Hallo Foren-User, ich bin neu hier und nun schon ewig auf der Suche nach einer Loesung fuer ein vermutlich relativ einfaches Problem. In der Uni haben wir ein Geraet gebaut, das zwei Zylinder ineinander rotieren laesst. Wir haben beide Rotationsachsen mit jeweils einer Lochscheibe ausgestattet ueber die wir nun gern die Drehgeschwindigkeit oder Frequenz messen wuerden. Die Geschwindigkeiten werden dabei relativ gering sein, so im Bereich von hoechstens 40rpm. Wir haben auch schon zwei Gabellichtschranken hier und zwar vom Typ HOA 1881 (Honeywell). Wir haben leider garkeine Ahnung von solchen Mess-Schaltungen, weshalb ich hier gerne mal eine Erklaerung von Grund auf erfragen moechte. Wie muss die Gabellichtschranke verschaltet werden, damit sie funktioniert. Passt die Schaltung auf http://rn-wissen.de/wiki/index.php/Datei:GP1S23_beschaltung.png prinzipiell? Das Datenblatt der Lichtschranke habe ich, allerdings weiß ich nicht, welche Werte daraus ich benoetige usw. Welcher Kontakt der Lichtschranke ist der Ausgang, der mir quasi den Messimpuls gibt, den ich wiederum an ein Auslese-Geraet weiterleiten kann? Welches Geraet zum Auslesen kann man im einfachsten Fall verwenden? Am liebsten wuerden wir das Signal auch am PC auslesen und darstellen koennen. Ich kenne mich wirklich noch garnicht aus. Ich habe schon sehr viel im Internet recherchiert, bin aber immer auf Beitraege gestoßen wo offensichtlich die Fragenden schon soweit in der Materie drin waren, dass die Basics vorrausgesetzt wurden, die mir jedoch fehlen. Vielleicht kann mir jemand ganz einfach erklaeren wie ich mich solchen Gabellichtschranken moeglichst einfach eine Drehzahlmessung vornehmen kann und was ich dazu alles brauche. Loeten etc ist kein Problem. Sollte ich hier im falschen Unterforum gelandet sein wuerde ich mich ueber einen Hinweis und eventuell um ein Verschieben durch Administratoren freuen! Vielen Dank und viele Grueße, Yves
Yves schrieb: > Wie muss die Gabellichtschranke verschaltet werden, damit sie > funktioniert. Passt die Schaltung auf > http://rn-wissen.de/wiki/index.php/Datei:GP1S23_beschaltung.png > prinzipiell? Ja. So eine Lichtschranke ist keine Raketentechnik. Auf der einen Seit ist eine LED .... die wird wie eine LED angesteuert, d.h. mit einem Vorwiderstand an + und schon leuchtet sie. (und natürlich die andere Seite auf -. Geschlossener Stromkreis und so) Und auf der anderen Seite ist ein Phototransistr, der durchschaltet, wenn Licht drauf fällt. > Das Datenblatt der Lichtschranke habe ich, allerdings weiß > ich nicht, welche Werte daraus ich benoetige usw. Da gibts nicht viel. Der VOrwiderstand der LED richtet sich nach ihrer Durchlassspannung, die ist wieder abhängig von der Farbe. Mit 220Ohm wird da erst mal nicht viel schief gehen. und die 10k auf Seiten des Phototransistors sind hoch genug, dass da nicht viel Strom durch den Transistor fliesst, wenn er durchschaltet. > Welcher Kontakt der Lichtschranke ist der Ausgang, der mir quasi den > Messimpuls gibt, den ich wiederum an ein Auslese-Geraet weiterleiten > kann? Der mit dem Pfeil an dem µC (die Abkürzung für Mikrocontroller) steht. > Welches Geraet zum Auslesen kann man im einfachsten Fall verwenden? Am > liebsten wuerden wir das Signal auch am PC auslesen und darstellen > koennen. PC ist schwer, weil es an zeitgenössigen PC ausser USB keinerlei Eingänge mehr gibt, die man verwenden könnte. Und USB ist dafür denkbar ungeeignet. > Ich kenne mich wirklich noch garnicht aus. Warum machst du das dann als Projekt an der Uni? Eine LED leuchten zu lassen ist nun wirklich nicht das große Problem.
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Hinweis: Die Honeywell Lichtschranke arbeitet mit Infrarot Licht. Das kann man mit den meisten Handy-Kameras sichtbar machen. D.h. um zu kontrollieren ob die LED leuchtet, einfach mal mit der Handy-Kamera draufhalten. (Aber vorher mal mit der Fernseher Fernsteuerung kontrollieren, ob die Kamera auf IR empfindlich ist)
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Yves schrieb: > Passt die Schaltung auf > http://rn-wissen.de/wiki/index.php/Datei:GP1S23_beschaltung.png > prinzipiell? Ja, aber das ist eine ziemlich verknotete Zeichnung. Schau im Datenblatt nach, wo der Pin1 ist und von dort wird im Uhrzeigersinn gezählt, wenn man auf die Stifte schaut. Üblicher Weise werden ICs usw. nämlich von der Bestückungsseite her abgebildet und dann muß man linksrum zählen. Ansonsten die IR-LED betreiben wie andere LEDs auch: Mit Vorwiderstand und richtiger Polarität. Bei Falschpolung können LEDs kaputt gehen. Lediglich der Wert der zur Berechnung des Vorwiderstands nötigen Flußspannung ist bei IR-LEDs mit ca. 1V deutlich geringer als bei LEDs füe sichtbares Licht, die, je nach Farbe, etwa 1,7..3,5V brauchen.
Yves schrieb: > Vielleicht kann mir jemand ganz einfach erklaeren wie ich mich solchen > Gabellichtschranken moeglichst einfach eine Drehzahlmessung vornehmen > kann und was ich dazu alles brauche. Hier hat's eine fertige Schaltung: http://reprap.org/wiki/Gen7_Endstop_1.3.1 Zum auslesen reicht ein Arduino Nano (5 Euro). Je nach erforderlicher Genauigkeit ist das zugehörige Programm trivial (in einer Schleife den Pin auslesen bis er sich ändert) bis mittel anspruchsvoll (ohne Arduino Library, interruptgesteuert, Timer zum messen).
Yves schrieb: > Wir haben beide Rotationsachsen mit jeweils einer > Lochscheibe ausgestattet ueber die wir nun gern die Drehgeschwindigkeit > oder Frequenz messen wuerden. Die Geschwindigkeiten werden dabei relativ > gering sein, so im Bereich von hoechstens 40rpm. Für solch geringe Drehzahlen nimmt man gerne Reziprokzähler, damit man in absehbarer Zeit mal ein Ergebnis zu Gesicht bekommt. Vielleicht habt ihr so etwas sogar im Lager. Alternativ eben eine Lochscheibe mit vielen Löchern. Wenn man dabei eine Frequenz im Tonfrequenzbereich sicherstellen kann, d.h. oberhalb etwa 30Hz, käme als Eingabemöglichkeit der Mikrofon- bzw. Audioeingang des PC in Frage. Ansonsten ist, wie bereits erwähnt wurde, die Elektronik des PC schlecht geeignet, weil zum Einen heute kaum noch Parallel- oder Seriell-Ports vorhanden sind, und zum Anderen die Betriebsysteme auch früher schon keine hochauflösende Zeitnahme ermöglichten.
Hallo und vielen Dank für die schnellen Antworten! Also ich hatte auch daran gedacht, ein Gerät wie einen Arduino oÄ zwischen zu schalten um dann das Ausgabe-Signal am Computer weiter zu verarbeiten. Zur Frage, warum ich so ein Projekt mache: Ich bin Geowissenschaftler und wir haben eine Art Rheometer gebaut. Die Messelektronik daran ist halt mehr so etwas was gemacht werden muss, damit wir das Gerät sinnvoll nutzen können. Die Elektronik ist also mehr Mittel zum Zweck und beim Zweck kennen wir uns dann wieder aus :-) Die Basics zur LED-Beschaltung kenne ich auch aus anderen Projekten (Effektgeräte für E-Gitarre) aber mit Messtechnik habe ich mich bisher leider noch nicht auseinander gesetzt. Vielen Dank für eure Antworten! Ich werde mich mal mit jedem Vorschlag genau auseinander setzen und bei weiteren Fragen wieder auf euch zurück kommen! Gruß!
Hallo nochmal! Die Schaltung die Markus H. gepostet hat sieht fuer mich relativ einfach umsetzbar aus, weshalb ich mich da mal heran wagen wuerde. Inwiefern muss ich diese modifizieren um die Honeywell Lichtschranken zu verwenden? Ich finde so viele Angaben in den Datenblaettern, dass ich einfach nicht durchsteige, welche der Angaben die wichtigen sind. Ich habe mir trotzdem auch mal die im Projekt verwendeten Lichtschranken bestellt, um darauf zurueckgreifen zu koennen. Eben habe ich mit meinem Prof gesprochen, er hat zum Auslesen schon ein Geraet gekauft gehabt, es waere natuerlich super, wenn wir dieses nun verwenden koennten. Es handelt sich um ein WIKA Dl15. Dieses laeuft mit 9V, weshalb wir beide Gerate separat mit Strom versorgen muessen. Ich frage mich nun aber ob die Schaltung von Markus H. das richtige Ausgangs-Signal fuer das WIKA Dl15 liefert...? Hier ist das Datenblatt fuer das WIKA Gereat: http://en-co.wika.de/upload/DS_AC8001_D_851.pdf Wenn ich das richtig verstehe, wuerde ich das Signal der Lichtschranke an Pin 6 des Dl15 klemmen, oder? Gibt es sonst etwas zu beachten? Ist es mit diesem Geraet uberhaupt moeglich? Fuer ein paar weiterfuehrende Anregungen waere ich sehr dankbar :-) Wir kommen der Sache langsam naeher denke ich, vielen Dank! Gruß
lrep schrieb: > Schau im Datenblatt nach, wo der Pin1 ist und von dort wird im > Uhrzeigersinn gezählt, wenn man auf die Stifte schaut. Hättest Du ins Datenblatt geschaut, käme dieser Tip nicht! Die verwendete Gabellichtschranke hat Anschlußdrähte: Black - IRED Anode Orange - Detector Collector Brown - IRED Cathode Red - Detector Emitter Yves schrieb: > Es > handelt sich um ein WIKA Dl15. Vergiss es. Das Gerät nutzt zu Temperaturmessungen und für analoge Größen. Zählen kann es nicht.
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Route 66 schrieb: > Yves schrieb: >> Es >> handelt sich um ein WIKA Dl15. > > Vergiss es. Das Gerät nutzt zu Temperaturmessungen und für analoge > Größen. > Zählen kann es nicht. Laut Datenblatt kann es Frequenzen messen. http://www.wika.us/upload/OI_DI15_V10_en_us_18299.pdf Abschnitt 4.4 und folgende.
Route 66 schrieb: > Vergiss es. Das Gerät nutzt zu Temperaturmessungen und für analoge > Größen. > Zählen kann es nicht. Okay, danke dir! In der Anleitung steht, dass es auch eine Frequenz messen kann, weshalb wir dachten, es sei brauchbar fuer die Anwendung. Dann werdei ch mich vielleicht mal richtung Arduino umschauen. Ich weiß auch wie die Belegung des Bauteils ist usw, ich find es nur schwer, herauszufinden, welche Spannungs- und Stromstaerkewerte aus den Tabellen in den Datenblaettern die sind, die ich brauche und nach denen die Widerstaende berechnet werden. Danke!
Yves schrieb: > Ich weiß auch wie die Belegung des Bauteils ist usw, ich find es nur > schwer, herauszufinden, welche Spannungs- und Stromstaerkewerte aus den > Tabellen in den Datenblaettern die sind, die ich brauche und nach denen > die Widerstaende berechnet werden. Die wichtigere ist erst mal die Forward-Spannung UF der LED. Die ist mit 1.6V angegeben. Dann ist angegeben wieviel Strom die LED abkann. Das sind die beiden Richtwerte, die du brauchst um den Vorwiderstand für die LED zu berechnen. Die Ausgangsseite ist aus Sicht der Lichtschranke weniger kritisch. Hier ist das wesentliche Element, wieviel Strom der Eingang der Auswertung sehen will. Die Lichtschranke ist vom Prinzip her einfach nur ein Schalter
1 | +----------------------- Versorgungsspannung |
2 | | |
3 | R |
4 | | |
5 | +------------> zur Auswertung |
6 | | |
7 | / Schalter |
8 | | |
9 | +------------------------ Masse |
ist der Schalter geschlossen, dann rinnt der Strom durch den Schalter nach Masse und die Spannung an der 'Auswerteleitung' bricht auf nahezu 0 ein. Hier darf also nicht zuviel Strom durch den 'Schalter' fliessen. Im Datenblatt der Lichtschranke ist das der ICE (Strom durch Collector zum Emitter). Das ist eine limitierende Größe. Größer darf der Strom (den du mit R einstellst) nicht werden. Auf der anderen Seite will die Schaltung an der Auswertung * eine bestimmte Spannung sehen, wenn der Schalter nicht durchgeschaltet hat. Dann liegt an der Leitung die Versorgungsspannung an. D.h. die Versorgungsspannung darf klarerweise nicht höher sein, als das was der Eingang abkann. * und auf der anderen Seite will der Eingang meist auch einen gewissen Mindeststrom ziehen können. Dieser Mindeststrom muss also durch den Widerstand fliessen können, denn der muss ja irgendwo herkommen. Mit diesen beiden Forderungen kannst du dir ausrechnen, wie groß R mindestens bzw. maximal sein darf. Und irgendwo zwischen den beiden Werten bewegst du dich dann mit dem realen Wert. (Zu berechnen geht das alles ganz simpel mit dem Ohmschen Gesetz. Eine kleine Skizze der SPannungen und Ströme ist dabei für einen Neuling immer hilfreich) > > Danke!
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Yves schrieb: > Ich habe mir trotzdem auch mal die im Projekt verwendeten Lichtschranken > bestellt, um darauf zurueckgreifen zu koennen. Ähm, Du hättest auch einen Kit haben können. 4 Euro zum selber löten, 6 Euro einbaufertig.
Markus H. schrieb: > Ähm, Du hättest auch einen Kit haben können. 4 Euro zum selber löten, 6 > Euro einbaufertig Ja das ist mir leider zu spät aufgefallen :D aber danke trotzdem! Und vielen Dank an Karl-Heinz, das sollte mir sehr gut weiter helfen!
Hallo Yves! Zu dem WIKA-Gerät solltest Du Dich noch mal schlau machen. Laut dem alten (2004) Datenblatt von Karl-Heinz http://www.wika.us/upload/OI_DI15_V10_en_us_18299.pdf kann es neben Frequenzen auch Drehzahlen. In Deinem aktuelleren (2012) http://en-co.wika.de/upload/DS_AC8001_D_851.pdf taucht die Frequenz nur noch in der Anschlussbelegung auf, nicht in der Beschreibung.
Yves schrieb: > Die Geschwindigkeiten werden dabei relativ > gering sein, so im Bereich von hoechstens 40rpm. Wenn das Wika nicht funktioniert, könnte ich Dir einen Musteraufbau anbieten: http://www.mino-elektronik.de/7-Segment-Variationen/LCD.htm#lcd5 Frequenz, Drehzahl, Periode, kein Problem. Die Gabellichtschranke paßt direkt an den Eingang. Bei Bedarf geht auch Batteriebetrieb.
Route 66 schrieb: > In Deinem aktuelleren (2012) > http://en-co.wika.de/upload/DS_AC8001_D_851.pdf > taucht die Frequenz nur noch in der Anschlussbelegung auf, nicht in der > Beschreibung Also in de Bedienungsanleitung die uns vorliegt wird auch der Betrieb Tür Frequenzmessung beschriebe. So werden wir es dann auch versuchen, wenn von euch niemand einen Einwand hat :) Die Skizzen zur Verkabelung sind auch in dem Datenblatt von Karl-Heinz abgebildet. Da sollte ich schätzungsweise die Skizze links in der mitte nehmen, bei Punkt 3.3.6 oder? Vielen Dank! (auch an m.n., ich komme evtl darauf zurück)
Yves schrieb: > Dann werde ich mich vielleicht mal richtung Arduino umschauen. Wenn Du keine direkte Anzeige brauchst und einen Arduino UNO verwenden möchtest, gibt es ein fertiges Programm dafür: http://www.mino-elektronik.de/fmeter/fm_software.htm#bsp7 Praktisch ist die Ausgabe per USB an einen PC und die Stromversorgung über USB. Die IR-Diode der Lichschranke kann man mit +5 V über 470 Ohm versorgen und vom Fototransistor legt man den Emitter auf GND und den Kollektor an den Signaleingang. Da der interne pullup-Widerstand aktiv ist, braucht man keinen weiteren externen Widerstand. Mit einem Arduino UNO könnte man auch mehrere Kanäle auswerten, hier sind es vier: Beitrag "4-Kanal Drehzahlmessung mit ATmega88"
m.n. schrieb: > Mit einem Arduino UNO könnte man auch mehrere Kanäle auswerten, hier > sind es vier: Beitrag "4-Kanal Drehzahlmessung mit ATmega88" Bei der Beschaltung von Kontrasteinstellung und ungenutzen Datenpins sollte man sich vor Aufbau nochmal das Datenblatt des LCD-Herstellers ansehen. Meist sollen die unbenutzen Datenleitungen offen bleiben und je nach Einsatzbedingungen kann es sinnvoll sein, die Kontrastspannung einstellen zu können.
Hier scheint die Sonne. Regnet es bei Dir schon?
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Hallo nochmal an Alle und Danke an dieser Stelle für die bisherige Hilfe! Ich habe es mittlerweile so hinbekommen, dass wir die Drehzahl mit dem WIKA-Gerät sauber ausgelesen und über das eingebaute Display angezeigt bekommen. Habe dafür die Schaltung von Markus H. verwendet und die Widerstände für die Honeywell Lichtschranken angepasst. Außerdem habe ich einen Spannungswandler davor geklemmt (78L05) damit ich nur ein Netzteil für alle Gabellichtschranken + WIKA Geräte verwenden kann. Jetzt wäre es noch klasse, bei Bedarf das Ganze noch am PC auslesen zu können. Die WIKA Geräte verfügen über easyBUS Ausgänge, der entsprechenden Converter sind jedoch nicht gerade günstig, weshalb ich das gern anders lösen würde. Ich habe nun gedacht, dass ich dafür, wie oben vorgeschlagen, einen Arduino nano verwende. Ich kenne mich in dem Gebiet noch garnicht aus, aber habe nun schonmal ein bisschen mit der Recherche begonnen. Ich habe auch einfach Lust, mich mal etwas in das Thema Arduino einzuarbeiten :-) Welches Signal sollte ich in den Arduino einspeisen? Ich könnte einfach das analoge Puls-Signal was ich in das WIKA-Gerät schicke abgreifen und auf jeweils einen Analog-Pin des Arduino geben. Wäre das die sinnvolle Vorgehensweise? Die WIKA Geräte haben auch jeweils zwei digitale Ausgänge, mit denen könnte ich auch arbeiten, allerdings weiß ich nicht, wie ich dann alles konfigurieren müsste. Was wäre die einfachere Variante, auch was das programmieren am PC betrifft? Könnt ihr mir dazu vielleicht eine kleine Anleitung/Hilfestellung geben? Vielleicht gibt es solch ein ähnliches Projekt auch schon irgendwo im Netz? Das Wichtige wäre eben, die Werte am Computer darstellbar und eventuell speicherbar zu machen. Man könnte natürlich die abgelesenen Werte auch einfach in eine Excel-Tabelle eintippen, aber wäre ja nett, wenn das etwas eleganter gelöst wäre :-) Vielen Dank also schonmal an dieser Stelle, ihr habt mir bis hierhin schon wirklich gut geholfen. Ich habe noch ein Foto vom aktuellen Stand angehängt. Ist noch jede Menge Platz im Gehäuse, deswegen sollte ein Arduino kein Problem sein.
Yves schrieb: > Die WIKA Geräte verfügen über easyBUS Ausgänge, Sind die Spezifikationen irgendwo veröffentlicht? Dies http://en.wikipedia.org/wiki/EasyBus ist noch das Beste, was Google dazu findet.
Zu den genauen Spezifikationen kann ich auch nichts sagen. Das System ist von der Firma Greisinger, wenn mich nicht alles täuscht. Die gängigen Converter heißen EBW 1, EBW 3 usw. Das WIKA hat aber auch digitale Ausgänge (nicht easyBUS), vielleicht kann man auch damit arbeiten?
Sofern Du den easy-bus nicht nutzen kannst oder die Hardware dafür zu aufwendig ist, wäre eine doppelte Messung meines Erachtens die einfache Lösung. Ein µC (AVR, Arduino) wertet das Sensorsignal direkt aus und gibt es per RS-232 bzw. USB-Konverter an den PC. Gleichzeitig gibt der µC das aufbereitete Eingangssignal an einen Ausgangspin weiter, wo dann das WIKA-Teil zur Meßwertanzeige angeschlossen wird. Natürlich wäre es eleganter, per µC beide Signale auszuwerten und die Anzeige gleich mit anzusteuern. Auf entsprechende Schaltungen/Programme für 2 x 16 LCD + RS-232 hatte ich ja oben verwiesen. Das dürfte günstiger sein, als irgendwelche spezifische Zusatzmodule zu beschaffen.
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