WZL-Sensor - Lichtschranke, berührungslos

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EIT
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Re: WZL-Sensor - Lichtschranke, berührungslos

Beitrag von EIT » 26.10.2017, 13:14

Hallo zusammen,

angeregt durch Eure Diskussion habe ich mir den kapazitiven Schalter der Make mal angesehen. Das ganze hört sich ja echt spannend an. Ich habe dabei allerdings Bedenken, daß der kapazitive Schalter bei unterschiedlichen Fräserdurchmessern unterschiedlich auslöst. Mir ist dann eingefallen, daß ich im Keller in meiner Arduino-Bastelkiste noch kapazitiv schaltende Sensoren liegen habe. Diese Dinger gibt es für ein paar Cent beim freundlichen Chinesen:
https://de.aliexpress.com/item/5PCS-New ... fb046dffae
Sensor.JPG
Meines Erachtens funktionieren diese Sensoren ähnlich wie der Schalter, welcher in der Make vorgestellt wurde. Bei diesen Sensoren wird die Vergleichsschaltung nicht aus einzelnen Bauteilen diskret aufgebaut, stattdessen wird ein IC (TTP223) verwendet.

Ich habe mit dem Chinasensor einige Tests durchgeführt und musste leider feststellen, daß der Sensor sich wie erwartet verhält: Je dicker ein Metallteil ist, desto früher löst er aus. Bei einem 1mm Fräser löst er sogar gar nicht mehr aus. Ich kann mir leider nicht vorstellen, daß sich der Make-Sensor diesbezüglich anders verhält.

Hat hier jemand vielleicht anderweitige Erfahrungen? Dann werde ich mir überlegen den Make-Sensor nachzubauen.

Viele Grüße aus dem sonnigen Allgäu
Thomas
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KarlG
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Re: WZL-Sensor - Lichtschranke, berührungslos

Beitrag von KarlG » 26.10.2017, 13:39

Moin Thomas,

ich denke, das geht SO nicht. Dass ein kapazitiver Sensor Material-, Form- und Oberflächenabhängig verschieden auslöst, finde ich logisch und zwangsläufig.
Die Lösung kann eigentlich nur sein, mit der Fräserspitze eine "Tastfläche" zu bewegen, die wiederum den Sensor auslöst. Damit hat man immer identische Bedingungen am Sensor, die unabhängig von der antastenenden Geometrie sind.

Die Frage ist nur, wie genau das dann wird.

Gruss
Karl

Edith meint: Berührungslos ist das dann natürlich nicht.

django013
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Re: WZL-Sensor - Lichtschranke, berührungslos

Beitrag von django013 » 26.10.2017, 15:37

Moin moin,

man könnte generell die Frage aufwerfen, ob es sinnvoll ist, einen 1mm Fräser und einen 40mm Walzenstirnfräser mit dem gleichen Längensensor zu vermessen.
EIT hat geschrieben:musste leider feststellen, daß der Sensor sich wie erwartet verhält: Je dicker ein Metallteil ist, desto früher löst er aus. Bei einem 1mm Fräser löst er sogar gar nicht mehr aus.
Wenn ich das Schaltungsprinzip der kapazitiven Sensoren richtig verstanden habe, dann basiert die Schaltung auf dem Resonanzschwingverhalten der Schaltfläche. Durch Fremdeinwirkung (Werkzeuge, Finger, etc.) wird die Resonanzfrequenz geändert, was schaltungstechnisch auszuwerten ist.

So wie ich das sehe, verläuft die Änderung der Resonanzfrequenz nicht ruckartig, sondern analog, also eher ein weicher Änderungsverlauf der Frequenz. Um so eine Schaltung als Schalter zu verwenden, muss man diesen weichen Änderungsverlauf verstärken, also übertreiben. Je nachdem, wo man die Schwelle festsetzt, löst der Schalter dann eben früher oder später aus.
Ob es möglich ist, mit einem 1mm Fräser das gleiche Schaltverhalten wie bei einem 40mm Walzenstirnfräser zu bekommen, kann ich nicht sagen. Dazu sind sicher umfangreiche Messreihen und Versuche mit unterschiedlichen Verstärkungen notwendig.
Das Datenblatt eines TTP223 ist leider nicht sehr ergiebig, was die Auslösung betrifft.

Die Fräsensteuerung reagiert letzlich nur auf einen digitalen Puls. Wie der erzeugt wird, ist völlig Banane.
Ich denke, man könnte mit kapazitiven Schaltungen einen Schalter aufbauen. Dass so ein Fingersensor nicht (ohne weiteren Aufwand) für die Längenmessung eines Werkzeuges geeignet ist, dürfte eigentlich klar sein.

Gruß Reinhard

P.S. Ich halte den Aufwand einen kapazitiven Schalter brauchbar zu eichen für geringer, als z.B. den Bau einer Laser-Fächer-Schaltung, bei der die Werkzeuge berührungslos erkannt werden.

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EIT
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Re: WZL-Sensor - Lichtschranke, berührungslos

Beitrag von EIT » 27.10.2017, 16:07

Vielen Dank für Eure Antworten.

Daß die Messung mit dem billigen Chinasensor nicht genau klappt, war mir eigentlich auch schon klar. Ich wollte nur wissen, ob jemand von Euch weiß, ob der KapaSensor aus der Make ein anderes Funktionsprinzip als der Chinasensor hat. Ich vermute, daß es sich um das gleiche Prinzip handelt. Daher werde ich mir den Aufbau wohl sparen, außer jemand von Euch hat mit dem Make-Sensor schon positivere Erfahrungen gemacht. Dort ist ja ein Schmitt-Trigger enthalten, welcher den Schaltpunkt vorgibt. Allerdings wird dieser ja vermutlich auch wieder analog angesteuert.

Viele Grüße
Thomas
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