DC-Kleinstmotor mit Getriebe + Drehsensor, 5V 510 Upm

[oberallgeier]

Bei diesem hacking fehlt natürlich noch etwas. Es ist ja bei diesem Getriebemotor weder eine Geschwindigkeitsaussage zu treffen, noch ist eine Positionierbarkeit möglich.

Wir brauchen also eine Drehzahlmessung und eine Möglichkeit, durch Zählen der Motorumdrehungen den Drehweg des Servohorns zu bestimmen.

Da gibts eine schicke, kleine Gabellichtschranke (GLS) - die GP1S096HCZ - wenig mehr als ein halber Euro. Die Grösse ist so, dass sie in den hier beschriebenen Servomotor hineinpasst. Fertig sieht das Ganze so aus.

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Der Servo von unten, die Elektronik wurde entfernt. Neben dem Servo liegt ein Motor, typgleich zu dem, der eingebaut ist. Darunter ein Stück "Blech" - siehe in diesem Thread, im Text weiter unten.

In den Getriebekasten kommt etwas Elektronik - die Schaltung entnimmt man dem Datenblatt zum GP1S096HCZ. Also LoadWiderstand habe ich 330R genommen - dabei ist die LED mit 5V Versorgung hell genug für ein gutes Signal vom Fototransistor. Der Fototransistor wird mit 10k angefahren - das bringt ausreichende Sicherheit gegen spikes und ein Signal das sicher zwischen über 4V und 0,2V schaltet - bei den besagten 5V Versorgung. Die ganze Einrichtung frisst im offenen Zustand 4 mA und im bedeckten (Lichtschranke abgeschattet) 3,8 mA.

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So sieht das im Getriebekasten aus. Auf dem Antriebsritzel klebt (2-Komponenten-Uhu) ein Unterbrecher. Der ist aus einer Rasierklinge geschnitten - siehe Bild mit dem Servo von unten - da liegt ein Rest der Rasierklinge drunter (Gilette Contour). Das Material ist 0,1 mm dick und Edelstahl - eine sinnvolle Wahl. Trotz der Härte des Materials kann man es mit einer gut geschliffenen Haushaltsschere schneiden (die Hausfrau muss es nicht wissen - die Schere leidet etwas, aber wirklich nur gaaanz wenig, ehrlich). Das Bild zeigt eine leicht schräg gesetzte Lichtschranke - damit kann die Abschattung verbessert werden, denn "unten" steht das Antriebsritzel etwas im Weg.

Die Lötarbeit an der GLS ist nicht sehr anspruchsvoll. Das Teil verträgt auch mehrfache Belötungen - es ist etwas diffizil, so eine "Freiform-Lötung" hinzukriegen.

Die Löcher durch den Motorträger werden mit einer Stecknadel gestochen - die verwendeten haben 0,6 mm Durchmesser - genausoviel wie die Widerstandsdrähte. Die Drähte werden vor dem Einführen in das Loch angespitzt (ich habe 1000er Schmirgelleinen dazu genommen). Dann ist der Sitz so fest, dass die GLS sicher im Getriebekasten fixiert ist. ACHTUNG: SEHR HOHE VERLETZUNGSGEFAHR! Wenn der Stecknadelkopf abbricht, rauscht das Nadelende vermutlich bis an den Knochen - durch die Knochenhaut. Das ist am Daumen (einer der empfindlichsten taktilen Fühler des Menschen) wirklich ein ernstzunehmender Unfall.

Der Getriebekasten ist etwas dickwandig geraten - da hilft es, mit einem feinen, sehr scharfen Messer die Wandung an den ensprechenden Stellen dünner zu schaben. Leider war das notwendig - sonst ist der Raum an zwei, drei Stellen zuuuu eng.

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Der verwendete Motor benötigt im Leerlauf bei 2,7 V rund 20 mA - genau dasselbe, das ich im zusammengebauten Zustand des Umbaus gemessen hatte. Also tritt keine nennenswerte, zusätzliche Reibung auf.

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Bei "vollem" Lauf bei 6V, immer noch ohne Last, wurden 27 mA gemessen. Unter Last sind es dann 80 - da läuft er noch - bis über 150 mA im Stillstand. Das soll nicht erreicht werden, der Motor bekommt Hitzeschäden . Maximal fahre ich bei dem Motor dann Drehzeiten von etwas über einer Sekunde am Getriebeausgang, rund 1,1 .. 1,2. Die Übersetzung von 750:1 bedeutet mit dem zweiflügeligen Unterbrecher, dass ich am Signaleingang rund 1500 Hz verarbeiten muss. Das ist kein Problem, ich mache das mit (zwei) extINT an einem mega168/20MHz.

Aussteht noch (m)eine Geschwindigkeitsregelung und die Wegmessung. Beides Softwarelösungen, die mithilfe des erwähnten extINT erledigt werden können.