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Thema: optischen Drehzahlsensor

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    optischen Drehzahlsensor

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    Hallo,

    Suche jetzt nach einem optischen Drehzahlsensor (infrarot bevorzugt, Laser- kommt in Frage). Der sollte am Ausgang die rechteckige Impulse senden.

    Maximale Drehzahl 5000 rpm. Kupplungsraum ist ca 40 mm breit.
    Aber ich habe gelesen, die optischen Drehzahlsensoren sollten nicht unbedingt in 5-10mm nah zum Drehteil platziert werden?
    Wenn optische Sensoren 100 mm weit vom Drehteil platziert werden könnten - dann 40 mm mussen nicht unbediengt beachtet werden und der Sensor könnte breiter sein.

    http://www.rw-kupplungen.de/PDF/rw_elastomerkupplung...

    Die aktuell vorhandene Kupplung ist aus ALU, hat 26 mm Einbaulänge; 25 mm Außendurchmesser, Wellenbohrungen von beider Seiten je 9 mm Durchmesser.

    Falls infrarot -Drehzahlsensor zum Einsatz kommt - sollte die Kupplung mit schwarzem unreflektiertem Papier beklebt sein? Und drauf - ein Reflexstreifen? Wie groß (Länge, Breite?) sollte dieses Reflexstreifen in meinem Fall sein ( um Interrupt im Sensor zu gewährleisten) wenn die Kupplung selbst nicht groß (25 mm Durchmesser) ist?

    Konntet ihr bitte den passenden optischen Drehzahlsensor empfehlen ?
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  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Der CNY70 erfüllt wohl die meisten Anforderungen und wäre auch bei Rei..elt zu haben. eventuell muß man den Impuls noch verstärken bevor man ihn auswerten kann. Bei dem Impulsring muß man beachten, dass nicht alles, was im optischen Schwarz erscheint auch im infraroten Schwarz ist. Speziell schwarze Inkjet Tinten und Faserschreiber sind im Infraroten meist nicht schwarz. Traditionelle Zeichentusche sollte funktionieren, ebenso Laserdrucker oder Xerographie. Für die weißen Segmentbereiche genügt wahrscheinlich weißes (nicht retroreflektierendes) Material, z.B. Papier, wenn es die sonstigen Umgebungsbedingungen erlauben. Retroreflektierendes Material würde mehr in die Sendediode rückstrahlen, weniger in den Empfänger.
    Alternativ, weil nicht verschmutzungsanfällig, würde ich noch einen induktiven Sensor (induktiver Näherungssensor) prüfen. Diese Sorte induktiver Sensor ist auch für Alu geeignet, sie reagieren auf die Annäherung von elektrisch leitfähigem Material. Leider sind die aber etwas teurer, dafür typischerweise dauerhaft zuverlässig und erzeugen drehzahlunabhängig saubere Rechtecksignale. Da müßte man sehen, ob die schnell genug schalten für die Anwendung und ob der schmale Polymersteg zwischen den Aluklauen reicht, um zuverlässig zu unterbrechen. Wahrscheinlich ist deswegen eine möglichst kleine Bauart sinnvoll. Ein möglicher, relativ preiswerter Sensor dieses Typs wäre z.B. dieser, der will aber mindestens 10V sehen. Meistens haben solche Sensoren open-collector-Ausgänge und werden je nach Typ des Ausgangstransistors als pnp oder npn Typ bezeichnet.

  3. #3
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    Wenn es kleiner sein soll und der Sensor nahe an der metallischen Kopplung angebracht werden kann, wäre auch eine magnetische Abtastung mit einem Zahnradsensor denkbar. So z. B. der iC-MZ(http://ichaus.biz/product/iC-MZ ), welcher direkt aus einer 5.5 bis 36V Spannung versorgt werden kann und auch die Leitungstreiber mit beinaltet. Es braucht ein kleines PCB mit einen Bias-Magneten um direkt abzutasten. Hier sind einige Anwendungen zur Geschindigkeitserfassung beschrieben: http://ichaus.biz/Drehzahlen_einfach_erfassen . Es gibt natürlich auch fertige Sensoren für die Zahnradabtastung.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    eine magnetische Abtastung mit einem Zahnradsensor denkbar. So z. B. der iC-MZ(http://ichaus.biz/product/iC-MZ )
    Das wird aber wieder nur mit ferromagnetischen Zahnrädern (Stahl) funktionieren. Collage will aber die Aluminiumklauen seiner Kupplung erfassen, da geht mit Hallsensor nichts.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Viele Dank.
    Ich muss 3 Sensoren ausprobieren: induktiven, optischen und Kapazitiven.
    Über kapazitiven bin ich nicht sicher, ob die solche aufgabe schaffen.

    Induktiven habe ich bestellt und jetzt wähle ich den Optischen.

    Ich habe die Sensoren-Serie gefunden:

    https://autosen.com/optische-sensoren
    https://autosen.com/_img/_products/_.../de/GROUP4.pdf

    Darunter sind aber Reflexlichttaster AO013. Wäre das der passende?

    Da sehe ich neben dem Reflexlichttaster auch
    AO014 die Reflexlichtschranke (Mit Polfilter)
    AO015 Einweglichtschranke (sender)
    AO016 Einweglichtschranke (Empfänger)

    Verstehe ich richtig: der Reflexlichttaster z.B. AO013 sendet licht auf die Kupplung und falls die Kupplung nicht reflektiert - wartet der Sensor, und falls Reflecktiertes Streifen in das Lichtstrahl gerät -> dann wird das von der Kupplung reflektiertes Licht vom AO013 erfasst und ein Impuls am Ausgang innitialisiert.
    Ist es so? Ist AO013 komplette Lösung ?

    Wie ich mir vorstelle, sind AO014 Reflexlichtschranke, AO015 Einweglichtschranke, AO016 Einweglichtschranke - keine vollstandige Lösung, nur einzelnteile

    und der AO013 ist sowohl Sender des Lichtes als auch Empfänger?

    - - - Aktualisiert - - -

    Ist CNY70 ein Empfänger von Licht? Sollte man noch den Sender applizieren?

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Der Autosen AO014 ist wohl eher dazu gedacht das Vorhandensein von Objekten vor einem (eventuell auch gleichfarbigen) Hintergrund festzustellen. AO015 ist eine Reflexlischtschranke für größere Abstände. Als Reflexlichtschranke für kleinere Abstände ist eher AO009 gedacht, allerdings mit relativ niedriger Schaltfrequenz. Alle drei enthalten Sender und Empfänger und eine Elektronik die Störlicht wenigstens teilweise ausblendet und am Ausgang ein binäres Schaltsignal erzeugt.
    CNY70 ist Empfänger und Sender in einem Gehäuse, allerdings ohne zusätzliche Elektronik. Damit ist der CNY70 relativ stark empfindlich gegen Fremdlicht und das Ausgangssignal ist ein schwacher Strom, der eventuell noch verstärkt werden muß bevor man damit irgend etwas Schalten kann.

  7. #7
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    Und was ist mit dem AO009: stark fokusierter Infrarotstrahl?

    Dessen Tastweite von 1mm bis 400mm
    und dessen Lichtfleckendurchmesser 185 mm bei maximalen Tastweite.

    Das könnte heisen... wenn man den Sensor 2-3 mm vom Drehteil positioniert , dann sollte Lichtfleckkendurchmesser klein sein.
    Ist

    Lichtfleckendurchmesser (Tastweite) als Funktion proportionell ?
    Sagen wir wenn Sensor vom Drehteil 4mm entfernt sein wird

    Lichtfleckendurchmesser = 185 x 4 / 400 = 1.85mm
    Und das ist schon kleiner als mein Streifen auf dem Drehteil...

    Oder ist die Abhängigkeit nicht proportionell?

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Oder ist die Abhängigkeit nicht proportionell?
    Bei Licht kann man von einer geradlinigen Ausbreitung ausgehen. Man weiß aber nicht wo der Fokus (also Lichtfleckdurchmesser = 0) liegt. Wahrscheinlich ein paar Millimeter hinter der Vorderkante des Sensors. Notfalls müßte man beim Hersteller anfragen. Das Diagramm (Funktionsreservekurve) im Datenblatt legt nahe, dass sogar Abstände bis 0,1mm möglich sind

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