Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lochabstand/Position messen - Welcher Sensor?


von Bernd (Gast)


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Hallo,

ich habe eine Fläche an einer "Wand". In der Wand sind an 
unterschiedlichen Punkten Löcher über eine Gesamtlänge von ca 40 cm. Nun 
gibt es einen Hebel auf dem eine Nase ist welche in die Löcher passt. Da 
der Hebel blind bedient wird benötige ich eine Anzeige in welchem Loch 
sich die Nase befindet bzw. zw. welchen beiden Löchern sich die Nase 
befindet.

Nun bin ich auf der Suche nach einem passenden Sensor. Da ich zwar 
programmieren kann, aber von den unterschiedlichen Sensoren wenig Ahnung 
habe hoffe ich auf eure Hilfe.
Hier ein paar Ideen die ich hatte:
- An dem Hebel ist bereits eine kleine Rolle, die an der Wand entlang 
fährt. Am einfachsten wäre es wenn es eine Art Druckplatte gäbe über die 
die Rolle fährt und dadurch Druck auf die Platte aufbringt und die 
Position dann in Widerstand umsetzt. Gibt es so etwas?
- Alternativ würde bestimmt auch eine Art Drehgeber mit einem Messrad 
funktionieren. Hättet ihr da Vorschläge?

Das ganze würde ich an einen kleinen pic anbinden um von dort die 
entsprechenden LEDs zu steuern.

Danke schonmal!
Bernd

von Dennis R. (dennis_ec) Flattr this


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Poti an die Achse des Hebels

von Bernd (Gast)


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Danke für die schnelle Antwort. Aber wie gesagt, der Weg den der Hebel 
dabei macht ist ca. 40 cm. D.h. das Poti würde dabei mehrere Umdrehungen 
machen müssen. Außerdem wäre das Poti dauerhaft mit einem Anpressdruck 
an den Hebel belastet. Macht das nichts?

von Kurt (Gast)


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- An dem Hebel ist bereits eine kleine Rolle, die an der Wand entlang
fährt.

Die Umdrehungen der Rolle zählen. (braucht aber eine Anfangsreferenz)

 Kurt

von der schreckliche Sven (Gast)


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Bernd schrieb:
> gibt es einen Hebel auf dem eine Nase ist welche in die Löcher passt.

Einfach einen elektrischen Kontakt ins Loch?

von Limi (Gast)


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Eine Skizze des Hebels würde helfen.
Drehbewegung?
Lineare Bewegung?
Welche Auflösung ist erforderlich?

Würde ein Anbaumessschieber gehen?
https://www.top-maschinen.de/messtechnik/anbau-messschieber/digitaler-alu-einbau-messschieber-0-400-horiz.html

von georg (Gast)


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Bernd schrieb:
> Da
> der Hebel blind bedient wird

Bernd schrieb:
> um von dort die
> entsprechenden LEDs zu steuern.

Aha, den Hebel siehst du nicht, aber die LEDs? Obwohl du den Hebel 
betätigst?

Lass mich raten: du trägst eine Augenbinde mit eingebauten LEDs? Mein 
Vorschlag: nimm sie ab.

Georg

von my2ct (Gast)


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Bernd schrieb:
> Da der Hebel blind bedient wird benötige ich eine Anzeige in welchem Loch
> sich die Nase befindet bzw. zw. welchen beiden Löchern sich die Nase
> befindet.

USB-Kamera?

von Bernd (Gast)


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Danke für die Hinweise (besonders den mit der Augenbinde... ;-))

Der Hebel befindet sich links an der Bordwand eines Segelflugzeugs. Die 
LEDs im Sichtfeld des Piloten. Ich will den Hebel bedienen können ohne 
hinschauen zu müssen.

Hier ist ein Bild des Hebels:
https://www.alexander-schleicher.de/wp-content/uploads/2016/05/F-GAL-259-002.jpg
Es handelt sich um den Hebel mit dem schwarzen Griff in der Bildmitte 
oben (über dem blauen Hebel)
Die Rolle ist leider auf dem Bild nicht zu sehen. Sie befindet sich vor 
der Durchführung.

Danke nochmal
Bernd

von Kurt (Gast)


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Magnet irgendwo an der Stange und Reedkontakte.

 Kurt

von georg (Gast)


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Bernd schrieb:
> Hier ist ein Bild des Hebels

Sehr schöne Aufnahme.

A Soweit ich das sehe, ist das Teil an der Wand ein Blech mit Löchern. 
Man könnte das austauschen gegen eines, bei dem sich in den Löchern 
Sensoren befinden, die erfassen ob der Hebel mit dem Stift vorbeikommt. 
Da gibt es mehrere Möglichkeiten, besonders wenn man auch am Stift was 
machen kann.

B Das löst nicht das Problem anzuzeigen, ob sich der Stift zwischen 2 
Löchern befindet. Meiner Meinung nach führt da kein Weg dran vorbei, 
einen Positionssensor einzubauen, linear oder einen Drehgeber, und dann 
einem µController die Positionen der Löcher einzuprogrammieren.

C Wenn ich die Funktion richtig verstehe, könnte man ja auch gleich den 
Klappenwinkel digital anzeigen. Dann könnte man auf die Löcher 
verzichten und den Hebel in jeder Position festklemmen. Sieht dann auch 
gleich Airbusmässiger aus.

D Touchscreen und Fly-by-Wire?

Georg

von nachtmix (Gast)


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Kurt schrieb:
> Magnet irgendwo an der Stange und Reedkontakte.

Magneten hat man im Cockpit vielleicht nicht so gerne.
Wenn der sich aus irgendeinem Grund löst, wird er sich gemäß Murphy's 
Law genau dort festsetzen, wo er den größen Schaden anrichtet: Direkt 
neben dem Schnapskompass.



Bernd schrieb:
> der Weg den der Hebel
> dabei macht ist ca. 40 cm. D.h. das Poti würde dabei mehrere Umdrehungen
> machen müssen.

Es gibt so genannte Wendelpotis, in denen die Widerstandsbahn 
schraubenförmig angeordnet ist.
Die bekanntesten Bauformen benötigen 10 Umdrehungen von Anfang bis Ende, 
aber es gibt auch andere mit 3, 5, 15, 20 Umdrehungen.
Duese Potis sind zwar nicht ganz billig, aber sie sind auch sehr 
präzise: Der Linearitätsfehler liegt typisch unter 0,25%. Auf 400mm 
entspräche das einem Positionierungsfehler von maximal +/- 1mm.
Hier käme es allerdings hauptsächlich auf die Reproduzierbarkeit an, die 
naturgemäß noch besser ist.

Z.B.: 
https://www.conrad.de/de/praezisions-potentiometer-10-gang-mono-2-w-10-k-vishay-1-st-429309.html
Das Signal des Potis könnte man dann einer einfachen Komparatorschaltung
(mit LM324 oder LM339) zuführen, welche es mit einigen voreingestellten 
Werten vergleicht und entsprechende Lämpchen anzündet.

Zum Antrieb des Potis könnte man z.B. den Zahnriemen und die Zahnrolle 
aus einem alten Tintestrahldrucker ausschlachten, oder solche Teile neu 
kaufen. Das sind ebenfalls Präzisionsbauteile, obwohl man es ihnen nicht 
ansieht.

Zu beachten ist lediglich, dass die Achsen der Wendelpotis gewöhnlich 
nicht metrisch sind, sondern einen Durchmesser von 1/4" haben.

von Bernd (Gast)


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Guten Morgen,

prima. Das klingt alles schon mal sehr gut. Ich habe so eine ähnliche 
Idee wie die mit dem Poti gehabt. Was haltet ihr davon?
http://www.farnell.com/datasheets/1856387.pdf

Danke!
Bernd

von Bernd (Gast)


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Ich hätte auf den Encoder eine kleine Gummirolle aufgebracht, die dann 
an der Schubstange entlang rollt.
Meine Bedenken beim Poti wären, dass dieses den (leichten) seitlichen 
Druck den ich dazu aufbringen muss nicht lange mitmacht. Ist das 
begründet? Beim Encoder ist ein Shaft Side Load angegeben.

PS: Prinzipiell würde auch gegen eine Lösung mit Magneten an dieser 
Stelle nichts sprechen. Aber die "Auflösung" bei der Messung muss in 
Bereich von 2-3 mm sein, da einige der Löcher leider sehr nach 
beieinander liegen.

Nochmals danke!
Bernd

von georg (Gast)


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Bernd schrieb:
> Ich hätte auf den Encoder eine kleine Gummirolle aufgebracht, die dann
> an der Schubstange entlang rollt.
> Meine Bedenken beim Poti wären, dass dieses den (leichten) seitlichen
> Druck den ich dazu aufbringen muss nicht lange mitmacht

Da gibt es ein viel ernsteres Problem: wenn du die Versorgung 
einschaltest, ist ja keineswegs garantiert, dass das Potentiometer 
wirklich so steht, dass es die Stellung der Stange korrekt wiedergibt, 
beispielsweise könnte es verrutscht sein. Überhaupt müsste man jeden 
Schlupf ausschliessen, um sicherzustellen, dass das Potentiometer z.B. 
immer an einem Anschlag steht, wenn die Schubstange ganz hinten ist.

Man könnte das zwar beim Einsteigen prüfen und notfalls korrigieren 
(manuell am Reibrad drehen), aber das vergisst man leicht. Immerhin geht 
es ja um ein Luftfahrzeug, da sollte so etwas schon ganz ganz sicher 
sein, ich schätze doch du sitzt da auch selbst drin.

Georg

von Clemens S. (zoggl)


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gibt es bei dem Gestänge vll eine bessere Position für den Sensor? ein 
Drehgelenk mit geringem winkel an einer Umlenkung zb?

wenn du nicht basteln willst gäbe es noch schnurpotentiometer. ds muss 
ja zb auch nicht direkt an den hebel. die Stange geht ja inter dem sitz 
irgendwo hin.

https://www.amazon.com/Linear-Sensor-String-Potentiometer-4-20mA/dp/B01M21LQ0X

https://www.aliexpress.com/item/Linear-Displacement-Sensor-CESI-S500-Series-with-500mm-measurement-range/1223230546.html


sg

von lolli (Gast)


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Hier gibt es noch einen linearen resistiven Positionssensor 
(Potentiometer) als Folie, den du eventuell direkt auf der Wand unter 
der Rolle anbringen kannst.

https://www.aliexpress.com/item/Fast-Free-Ship-Pressure-Position-Sensor-Linear-Displacement-Sensor-Film-Potentiometer-15cm-Film-potentiometer-position-sensor/32838056467.html

Deren Länge ist zwar nur 15cm, aber mit 2 Stück im richtigen Abstand und 
der entsprechenden Auswertelogik könntest du vermutlich die relevanten 
Bereiche der benötigten 40cm abdecken.

Ob der Druck der Rolle ausreicht oder aber zu hoch ist, und wie haltbar 
die Folie bei deiner Belastung ist, das ist natürlich noch die Frage.

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