Induktiver Sensor für Arduino

Hallo allerseits,

ich suche einen induktiven Sensor bei dem ich mithilfe des Arduinos die Spannungsänderung einer sich drehenden Motorschnecke messen kann.

Anhand der Kurve, so die Theorie, soll ersichtlich sein, ob die Schnecke rund läuft oder eben nicht.

Habt ihr da vlt. Ideen, welcher Sensor (Kostenpunkt bis 200€) dafür geeignet sein könnte und ob es der Arduino überhaupt schafft?

MfG

oder eben nicht

Nicht läuft oder nicht rund läuft?

"Unrund laufen" würde ich bei höheren Drehzahlen über mechanische Kräfte und Schwingungen erkennen wollen, bei niedrigen evtl. optisch?

Nicht rund läuft, meinte ich. Ich hab das nämlich mal bei einer Firma gesehen. Da wurde ein (eigentlich günstiger Sensor im Bereich 60-90€) dafür verwendet und die Spannungsänderungen wurden in einem Diagramm als Kurve eingetragen. Wenn Sie relativ gleichmäßig war, lief es "rund", gab es stärkere Abweichungen eben nicht.
In dem Maße würde es mir auch reichen. Nur wollte ich es mit dem Arduino realisieren zu messen.
Also ich brauch jetzt nicht die genaue Abweichung, sondern nur "läuft rund" oder "läuft nicht rund".

Ich weiß nur nicht welcher Sensor mit dem Arduino geeignet ist.

Ich hoffe man versteht was ich meine.

Hi

Einen Schwingkreis aufbauen, Der durch die Annäherung der Motorwelle verstimmt wird?
Denke, wir reden hier über recht kleine Abstandsänderungen - wird wohl keine Kardanwelle vom Trecker sein, wo's auf nen halben Zentimeter nicht ankommt ...

Vll. geht was in Richtung kazitiver Sensor, oder ein Hall-Sensor in einem Magnetfeld.

MfG

Ich hab das nämlich mal bei einer Firma gesehen

Und du bist sicher, dass das induktiv ging?

Hallo,

gehts um sowas ?

ifm Sensoren

wenn es um Indutrie Sensoren geht benötigen die in der Regel 24DC. Digitale Ausgänge haben demnach ebenfalls 24V. Das lässt sich aber leicht mit einem Spannungsteiler and einen Arduino anpasen. Wenn es um analoge Signale geht werden meist 0-10V verwendet oder 0-20mA , Es gilt ebenso, mit einem Spannungsteiler oder passender Bürde kannst Du wieder an den Arduino gehen.

Lass dich von einem Vertreter der einschlägigen Firmen beraten bei dem was du messen willst, und wie das anzubauen ist. Mit IFM hatte ich beruflich oft zu tun , die waren immer sehr hilfsbereit. In vielen Bereichen des Maschinenbaues wird das verwendet ist also eigendlich fast Standard. Seit das Thema Industrie 4.0 so heiß geworden ist hat das nochmal einen ( oft sinnlosen ) Schub bekommen, Hauptsache irgendo steht 4.0 dran.

Heinz

michael_x:
Und du bist sicher, dass das induktiv ging?

Ja, ein Wirbelstromsensor, ist doch dasselbe Prinzip, oder nicht?

@Rentner: ne, es waren keine die auf Schwingung beruhen. Auf der Y-Achse war die Spannung in V angegeben.
Es war irgendein Sensor, den man mal bei Conrad kaufen konnte und ca. 70€ gekostet hat. Ich weiß leider nicht mehr welcher. Aber ja, mich beraten lassen wäre wohl am besten...aber ob die sich mit dem Arduino auskennen?

Aber halten wir fest: sowas würde mit dem Arduino funktionieren?

Klingt vlt. erstmal komisch, aber probier mal ein Kompass-Modul in Verbindung mit einem kleinen Permanent-Magneten ind er Nähe (2..3 mm) der zu messenden Schnecke (die hoffentlich aus Stahl ist).

Die Kompass-Module sind empfindich genug, auf das Erdmagnetfeld zu reagieren. Bringt man einen Permanentmagneten in die Nähe, wird dieses 1000fach "übertönt" und der Chip reagiert dann eben nur noch auf die Änderungen in diesem überlagernden Feld (die Empfindlichkeit ist per Kommando einstellbar).

Ich ermittle mit dieser Methode für ein Museums-Projekt den Drehwinkel drehbar gelagerter Keramikschalen kontaktlos und sehr zuverlässig.

Für dein Problem soll sich m.E. weder das Modul noch der Magent drehen, sondern Modul, Magnet u. Schnecke bilden einen gemeinsamen "magnetischen Kreis". Sollte die Schnecke unrund laufen, sollte sich das auch auf die Verteilung der Magnetfeldinien auswirken und das Modul entsprechend schwankende Werte liefern.

Im Gegensatz zu einem einfachen Hall-Sensor oder einem magneto-resitiven Widerstand ist das Kompassmodul sehr gut intern stabilisiert, kalibriert, extrem empfindlich und simpelst per I2C oder SPI auslesbar. Und dabei unschalgbar billig.

Die Erkenntnis, dass etwas nicht funktioniert ist am Ende auch eine Erkenntnis.

Das mit dem Kompassmodul leuchtet ein. Die Fareg ist, ob es am Ende auch klappt.

Die Schnecke schaut übrigens fast genau so aus (nur nicht in gold): Piko 36001 E-Teil Motor mit Schnecke; Pr21 - SpurG - Fachgeschäft für Gartenbahnen - LGB, Piko, Kiss, Zimo, ESU, Uhlenbrock, Massoth,

Hi

Wenn die Schnecke montiert ist, wird's schwierig(er?).
Alleine schon durch das Profil der Schnecke hast Du ja verschiedene Abstände zum Sensor - eventuell könnte man einen Schlag erkennen, wenn Dieser um 90° zur Schnecke versetzt auftritt - bei 0°/180° hast Du gleichmäßige Abstände, eben nur mit anderer Amplitude.
Bei 90°/270° könnte man ein 'Wobbeln' im Abstand erkennen können - also statt eines reinen Sinus kommt Da jeweils noch eine 'Spitze' drin vor.
Aber ob Dir diese Erkenntnis hilft?
Bis auf 'zumindest ein Schlag, Der nicht mit dem Wendel der Schnecke übereinstimmt' sehe ich keine mögliche Schlussfolgerung.

Wobei ... wenn der Abstand gleich ist, schlägt die Welle 180° versetzt mit der Amplitude der Schnecke ... aber Das sollte sich such so sehen lassen :wink:

MfG

Ich würde eben das Messergebnis einer Schnecke von der ich mir sicher bin, dass sie nicht eiert, als Referenz nehmen. Damit dürften ja nicht rund laufende erkennbar sein?
Die Motoren und Schnecken sind nämlich alle vom gleichen Typ.

Hallo,

also wenn ich mir den Motor mit dem Schneckchen auf Deinem Link ansehe , kann es nicht um mechanische Schwingungen gehen. Irgendwie hatte ich Förderschnecken im Kopf, die schwingen ja auch gern, besonders wenn sie nicht gefüllt sind. Willst Du eventuell die Drehzahl messen ?

Vermtlich macht es Sinn wenn Du noch mal über die Aufgabenstellung nachdenkst und das in einem einigermaßen technisch verständlichen Text beschreibst.

Mit den Begriffen

"Spannungsänderung einer sich drehenden Motorschnecke"
"läuft rund" oder "läuft nicht rund"

kann man nicht viel anfangen.

Du schreibst auf der Y Achse war die Spannung angegeben , ok wenn das die Ausgangsspannung des Sensors war , was hat er dann physikalisch gemessen ?

ich tue es wirklich ungern, aber im Moment möchte ich auf die Glaskugel verweisen , und auf Kaffeesatz.

Heinz

Okay kein Problem :wink:

Also es geht darum, ob die Schnecke vorne am Motor eiert oder nicht. Also wenn der Motor die Schnecke antreibt, dann würde ich gerne wissen, ob sie eiert oder nicht. (eben rund läuft, oder nach links oder recht ausschlägt--> eiern)

Warum ich das benötige? Um sicherzustellen, dass bspw. akustische Störungen (wie laute Geräusche etc.) davon kommen können oder nicht. (oder sollte etwas Haken etc.)

So: die Idee war es jetzt wie in der Firma einen Sensor wenige Millimeter vor die Schnecke zu spannen. Der Sensor (momentan die Idee eines induktiven Sensors), soll bei laufendem Motor (also Schnecke dreht sich) anzeigen ob die Spannungen in der gemessenen Kurve (an den jeweiligen Stellen) stark unterscheiden.

Wenn eine Schnecke eiert, also etwas verbogen ist bspw., so würde die Schnecke geringfügig näher am Sensor sein und im nächsten Moment (also bei 180 Grad Drehung) noch weiter vom Sensor weg sein als der Idealfall.

Und das würde man dann eben an der Spannung erkennen. Natürlich muss der Sensor dann immer gleich von der Schnecke entfernt sein um Vergleichbarkeit zu wahren.
Man würde also Ausschläge erkennen. Man muss natürlich dafür einen Referenzmotor haben.

Ich hoffe, dass ist verständlich. Wenn nicht bitte nachhaken :slight_smile:

An Laser und Ultraschall dachte ich auch schon, aber wegen den Rillen bin ich mir nicht sicher ob das gehen kann.

Eine Frage habe ich noch: wie ich sehe, ist es aber schon möglich Sensoren, wie die von Contrinex, an einen Arduino anzuschließen (wenn man die Spannung anpasst)?

Hi

Ich sehe die Probleme ‘der Rillen’ eben AUCH bei induktiv/kapazitiv ect.pp.-Sensoren.
Dort, wo die ‘Rille’ ist, fehlt das Material, Welches Dir den Schwingkreis verstimmen soll - somit hast Du auch bei absolut sauber drehender Schnecke eich Wellen-Ergebnis.

Das wäre ja auch schon fast brauchbar - also eine Referenz-Welle.
Nur: Gibst Du dieser Schnecke einen Schlag, Der Sich genau mit der ‘Rille’ deckt, ändert sich an Deiner Rille nicht viel, die Amplitude wird einen Muckensack drüber/drunter sein, in ‘Phase’ wären Beide aber immer noch - trotz Schlag.

Einzig, wenn der Schlag NICHT mit der Rille zusammen fällt, würde ich eine überlagerte Welle vermuten - also Du bekommst in Deinen Sinus noch ‘Hubbel’ rein - je nach Größe des Schlag Mal mehr, Mal weniger.

Zu Anfang ging ich auch davon aus, daß wir von ordentlichen Wellen sprechen, also T-T-T (Tausend Tonnen Technik) und vor Allem: einer runden Welle.

Nun wäre mein Ansatz, Das Ganze mit einem Laser/einer Lichtschranke von links/rechts anzutasten.
Sobald die Lichtschranke unterbrochen wird, haben wir den Außen-Punkt der einen Seite bestimmt.
Gleiches von der anderen Seite auf gleichem Abstand vom Motor.
Mittig davon ist die Mitte der Welle - zumindest in dieser Achse.
Nun drehst Du den Motor um 90° und misst erneut.
Wenn Du jetzt eine andere Mitte bekommst, schlägt Da irgendwas.
Ohne Schlag wird genau der gleiche Bereich der Schnecke als Durchmesser erkannt, somit ist’s ‘wurscht’, auf welchem Abstand zum Motor wir messen - wir müssen diesen Abstand ‘nur’ halten - zumindest bei den zwei Messungen der gleichen Lage des Motor.

Verständlich?

MfG

Ah, so hab ich noch gar nicht drüber nachgedacht. Aber ja, das wäre auch eine Möglichkeit. Vielen Dank!
Dann gilt es zu testen, was am besten gehen würde.

Gibt es irgendwelche, am besten günstige Sensoren, die ihr empfehlen könnt und mit dem Arduino (also auch mit Spannungsteiler) gehen?

Hallo,

Ob das Ding "eiert" könnte man im ersten Ansatz mit einer Messuhr machen, damit lassen sich 1/1000mm messen.

Eigendlich willst Du eine Unwucht messen. Du sprichst ja auch von Geräuschen, also reden wir wieder von Schwingungen, die bei bestimmten Drehzahlen (Resonanz)auftreten können. Wenn man den Motor weich aufhängt könnte ich mir auch einen Sensor am Motor vorstellen der die Schwingung misst. Wenn man das in der Hand fühlen kann , dann wird man es auch messen können.

Industrielle Lösung dazu habe ich Dir schon vorgeschlagen.

ob das mit sowas geht weiss ich nicht

GY-61 ADXL335 3-Achsen Beschleunigungssensor

Ich hab da gerade eine etwas simple, vieleicht verrückte Idee, einen Tonabnehmer von einem alten Plattenspieler nehmen. Den kann man mittels einer geeigneten Vorrichtung mit der Nadel auf den Motor setzen. Über einen Verstärker, Gleichrichter, Tiefpass den Analogwert messen. Wenn es zu einer Resonanzfrequenz kommt müsste die Spannung stark ansteigen.

Heinz