Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drehzahlmessung mit Hall Effect Sensor oder IR-Lichtschranke?


von Felix N. (felix_n888)


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Guten Abend, liebe µC Community,
Ich wollte ganz gerne die Drehzahl von einen Elektromotor(6-12V) messen. 
Ich weis das es bereits mehrere Beitrage zu diesen Thema gibt jedoch 
fand ich für mich nichts passendes.

Ich stehe nämlich zurzeit vor der Entscheidung ob ich für die 
Drehzahlmessung ein Hall Effect Sensor nutzen soll oder doch eine 
IR-Lichtschranke. Das Prinzip ist ja eigentlich das gleiche. Auf die 
Welle des Motors kommt beim Hall Effect Sensor ein Magnet und jedesmal 
wenn der Magnet am Sensor vorbei kommt löst er ein Interrupt aus.

Bei der Lichtschranke würde ich ein kleines Zahnrad auf die Welle 
stecken. Und ein Loch dort rein machen. Auf die andere Seite des Loches 
eine IR-Diode platzieren und auf der anderen Seite des Loches eine 
IR-Photodiode so, dass sich die Schreibe sich noch frei drehen kann. 
Wenn das Loch auf Höhe der Diode ist geht ja kurz das IR Licht durch und 
löst dann am µC ein Interrupt aus.

Laut Datenblatt erreicht der Motor bei 12V eine Drehzahl von 9000 u/min. 
Ich denke daher das die Hall Effect Methode nicht so gut ist da der 
Magnet weg katapultiert werden könne bei der Drehzahl. Zudem würde der 
Motor dann glaubig auch Anfangen zu vibrieren oder zu eiern. Nur ist die 
Lichtschranke auch noch bei so eine Drehzahl zu verlässig?

Dabei wird da glaubig(bin mir nicht 100 %ig sicher) ein Rechteck Signal 
erzeugt. Da bei der Lichtschranke wenn Licht durch kommt ein HIGH Pegel 
kommt und wenn kein Licht durch kommt dann ein LOW Pegel. Beim Hall 
Effect Sensor ist es glaubig gleich.

Was meint ihr ist die bessere Variante?
Hat jemand damit auch Erfahrung gemacht?

Mfg Felix.

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Gegen eine Unwucht kannst Du Magnete/Löcher gleichverteilt anbringen.
Bei Löchern ist die Gefahr aber geringer, daß Diese weg fliegen ;)

Bei 9000 u/min sind ganze 150 u/sek - da Licht recht flott unterwegs 
ist, sollte es von Seiten der Lichtquelle keine Bedenken geben.
Bei 150 Impulsen pro Sekunde hat der µC noch genügend Freizeit, daß Du 
Das als Urlaubstag dem µC abziehen kannst ;)

Gegen Unwucht, also mehrere Löcher, ver-x-fachen sich die Impulse - 
bevor der µC aber nicht mehr mitkommt, besteht das Zahnrad nur noch aus 
Loch ;)

Das Signal der Lichtschranke kann, sofern der µC Das nicht selber 
hinbekommt, auch erst 'gerichtet' werden - dazu ginge ein OpAmp als 
Komparator oder was mit Schmitt-Trigger Eingängen.

MfG

von Wolfgang (Gast)


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Felix N. schrieb:
> Ich weis das es bereits mehrere Beitrage zu diesen Thema gibt jedoch
> fand ich für mich nichts passendes.

Wenn's mal schnell gehen soll, nehme ich einen Laserpointer, eine 
Photodiode und einen mattschwarzen Klebestreifen.
Der Klebestreifen kommt irgendwo auf die Welle, der Laserpointer 
leuchtet drauf und die Diode guckt sich den Reflex an. Das Klebeband 
fliegt bei 9000 1/min gewöhnlich nicht weg. Gegen Sorgen wegen Unwucht 
helfen zwei symmetrisch draufgeklebte Fitzel.

von Wilhelm M. (wimalopaan)


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Ich mache das mit einer einfachen Reflexlichtschranke. Dazu reicht es, 
die Welle zur Hälfte auf dem Umfang mit einem Edding schwarz zu machen.

von Georg (Gast)


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Felix N. schrieb:
> Ich denke daher das die Hall Effect Methode nicht so gut ist da der
> Magnet weg katapultiert werden könne bei der Drehzahl

Jede Methode ist schlecht, wenn man sie unfähig realisiert. Einen Magnet 
zuverlässig zu befestigen erfordert doch keine Weltraumtechnologie.

Natürlich hat eine optische Messung viele Vorteile, aber in einem Punkt 
ist die magnetische Lösung unschlagbar: sie ist extrem robust gegen 
Verschmutzung. So etwas funktioniert noch unter einer dicken 
Schmiereschicht, unter der man eine optische Markierung nicht mal mehr 
finden könnte.

Georg

von m.n. (Gast)


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Felix N. schrieb:
> Auf die
> Welle des Motors kommt beim Hall Effect Sensor ein Magnet und jedesmal
> wenn der Magnet am Sensor vorbei kommt löst er ein Interrupt aus.

Die beste Position für den Magneten ist das Wellenende, sodaß er genau 
im Drehpunkt der Achse liegt. Das vermeidet eine Unwucht.

von Manfred (Gast)


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Georg schrieb:
> in einem Punkt ist die magnetische Lösung unschlagbar:
> sie ist extrem robust gegen Verschmutzung.
In den 80er Jahren bei den ersten Elektronikzündungen verwendete man 
Magnetgabelschranken. Mechanisch aufgebaut wie eine Gabellichtschranke, 
aber Hallelement und Festmagnet und im Schlitz eine Scheibe mit 
Ausklinkung.

War eine der ersten Elektronikanlagen im VW-Golf und auch als Zündgeber 
in der BMW K100 zu finden.

Im Golf war noch ein Zündverteiler drin, anstatt Nocke und Kontakt eben 
die Megnetgabelschranke und es drehte sich eine Metallglocke ähnlich 
Schuhcremedosendeckel mit Fenster drin.

Am Motorrad war es eine Scheibe auf der Kurbelwelle, wo ein Finger 
heraus stand und durch die Schranke kreiselte.

Hier gibt es ein vergleichbares Bauteil aus Fernost, auf der letzten 
Seite mit Foto: http://www.hallsensors.de/CYHME301.pdf

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