Stappenmotor als toerenteller?

Hallo Bart,

Je kunt de aansluitingen van je stappenmotor verbinden met een gelijkrichter en dan met een ADC de opgewekte spanning meten.
Voor het juiste schema moet je maar eens zoeken naar "lichtdynamo met stappenmotor" oid.
EDIT: http://www.reuk.co.uk/OtherImages/stepper-motor-voltage-doubler-circui…
Hoe hoger de spanning, hoe sneller je motor draait.
Ga je wel eerst nog moeten kalibreren.

[Bericht gewijzigd door Ununoctium op donderdag 24 juni 2010 16:42:33 (11%)]

Okido
Ik kan dat toch met een simpel stappenmotortje van een floppy drive of een harde schijf realiseren he (daar heb ik er wel een stuk of 10 van liggen)
Die kunnen normaal wel tegen hoge toerentallen.

Uit nieuwsgierigheid, weet iemand hoe je een magneet voor een Hall sensor goed kan bevestigen?
De as waarop hij gemonteerd zit draait 1000tr/min en heeft een diameter van 20cm.
Ook is er olie en stof die de boel kan saboteren.
Het moet ook allemaal waterdicht zijn.

Welke van de twee zou de beste oplossing zijn?

Mvg Bart

Ik zou de frequentie van de opgewekte spanning meten met deze (aangepaste) schakeling http://www.circuitsonline.net/schakelingen/61/meten-en-testen/analoge-….
De frequentie moet gemeten worden over één van alle beschikbare spoelen (meestal 4). Het kan misschien nodig zijn alle spoelen te belasten met een 1kΩ weerstand.

Denk ik ook, dan hoeft er ook niet geijkt te worden.

Ik zal eventjes proberen zoiets te installeren.
Ik laat nog wat weten.

Mvg Bart

Hoe groot zijn de tanden op dat tandwiel? Met een hall-sensor kun je ook niet-gemagnetiseerd ferromagnetisch materiaal detecteren, als je deze een veld laat "geleiden". Daarbij kun je metalen tanden eenvoudig detecteren met een inductieve sensor.

Voor zo'n sensor zou je eens bij Ballhuff, Sick, of een andere industriële leverancier kunnen kijken. Je kunt zo'n sensor ook zelf maken, maar dat is niet echt gemakkelijk als je geen forse dosis ervaring hebt met elektronica.

Het zijn kettingtandwielen waarbij de tand ongeveer 8mm hoog is.
Is dat dan een sensor zoals deze: http://www1.conrad.be/scripts/wgate/zcop_be3/~flN0YXRlPTM1MjI2MzE0MTA=…? Gebruikt men die ook bij krukassensoren? (anders heb ik er nog wel een paar)

Mijn dosis ervaring is niet groot hoor maar ik zou het leuk vinden om te weten hoe je dat zelf zou kunnen maken.

Mvg Bart

Edit: Ik heb ondertussen wat zitten opzoeken en heb dit gevonden: http://193.190.56.244/~jbaeten/cursussen/MSYS09.pdf
Hier zeggen ze (blz 6) dat een inductieve sensor gemaakt wordt door een permanente magneet waar een spoel rond gewikkeld is. Als er dus een ferromagnetisch materiaal langs de magneet voorbijkomt, zal er in die spoel een spanning opgewekt worden met een bepaalde frequentie afhankelijk van het aantal omwentelingen.
Klopt dit allemaal wat in dat artikel staat?

Die frequentie is wel zeer interessant om in een µC binnen te brengen.

[Bericht gewijzigd door B.V. op donderdag 24 juni 2010 20:51:15 (35%)]

Ik heb mijn BMW maar eens verder gesloopt en heb dit gevonden:

Zou dit een toerensensor kunnen zijn?

Ik heb even de weerstand gemeten maar er is een probleem.
Tussen de linkse pin en de middelste meet ik 880kOhm.
De derde geeft niks.
Weet iemand hoe die sensor juist in elkaar zit?

Mvg Bart

Zo'n sensor kun je prima gebruiken maar die van jouw is stuk
Normaal moet de weerstand tussen pin 1 en 2 500 tot 1000ohm zijn.
(afhankelijk van het type)
Pen 3 is de afscherming van de kabel.

Na enkele metingen met de scoop kwam ik toch iets bruikbaar uit:
Tussen pen 1 en 2 met bewegend ijzer:

Tussen pen 2 en 3 (signaal is constant aanwezig):

Is het signaal tussen 1 en 2 een bruikbaar (betrouwbaar) signaal?

Om nog even te reageren op het originele onderwerp; een stappenmotor gelijkrichten lijkt me de zaak vermoeilijken, ik zou de stroom met 1 diode in een richting doorlaten.

Als je een stappenmotor hebt met één ground en bijvoorbeeld nog 3 draden voor de stappen, kun je de ground verbinden met de ground bij de microcontroller. Een van de overige draden kun je via een weerstand en een diode aansluiten op een input van je microcontroller.

Als je de stappenmotor op maximale toeren laat draaien kun je meten wat de maximale spanning is die op 1 draad wordt opgewekt. Dan kun je berekenen welke waarde de weerstand moet hebben om niet boven de maximale stroomsterkte van je microcontroller te komen. (meestal 20mA bij een PIC)
Verder moet je dan met je scope meten hoeveel pieken je krijgt met een omwenteling, dan moet je daar softwarematig door delen.

Als je een stappenmotor hebt met 3 draden wordt het lastiger.

Iemand anders idee of dit zou werken?

Ik zou dus nooit een inductiespanning direct aan een PIC pin hangen hè. Dan liever twee diodes antiparrallel aan de ingang van een opamp of comparator zetten om een mooie blokspanning te genereren in dezelfde frequentie. Daar kan je PIC wat mee.

Een goede manier om een magneet te bevestigen? Je kunt zeker niet zomaar een gat boren en draad tappen?

Ja dat was ik ook niet direct van plan om inductiespanningen direct in een AVR te voeren. Die kunnen nogal groot zijn idd.
Mijn kennis van opamps is zeer beperkt hoor. Is er geen oplossing met een simpele transistor?

Ja een gat boren met draad is mogelijk maar hoe gaje die magneet daar in krijgen?

Zolang je niet schakelt, zul je weinig last van echte inductiepieken hebben, maar uiteraard kan de spanning veel te hoog worden op die manier.

Een weerstandje in serie zou gemakkelijk de stroom kunnen begrenzen, en de interne clamping diodes van de PIC zorgen er dan voor dat de spanning binnen de voeding +- 0.7V blijft. Die serieweerstand kun je vrij groot kiezen, 18k of zo, dan blijft de stroom beperkt, tenzij je de motor echt bizar hard aandrijft.

Een inductieve sensor of pick-up spoel voor het bestaande tandwiel lijkt alsnog een betere oplossing, maar met een stappenmotor kan het natuurlijk ook.

Alle auto's van na de oorlog, bij wijze van spreken, hebben een CPS (crank position sensor), welke specifiek gemaakt is voor jou doel. Gebruik die dan ook. Google even.

En een stepper werkt leuk maar niet voor lang. zo'n floppygeval is gemaakt voor 10E6 rotaties of iets in die ordegrootte.

Ok dan ga ik die CPS gebruiken.

Dus het signaal op de pinnen 1 en 2 gebruiken en dit omvormen naar een blokgolf met gelijke frequentie en die blokgolf stuur ik dan in de µC (trouwens ik gebruik AVR i.p.v. PIC )

Maar hoe krijg ik een mooie blokgolf van die naaldpuls?

@Bert_mc: in de OP had de TS het over de cardanas, dus de uitgaande as van de versnellingbak. Hij heeft dus niet zoveel aan het krukas signaal, lijkt me, want dan moet je alsnog weten in welke versnelling je zit, en wat de bakverhoudingen zijn voordat je de snelheid van de uitgaande as kunt bepalen.

@TS: wat wil je met dat signaal gaan doen? Afgelegde afstand bijhouden, huidige snelheid meten, toerenteller voor het blok maken, of nog iets anders?

Het signaal van een krukassensor in een AVR tellen kan op zich wel. Ik zou er een pulse stretcher aan hangen, of in ieder geval even uitrekenen of je dat nodig hebt. Een signaal van een sensor met een missing tooth sprocket kon wel eens lastig worden, omdat de frequentie dan wel behoorlijk hoog kan zijn. Creatief met externe interrupts zou het wel moeten kunnen.

Misschien moet ik even een topic aanmaken voor het ganse project te beschrijven want het lijkt erop dat er nog enkele problemen zullen opduiken.

Het signaal dient enkel om het toerental van de cardanas te controleren en hierbij de uitgangen van de µC te schakelen.

Even een late reactie, er hoort minimaal 5v t-t uit te komen bij lage toerentallen maar kan oplopen tot 40-50v. Jij zit nu in de millivolts dat is niet goed.
Neem een sensor van een nieuwer type BMW (e90 bv) dat zijn Hall-sensoren komt meteen mooie blokgolf uit.

Op 1 juli 2010 08:43:16 schreef SparkyGSX:
@Bert_mc: in de OP had de TS het over de cardanas, dus de uitgaande as van de versnellingbak. Hij heeft dus niet zoveel aan het krukas signaal, lijkt me, want dan moet je alsnog weten in welke versnelling je zit, en wat de bakverhoudingen zijn voordat je de snelheid van de uitgaande as kunt bepalen.

Toegegeven, daar had ik deze keer glad overgelezen.

Bert

Mogelijkheden zat. Ook abs sensoren zijn geschikt.
Kan ook optisch door enkele gaatjes te boren in het kettingwiel, dit geeft een bijna blokvormig signaal met een constante amplitude.

TS heeft een cardanas waar hij het toerental van wil meten daar zit geen ketting wiel op.

@Ts als de cardanas bij het differentieel met bouten vast zit kun je die gebruiken als gever. Als je daar een hall-sensor op richt ben je er denk ik. (Die hall gevers zitten in een M50 of M52 blok).

Bedankt voor alle reacties maar ik denk dat er een misverstand is.
Het is geen cardanas van de auto maar van een trekker.
Maar door omstandigheden moet ik dit project even stilleggen.
Wordt vervolgd

Van de PTO bedoel je dan? Das heel wat anders ja.