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Flix

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02.05.2009,
12:31
 

kleine Kugel detektieren (Elektronik)

Ich versuche eine kleine Kugel (r=10-20mm) zu detektieren, die über ein Pad (F~20mm x 100mm) mit maximal 20m/s fliegt in einem maximalen Abstand von 10mm.
Die Kugel könnte ich metallbeschichten, oder einen Metallkern einbringen, oder sonstwie preparieren (sollte aber günstig sein)!
Zum Detektieren plane ich das Pad mit möglichst einfacher Beschaltung und einem yC zur Auswertung (analoger Comp oder AD-Wandler).
Habe mir Schaltungen bei Metallsuchgeräten abgeschaut, induktive Sensoren und kapazitive Sensoren nachgebaut und getestet samt yC. Leider war alles zu unempfindlich (delta C und delta L -> delta f) waren einfach zu klein...
Problem ist auch, wenn man einen Oszillator baut, dass dann die EMV-Belastung auf der genutzten Frequenz hoch ist. Das Pad sollte auch flach sein, darum inst bei induktivewr Umsetzung die Windungszahl auf 10 bis 20 begrenzt. Metallsucgeräte haben da nämlich viiiieeel mehr.
Hat jemand eine Idee, wie möglichst einfach ein Pad (Metallfläche oder Drahtspule) beschaltet werden kann, um die Kugel zu detektieren, wenn sie über das Pad fliegt? Das müsste doch eigentlich easy sein!?
Ein Link auf eine einfache Metalldetektorschaltung, die hier evtl. nützlich sein könnte, oder andere Denkanschübe würden mich freuen, um loszulegen.
Danke im Vorraus.

Frage

02.05.2009,
13:17

@ Flix

kleine Kugel detektieren

Nimm doch einfach eine Lichtschranke
Das währe doch viel einfacher

Flix

E-Mail

02.05.2009,
14:20

@ Frage

kleine Kugel detektieren

» Nimm doch einfach eine Lichtschranke
» Das währe doch viel einfacher

nein, die optische Lösung fällt flach, da noch andere Teile durchfliegen...

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
02.05.2009,
14:57

@ Flix

kleine Kugel detektieren

» nein, die optische Lösung fällt flach, da noch andere Teile
» durchfliegen...

ah ja, gut dass wir das nun auch wissen.

Das Problem ist also, da könnte ein Zuckerwürfel durchfliegen - der soll nicht detektiert werden.
Und da könnte eine Zuckerkugel durchfliegen zwischen 10..20mm Durchmesser - und die SOLL detektiert werden?

Vielleicht mal sortieren, welche Objete durchfliegen und wie die zu detektierenden sich von den nicht zu detetierenden unterscheiden.

hws

Flix

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02.05.2009,
15:49

@ hws

kleine Kugel detektieren

danke für die antwort.
--naja, wie schon im Threat beschrieben!
eine preparierte kugel soll detektiert werden, die über ein irgendwie gestaltes Pad fliegt.
optisch ist leider keine Lösung, da Kunststoffobjekte sich in Reichweite des Padfeldes befinden können.
ich denke, es geht nur induktiv/kapazitiv, aber wie?

Thomas Z

02.05.2009,
16:20

@ Flix

kleine Kugel detektieren

» ich denke, es geht nur induktiv/kapazitiv, aber wie?

oder mit video
allerdings nicht wenn farbe und form gleich ist uns sich nur die zusammensetzung unterscheidet
da wäre dann röngten notwendig

Theo(R)

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Düsseldorf,
02.05.2009,
16:34

@ Flix

kleine Kugel detektieren

Hallo

Wie dick ist das Pad, oder wieviel mm Platz ist für die Spule?

Theo

Flix

02.05.2009,
17:31

@ Theo

kleine Kugel detektieren

» Hallo
»
» Wie dick ist das Pad, oder wieviel mm Platz ist für die Spule?
»
» Theo

Danke für die Antwort!

maximal 1mm!

Flix

02.05.2009,
17:32

@ Thomas Z

kleine Kugel detektieren

» » ich denke, es geht nur induktiv/kapazitiv, aber wie?
»
» oder mit video
» allerdings nicht wenn farbe und form gleich ist uns sich nur die
» zusammensetzung unterscheidet
» da wäre dann röngten notwendig

@ es soll eine günstige elektrotechnische Lösung werden. Dies hier ist doch ein Elektrotechnikforum, oder?

Flix

E-Mail

02.05.2009,
17:36

@ Flix

kleine Kugel detektieren

Ich dachte an etwas wie ein System, welches in Anwesenheit der preparierten Kugel (mit Metallkern oder Metallbeschcihtung oder integriertem Schwingkreis ..etc) messbar anschwingt und sonst nichts tut. na? kennt jemand so etwas?

Theo(R)

E-Mail

Düsseldorf,
02.05.2009,
18:10

@ Flix

kleine Kugel detektieren

Hallo

1mm ist wenig, aber das sollte doch machbar sein. Ich stelle mir das so vor:



Das rote ist die Spule und in die Mitte kommt ein Eisenkern mit einer Eisenplatte 20x100mm drauf. mit z.B. 0,2mm Drahtstärke gibt das eine Menge Windungen. Jeder Betrieb der Übertrager herstellt kann das erledigen, oder selbst machen.

Das funktioniert so ähnlich wie ein Gitarrentonabnehmer, und genau damit würde ich zuerst mal Versuche anstellen. Erst wenn die nachfolgende Schaltung damit ein verwertbares Signal erzeugt, würde ich die Spule wickeln.

Theo

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
02.05.2009,
18:19

@ Flix

kleine Kugel detektieren

» danke für die antwort.
» --naja, wie schon im Threat beschrieben!
» eine preparierte kugel soll detektiert werden, die über ein irgendwie
» gestaltes Pad fliegt.
» optisch ist leider keine Lösung, da Kunststoffobjekte sich in Reichweite
» des Padfeldes befinden können.
» ich denke, es geht nur induktiv/kapazitiv, aber wie?

----
Hallo Flix,

Hm, mal zur Auflösung der Dimensionen:

Meinst du r oder D weil bei r=20mm wäre D=40mm der Kugel.
Dann fliegt diese über ein Pad mit 20 mal 100mm, quer oder der Länge nach angeordnet? - diese 40mm Durchmesser?


--> ok, zum Thema:

Fluggeschwindigkeit sollen so 20m/s - Sekunde zu sein, ok.

Ich denke mal laut, kann aber sein dass ich noch falsch liege, aber ist nur mal ein lautes Denken:
Für den Fall, dass nun die Dimensionierung so ist, als Grundlage jetzt das PAD: 20x100mm der Länge nach:

Der Flug ist 20000mm per Sekunde -> Tschüß und weg! ist die Kugel!
Also, mein Umkehrgedanke ist nun, auf was ich hinaus will:

Die Geschwindigkeit liegt im viele 100e MHz Bereich!!

nun ---> 100MHz entspricht 3m Signallänge, 300MHZ entspricht 1m; erst im GHZ Bereich (3GHz 10cm) stoßen wir auf den cm Bereich.
Keine Induktivität, noch dazu wenn ein Wegabstand zum Sensor ist, ist so schnell.
ALSO nur mal-- das war der erste Gedanke, der schnell durch den Kopf geschossene.

Also, mein erster Ansatz wäre eine Sensorstrecke in Form einer Stripline, also einer Antenne, die dimensioniert ist, mit allem was dazu geört, Oszillator, Modulator, das umkehrte usw. damit du ein schnell wanderndes Resonanzfeld - eben in einer Laufzeitstrecke, auswertest.

Daran hängst einen Ereigniszähler - Frequenzzähler haben so was auch.

Es ist ja eben eine 100mm Messstrecke gegenüber gestellt von 20000mm Wegstrecke per Sekunde. Lege mal die 100mm auf die 20000mm und schieß die Kugel drüber.
Die Einschalt/Ausschaltflanke bedarf da Bruchteile von (µ,n,p)Sekunden, dazu kommt noch die notwendige Torzeit (das logische "high"-wert-zwtschken-orangen) für die Auswertung.
- Dein Hinweis warum du nichts "gesehen" hast, ist schlicht, meiner Vermutung nach, die hohe Flug-Geschwindigkeit.

Du könntest die Kugel auch mit einem höher permanenten Element ausstatten - ein Magnet zB.
Dann wäre das Stripline - "Radar" vermutlich besser bedient.

Die Stripline-Strecke (100mm lang, oder doch 20mm weil die Kugeln ja im cm Abstand daher kommen!! ???) stelle ich mir als Doppelantenne vor.
Auf der einen Seite hast den HF-Oszillator, mit der Sendeantenne.
Auf der vis a vis die Empfangsantenne und dahinter der Empfänger- "Radar". fliegt nun die Kugel quer drüber, stört sie das Oszillator Signal - was dannder Träger wäre, durch modulation, das dann durch ein ZF zu ein Nutzsignal umgewandelt wird.
Dieses kanst dann mit dem Zähler auswerten.

Ist so mal ein Gedanke, also wirklich mal grob ausgeplaudert.
Sorry auf jetzige technische Detailfehler, die würden ja sowieso ausgemerzt werden, mit dem wirklichen Aufbau.

Grüße
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Aristoteles

02.05.2009,
19:00

@ geralds

kleine Kugel detektieren

Hallo

Es könnte auch so aussehen:

20m/Sek = 2000cm/Sek = 2cm/mSek 1mSek = 1KHz

Ohne Gewähr - ich bin gerade nach über 2000 Jahren aufgewacht, da ist man noch nicht richtig fit.

Ari

Flix

02.05.2009,
20:09

@ Aristoteles

kleine Kugel detektieren

» Hallo
»
» Es könnte auch so aussehen:
»
» 20m/Sek = 2000cm/Sek = 2cm/mSek 1mSek = 1KHz
»
» Ohne Gewähr - ich bin gerade nach über 2000 Jahren aufgewacht, da ist man
» noch nicht richtig fit.
»
» Ari

genau, ich hatte auch berechnet, dass sich der mittelpunkt der kugel ca 1ms über dem 20mm breiten pad aufhält. da muss doch etwas im kilo oder aber im megaherzbereich ausreichen...

Flix

02.05.2009,
20:17

@ Theo

kleine Kugel detektieren

» Hallo
»
» 1mm ist wenig, aber das sollte doch machbar sein. Ich stelle mir das so
» vor:
»
»
»
» Das rote ist die Spule und in die Mitte kommt ein Eisenkern mit einer
» Eisenplatte 20x100mm drauf. mit z.B. 0,2mm Drahtstärke gibt das eine Menge
» Windungen. Jeder Betrieb der Übertrager herstellt kann das erledigen, oder
» selbst machen.
»
» Das funktioniert so ähnlich wie ein Gitarrentonabnehmer, und genau damit
» würde ich zuerst mal Versuche anstellen. Erst wenn die nachfolgende
» Schaltung damit ein verwertbares Signal erzeugt, würde ich die Spule
» wickeln.
»


Danke für die ANtworten. Scheint mir noch zu umständlich...und damit zu teuer!
Ein induktiver Näherungssensor ist auch klein. Da gibts auch keine so komplizierte spulen, oder?

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
02.05.2009,
20:28

@ Aristoteles

kleine Kugel detektieren

» Hallo
»
» Es könnte auch so aussehen:
»
» 20m/Sek = 2000cm/Sek = 2cm/mSek 1mSek = 1KHz
»
» Ohne Gewähr - ich bin gerade nach über 2000 Jahren aufgewacht, da ist man
» noch nicht richtig fit.
»
» Ari

----
wow, kugl mugl..

darf ich mich jetzt gerollt fühlen?
habe ich mich so derartig verrollt?
dass sich Ari im Grab umgedreht hat?

Da bin ich ja dann von komplett anderen Gedanken ausgegangen.

Ich glaube, ich besorge mir neue Rollen, dann kann ich
mich verrollen.

Der Ari braucht auch nicht aufwachen.
Es reicht der wirkliche Name ohne Alias auch.

Na, dann gehts mit mehreren Möglichkeiten.
Induktiv, wie schon vorgeschlagen wurde.
Der Gedanke mit der Stripline ginge auch, bzw. mit einem HF Feld,
das durch die Eisenkugel gestört wird.
Es reicht ja ein Triggerimpuls, der ausgewertet wird.

Grüße
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"