besser zu integrieren ist. Auch wollte ich mal sehen, wie reproduzierbar das ist.
Versuche mit einem roten M=0.5 Zahnrad mit 48 Zähnen hab ich abgebrochen, da das Rechtecksiganl instabil war. Mit einem grauen Zahnrad bekomme ich bessere Ergebnisse, doch ist die Montage / Justage der Optokoppler noch immer unbefriedigend. Ich werd mal eine Kreissegment Halterung bauen, mit der man die Sensoren besser auf den Teilkreis (Zahnmitte) ausrichten kann.

https://www.youtube.com/watch?v=7f-N...ature=youtu.be

[oberallgeier]

.. Versuche mit einem roten M=0.5 Zahnrad mit 48 Zähnen hab ich abgebrochen, da das Rechtecksiganl instabil war ..

Instabile Signale hatte ich mit einer MiniGabellichtschranke auch gehabt. Soger mit einer auf eine (Getriebe-) -Welle aufgeschobenen Encoderscheibe mit 1 Schlitz (zum Aufschieben) und drei Löchern - alles jeweils um 90° versetzt. Durch Tiefersetzen der Gabellichtschranke in Richtung Encoder-Mitte war ohne Zusatzbeschaltung und selbst bei hoher Drehzahl das Signal einwandfrei geworden. Bei Nur-Zähnen wars nie so schön :-/

PS: Schön, wieder von Dir und Deinen Aktivitäten zu lesen!

[mausi_mick]

Hi Oberallgeier !

Ich vermute bei Deiner Lichtschranke war kein Schmitttriger integriert. Bei meiner mit integriertem Schmittrigger bekomme ich ein sauberes Rechteck, nur variiert bei manchen Zahnrädern die Pulsbreite je nach Zahn bzw. Zahnlücke.
Bei dem grauen Zahnrad sieht das besser aus, wobei der Versatz zwischen den Signalen auch keine 90° ist.
Ich vermute , dass sich - wenn ich die Sensoren nicht direkt nebeneinander (90°) setze sondern fast entgegengesetzt (23 Zähne ?) - summieren sich die Abweichungen/Fertigungstoleranzen.
Ich werd mal als nächstes versuchen, die Sensoren näher zueinander zu positionieren (>6mm etwa fünf Zähne, weniger geht wegen der Breite der Gabellichtschranken nicht). Vielleicht sind dann die Signale besser.

[Klebwax]

Ich vermute bei Deiner Lichtschranke war kein Schmitttriger integriert. Bei meiner mit integriertem Schmittrigger bekomme ich ein sauberes Rechteck, nur variiert bei manchen Zahnrädern die Pulsbreite je nach Zahn bzw. Zahnlücke.
Bei dem grauen Zahnrad sieht das besser aus, wobei der Versatz zwischen den Signalen auch keine 90° ist.

Einen Schmittriger kann man auch hinterherschalten z.B. einen 74HC14. Manche Prozessoreingänge haben auch Schmittrigger eingebaut.

Welchen Versatz die Signale haben und und wie ihre Pulsbreite ist, spielt keine Rolle solange folgende Bedingung erfüllt ist: bei einer Drehrichtung kommen die Signalflanken immer abwechselnd auf beiden Kanälen.

MfG Klebwax

[Searcher]

das sind TCYS 5201 von Pollin (ca 25 Cent)

Danke für die Info. Die gibt es bei Pollin immer noch. Bin drauf und dran mir die auch zu bestellen. Zahnradabtastung ist bei mir bisher an zu großen Zahnrädern bzw vorhandenen zu kleinen Gabellichtschranken (aus Floppylaufwerken u.ä.) gescheitert.

Der folgende Link geht vielleicht besser:
https://www.youtube.com/watch?v=RrN5...ature=youtu.be

Ja, geht

Ich werd mal als nächstes versuchen, die Sensoren näher zueinander zu positionieren (>6mm etwa fünf Zähne, weniger geht wegen der Breite der Gabellichtschranken nicht). Vielleicht sind dann die Signale besser.

Ich denke, daß es egal ist, ob die Flanken genau um 90° versetzt sind. Dadurch könnten zwar ganz minimale Meßungenauigkeiten entstehen, die aber ziemlich sicher vernachlässigbar sind. Man muß hauptsächlich drauf achten, daß die Flanken von A und B immer minimal soweit auseinander sind, daß das Meßprogramm genügend Zeit zur Auswertung hat und natürlich, daß auch jede Flanke von den Lichtschranken erfaßt wird.

Gruß
Searcher

[i_make_it]

Der 90° Versatz zwichen A und B-Kanal sind bei Positionsregleung und bei langsamen Drehzahlen bei Drehzahlregelung wichtig. Wenn es nur um Odometrie geht, wird der Messfehler der durch den Versatz entsteht alle 180° pro Kanal ausgeglichen.