Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schrittmotor mit 0,0014° Auflösung ?


von Jens N. (midibrain)


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Hallo Gemeinde,

ein Hersteller von Verdunkelungsjalousien für Scheinwerfer behauptet 
eine
16Bit Auflösung für seine Geräte zur Verfügung zu stellen.
Vorgerechnet wird dort

http://www.licht-technik.com/html/darkvader.html

das so eine Auflösung von 0,0014 Grad erreicht wird.

Abgesehen davon das meine Rechnung rund 0,0055 Grad ergibt glaube ich 
nicht
das es Schrittmotoren mit 65536 Schritten gibt.

Oder doch ?

Grüße

von npn (Gast)


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Jens Neumann schrieb:
> Abgesehen davon das meine Rechnung rund 0,0055 Grad ergibt glaube ich
> nicht
> das es Schrittmotoren mit 65536 Schritten gibt.
>
> Oder doch ?

Nein, glaube ich auch nicht. Da ist bestimmt noch eine Untersetzung 
dazwischen, z.B. ein Zahnrad-Getriebe.
Und die 0,0055° hab ich auch rausbekommen. :-)

von Stefan D. (mackie05)


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Wo steht denn, dass sie die 16 Bit in "einer" Schrittmotorumdrehung 
hinbekommen?

von Harald W. (wilhelms)


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Jens Neumann schrieb:

> Ich glaube nicht
> das es Schrittmotoren mit 65536 Schritten gibt.

Mit sog. Mikroschritten lässt sich fast jede beliebige
Auflösung erreichen. Man beachte aber den Unterschied
zwischen Auflösung und Genauigkeit.

von npn (Gast)


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Ah! Ich hab gerade gelesen, die 0,0014° beziehen sich auf 90°. Dann ist 
das ganze natürlich wieder richtig.
Aber die Auflösung läßt sich mit einem Schrittmotor allein nicht 
erzeugen. Eine Möglichkeit, die mir noch eingefallen ist, wären 
Piezoantriebe. Mit denen kann man im µm-Bereich positionieren.

von bekannt (Gast)


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Die Aussage ist doch nur, dass es rund 65k Steps braucht um die 90° an 
der "Jalousie" zu drehen? Warum sollte das nicht möglich sein? Ich sehe 
das Limit eher in einer Mechanik die dermaßen spielfrei ist, aber das 
geht sicher auch wenn sie kein Elektroniker plant :-D

von Mike (Gast)


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Wenn man einen Handelsüblichen Hybridschrittmotor nimmt, der 400 
Halbschritte pro Umdrehung bietet, braucht es noch eine Untersetzung von 
655 : 1, das ist mechanisch schon machbar (allerdings nicht ganz 
spielfrei)

von npn (Gast)


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Mike schrieb:
> Wenn man einen Handelsüblichen Hybridschrittmotor nimmt, der 400
> Halbschritte pro Umdrehung bietet, braucht es noch eine Untersetzung von
> 655 : 1, das ist mechanisch schon machbar (allerdings nicht ganz
> spielfrei)

Und das ganze durch 4 geteilt sind ca. 1:164 (es geht um 90°)

von Udo S. (urschmitt)


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Jens Neumann schrieb:
> http://www.licht-technik.com/html/darkvader.html
>
> das so eine Auflösung von 0,0014 Grad erreicht wird.

Da ist kein rein gesteuerter Schrittmotor drin, sondern ein 
Servoantrieb.
Jder Modellbauservo hat inzwischen eine 8-10 Bit Auflösung, also sollte 
mit etwas mehr Geld auch eine 16 Bit Auflösung drin sein.
Und Auflösung ist noch lange nicht Genauigkeit.

von sven (Gast)


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16Bit sind bei DMX geräten schon fast Normal. Und auch Berechtigt. Dmx 
hat eigentlich 8 Bit aber 265 schritte zwischen Hell und Dunkel bzw für 
Bewegungen von Lichtern ist einfach zu wenig. Also nimmt man schon seit 
vielen Jahren einen 2. Dmx Kanal dazu.
Durch Mikrostepping sind 65535 Schritte durchaus Möglich. Und durch 
Mikrostepping laufen die Motoren ruhiger. Bei guter Mechanik wird man 
den unterschied 8 Bit oder 16 Bit jedenfalls merken.
Ab nun 0,0014° wage ich einwenig zu bezweifeln aber das ist sicherlich 
der Theoretisch mögliche wert bei 0 spiel

von Harald W. (wilhelms)


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npn schrieb:

> Piezoantriebe. Mit denen kann man im µm-Bereich positionieren.

...und auch noch um den Faktor 10.000 weniger. :-)

von npn (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> npn schrieb:
>
>> Piezoantriebe. Mit denen kann man im µm-Bereich positionieren.
>
> ...und auch noch um den Faktor 10.000 weniger. :-)

Richtig. Ich habe gerade mal bei PiezoLegs nachgeschaut. Die geben 
mittlerweile eine Auflösung von < 1nm an. Also damit wäre das hier 
überhaupt kein Problem.

von bekannt (Gast)


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Bei Piezo ist eher der Gesamtweg ein Problem?

von npn (Gast)


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bekannt schrieb:
> Bei Piezo ist eher der Gesamtweg ein Problem?

Nö, die Keramikstange kann man so lang machen wie man will (bei den 
Linearmotoren).

von Linuxfan (Gast)


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Klar ist das nur ein theoretischer Wert. Die Machanik packt solche 
Genauigkeiten nicht. Vor allem frage ich mich nach dem Sinn. 16 Bit 
Genauigkeit nur zum Dimmen ist verrückt. Wäre das ein grosses Washlight 
und es ginge um Pan/Tilt, dann OK, aber für Hell/Dunkel, naja. Da 
reichen meist auch 8 Bit völlig aus, hauptsache die Mechanik "hackt" 
nicht und ist gut übersetzt.

von Udo S. (urschmitt)


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Linuxfan schrieb:
> "hackt"

Weils so beliebt ist:
"hacken" kannst du Holz, hier meinst du "haken" :-)

von bekannt (Gast)


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Ok, ich hätte vorher googlen sollen, hatte mir den Aufbau des 
Piezomotors anders vorgestellt, so ist das natürlich keine Sache!

von Harald W. (wilhelms)


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Udo Schmitt schrieb:

> "hacken" kannst du Holz, hier meinst du "haken" :-)

Ich glaube es hackt! Oder hakt? :-)

von Jens N. (midibrain)


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Hallo,
vielen Dank für die zahlreichen Antworten.
Da werden ja Technologien gennant die ich nicht kenne, z.B. der 
Piezomotor.

Eine so hohe Auflösung ist aber durchaus auch für Jalousien 
wünschenswert weil man sonst bei laaaangen Lichtwechseln die Jalousie 
schrittweise fahren sieht. Natürlich sind dann 65k Schritte etwas 
übertrieben aber ja nach Euren Aussagen machbar und glaubhaft.

Dank ans Forum
Jens

von Mechaniklehrling (Gast)


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Auch in der Mechanik kann man die Auflösung nicht beliebig erhöhen. Und 
ja, ich meine die Auflösung, nicht die Genauigkeit.

Der Grund ist u.a. Stick-Slip-Effekt, der begrenzt die Auflösung 
zuverlässig.

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Ihr müsst mal lernen, Marketing-Texte richtig zu lesen. Da steht nur, 
dass der Positionssollwert mit 16-bit übertragen wird (über 2 
DMX-Kanäle). Nirgends wird behauptet, dass diese Auflösung bei der 
Ansteuerung der Motoren auch tatsächlich berücksichtigt wird. Vielleicht 
machen die auch nur 1/16-tel Schritt, dass wären dann gerade mal 800 
Schritte auf 90°. ;)

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

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