Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Induktiver Nährungsschalter


von Johannes (Gast)


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Hallo,

ich bin auf der Suche nach Schaltplänen für induktive Nährungsschalter 
um damit die Seillage einer Modellseilbahn zu überwachen: 
https://www.youtube.com/watch?v=HcAfEbye4A4

Ich habe schon mit einem TDA0141 experimentiert, aber damit bekomme ich 
leider nicht die gewünschte empfindlichkeit hin.

Industrielle Sensoren sind leider zu groß.

Hat evtl. noch jemand eine Idee, wie ich das Problem lösen könnte?

Ich habe als Spule bisher Induktivitäten mit ca. 5*10mm verwendet.

von Stefan F. (Gast)


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Unter TDA0141 finde ich nur Funkstationen für DECT Telefone. Kannst du 
mal einen Link zum richtigen Datenblatt bereit stellen?

Im prinzip sollte die Sache einfach sein. Du baust einen Oszillator mit 
Schwingkreis, dessen Spule von dem Eisen des Drahtes beeinflusst wird. 
Somit ändert sich die Frequenz. Diese wiederum kann man (analog oder 
digital) messen und mit einem Sollwert vergleichen.

Mit einem Mikrocontroller wäre das eine ganz simple Sache - stelle ich 
mir jedenfalls einfach vor.

von Johannes (Gast)


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Sry ich meine TDA 0161.

von Jürgen H. (heidi02)


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Ich kenne diese Induktiven Sensoren bis hinab zu 4mm Durchmesser. 
Eventuell wäre das ja schon das richtige für Dich.

Jürgen

von Andreas B. (bitverdreher)


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Keyence EM-038: Messkopf 14x3.8mm
Kleiner wirst du es im Selbstbau bestimmt nicht hinbekommen.

Gruß
Adreas

von Johannes (Gast)


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Die kleinen Sensoren haben aber nur einen sehr geringen Messabstand, 
deswegen scheidet das leider aus.

Der Selbstbau hätte den Vorteil, dass Sensor und Elektronik einzeln sind 
und ich die Interfacelogik bauen kann wie ich sie brauche.

Was für eine Iduktivität würde man dann wahrscheinlich benötigen um 
5-6mm SN hinzubekommen?

Gibt es für so eine Schaltung mit Mikrocontroller irgendwo Beispiele im 
Netz? Ich habe mich bisher mit dieser Art der Analogtechnik noch nie 
beschäftigt und benötige irgend einen Einstieg in das Thema.

von Franz (Gast)


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Glaube mir, das hätte Keyence auch gerne: Einen größen Schaltabstand bei
noch kleinerem Durchmesser. Was die verkaufen ist ziemlich das Optimum 
in
Bezug auf Größe / Schaltabstand für eine stabile Funktion z.B. über die 
Temperatur und wirst Du wohl kaum schlagen im Eigenbau.

Geht optisch nicht? Wäre kleiner machbar (Fiber- Optik).

von Georg (Gast)


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Johannes schrieb:
> Die kleinen Sensoren haben aber nur einen sehr geringen Messabstand

Das ist physikalisch bedingt, die Grenzen der Physik wirst du auch als 
Bastler respektieren müssen.

Johannes schrieb:
> Ich habe als Spule bisher Induktivitäten mit ca. 5*10mm verwendet

Gekaufte Spulen sind für den Zweck falsch, denn sie sind drauf 
optimiert, möglichst wenig Streufeld zu erzeugen. Bei einem Sensor kommt 
es aber gerade auf ein möglichst grosses Streufeld an, m.a.W. man 
braucht eine nach normalen Massstäben grottenschlechte Induktivität. 
Selber wickeln und experimentieren hilft möglicherweise weiter.

Georg

von Helge A. (besupreme)


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In den käuflichen Sensoren sind häufig Topfkern-Hälften drin bzw. ein 
Kern in einer sehr ähnlichen Form.

von Martin K. (Gast)


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Johannes schrieb:
> Ich habe schon mit einem TDA0161 experimentiert, aber damit bekomme ich
> leider nicht die gewünschte Empfindlichkeit hin.

Die Empfindlichkeit ist weniger vom IC abhängig, viel mehr von der Spule 
 Streufeld  halber Topfkern. Wie die Vorredner schon schrieben.
Kann dir anbieten IC aus DDR-Restbestand A301 und B306; sagen wir mal 
2€/Stück + Versand. Bei Interesse kann ich die Daten hochladen.

Wie dick, welches Material ist das zu überwachende Seil?

von Johannes (Gast)


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Kann man denn irgendwo fertige Topfkern Induktivitäten kaufen?

Selber wickeln werde ich wohl kaum hinbekommen.

Das Seil hat einen Durchmesser von 4mm und ist aus verzinktem Stahl.

von Eddy C. (chrisi)


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Wenn es unbedingt induktiv sein soll, macht es ggf. Sinn, den Sensor in 
Sender und Empfänger aufzuteilen und auf beiden Seiten des Seils 
anzuordnen. Damit sollte sich die Reichweite deutlich erhöhen lassen.

Topfkern ist für grosse Reichweite eine schlechte Wahl. Der Vorteil des 
Topfkerns ist lediglich, dass er nach hinten kein Feld abstrahlt. Das 
Streufeld konzentriert sich vor den Schnittflächen.

Besser hinsichlich Reichweite ist ein kurzer Ferritstab.

von isnah (Gast)


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Der Standard-Chip für induktive Näherungsschalter ist der TCA505.

http://www.infineon.com/cms/en/product/power/supply-voltage-regulator/ac-dc-pwm-pfc-controller/ac-dc-function-ic/ics-for-inductive-proximity-switches/TCA505BG/productType.html?productType=ff80808112ab681d0112ab6f6c6924a0

Wobei für Kleinserien nur das P-DSO-16-1-Gehäuse verfügbar ist, was in 
der Fertigung einen minimalen Durchmesser des Sensor von 8mm zulässt. 
Für kleineren Durchmesser, bis hinunter zu 4mm, muss auf COB-Technik 
(chip on board) mit der Chip-Version des TCA505 zurückgegriffen werden

von Helge A. (besupreme)


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Johannes schrieb:
> Kann man denn irgendwo fertige Topfkern Induktivitäten kaufen?
>
> Selber wickeln werde ich wohl kaum hinbekommen.

Dürfte noch die einfachste Übung sein in dem Projekt. Topfkern plus zwei 
geteilte Spulenkörper kaufen. Man muß dann den halben Spulenkörper 
absägen, ich glaub es gibt keine halben zu kaufen.

von Mark S. (voltwide)


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von Johannes (Gast)


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von Eugen (Gast)


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Ferrit- Halbschalen und die zugehörigen Spulenkörper für ind. 
Näherungsschalter in unterschiedlichen Durchmessern findst Du bei 
Bürklin in Mchen.

Für Deine Anwendung dürfte eine Halbschale mit ca. 20 mm Durchmesser bei 
einem Schalt- Abstand von ca. 2 - 3mm auf das Seil geeignet sein.

Den Spulenkörper wickelst Du von hand mit ca. 0,20 mm CUL- Draht voll.
Wenn Du das hast, poste wieder, ich schicke Dir dann eine geeignete 
Oszillator- Schaltung mit einstellbarem Schaltabstand.

Schneller + billiger wäre ein fertiger ind. Näherungsschalter z.B. im M 
18
Gewindegehäuse (Conrad, u.a.)

von Mark S. (voltwide)


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Johannes schrieb:
> Du meinst diese Bauform?
>
> 
http://www.reichelt.de/Fest-Induktivitaeten-radial/L-07HCP-2-2M/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=86409&GROUPID=3180&artnr=L-07HCP+2%2C2M

Ja, so was in der Art. Möglichst hohen Induktivitätswert auswählen. Gibt 
es auch in kleiner als SMD. Diese Garnrollen sind magnetisch "offen", 
d.h. sie strahlen gut ab und empfangen gut.

von Werner H. (pic16)


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Warum nimmst du keine Hallschalter, kleiner und billiger gehts garnicht 
mehr.

von Georg (Gast)


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Johannes schrieb:
> Selber wickeln werde ich wohl kaum hinbekommen.

Dann dürfte auch der Rest für einen induktiven Näherungsschalter ein 
riesiges Hindernis sein. Vielleicht solltest du es doch zuerst mal mit 
einer Lichtschranke probieren, das ist VIEL einfacher. Ein Reflextaster 
sollte mit verzinktem Stahl gut funktionieren, wenn ich es richtig 
verstehe, dass das Seil entweder da ist oder rausgesprungen und ganz 
weg.

Gerade induktive Näherungsschalter erfordern schon höhere 
Elektronik-Weihen.

Georg

von Ma234 (Gast)


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Vielleicht könntest Du durch das Seil einen Wechselstrom fließen lassen.
Frequenu 100kHz. Danach kannst Du mit einer kleinen Spuke als Empfänger 
dem Abstand messen.

von Stefan (Gast)


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In welcher Dimension liegt denn Deine Beschränkung - in der Länge oder 
im Durchmesser ?
In M8 machen wir quasi-bündig, 4 mm und nicht bündig 6 mm; Baulänge 18 
mm.
In M12 quasi-bündig, bis zu 8 mm; Baulänge 22 mm.


Stefan

von Johannes (Gast)


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Die Beschränkung liegt in der Länge und im Durchmesser.

Es soll an mehreren Stützen die Seillage unterhalb der Rollenbatterien 
überwacht werden um ein Verlaufen des Seils nach links und rechts zu 
überwachen.  Dabei müssen die Klemmen und Kabinen mit den Gehängestangen 
einwandfrei passieren können.

In meinen anderen Videos kann man sich davon ein Bild machen.

Es geht letztendlich auch um ein entgleistes Seil zu erkennen.

Wie würde das denn mit einem Hall Sensor funktionieren?

Das mit dem Strom durch das Seil und einem Sensor ober und unterhalb 
funktioniert leider wegen den Kabinen auch nicht. Da das Seil innerhalb 
der Station durch durchfahrende Kabinen geerdet wird.

von Basic (Gast)


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Johannes schrieb:
> Wie würde das denn mit einem Hall Sensor funktionieren?

Das Seil muß aus ferromagnetischen Material sein, dann kann ein 
vorgespannter Hallsensor (Magnet sitzt auf der Rückseite des Sensors) 
eine Änderung der Seillage erfassen.

von Peter L. (Gast)


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unter dem Seil sitzt ein LDR (optimal wäre Durchmesser = 
Seildurchmesser)
über dem Seil eine Led, Wenn das Seil wandert, ändert sich auch der 
"Schatten", LDR wird niederohmiger

von Johannes (Gast)


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Wenn ich das Ganze mit einem Hallsensor mache, müsste es ein analoger 
sein oder?

Wie Temperaturstabil ist ein Hallsensor? Funktionieren die auch 
unterhalb von 0 Grad noch zuverlässig?

Das mit dem Lichtsensor funktioniert leider nicht, da ja die Klemmen 
auch noch die Sensoren passieren.

Deswegen sollte ein Sensor unter das Seil, dort ist die Klemme offen und 
das Seil läuft unverändert weiter.

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