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Hallo miteinander,

seit einiger Zeit bereitet mir eine Ansteuerung Probleme und ich hoffe, dass ihr mir vielleicht helfen könnt. Vorweg: Ich bin Maschinenbauer und meine Etech Kenntnisse sind, nun ja, „begrenzt“!

Ich möchte folgenden Synchronizer ansteuern, bzw. Ein Triggersignal an ihn schicken:

http://www.ila.de/1_Synchronizer2009_Specifications.pdf

Zum Triggern steht mir ein Laserpunkt zur Verfügung, welcher sich auf einer eindimensionalen Achse mit einer Frequenz von ca. 4000 Hz bewegt. Die Achse ist ca. 30 cm lang und der Punkt eiert fröhlich zwischen den beiden Extremen (T0 u. T1) hin und her.

Bild:

T0--------->-----------------------------T1

T0-------------------------<-------------T1

Die Schwingung selbst ist zwar (verm.) periodisch, allerdings leider nicht harmonisch. Nun möchte ich den oberen Totpunkt einer bestimmten Schwingung erfassen.

Hierzu dachte ich mir:
Ich bringe 3 Empfänger auf der Achse anbringen, welche zusammen geschaltet den Synchro triggern.
Logik:
Wenn der Strahl von T0 in Richtung T1 läuft, E1 und E2 erreicht, dann aber die Richtung wechselt und statt E3 wieder E1 auslößt, so ist der Totpunkt erreicht und der der Synchro soll getriggert werden. Wird jedoch E3 erreicht, soll nicht getriggert werden, sondern gewartet werden, bis der Punkt wieder von T0 in Richtung T1 wandert.

Bild:

T0--------->---------E1--E2--E3----------------T1

Hierzu wollte ich eine Laserdiode kaufen und dann eben 3 Empfänger.
Leider hab ich zu wenig Erfahrung im Bereich Elektronik, um mir ein Bild davon zu machen, auf was ich achten sollte.

Ich würde mich freuen, wenn ihr mir hierzu ein paar Denkanstöße liefern könnten.

Viele Grüße,
Philipp

HI,
Deine Idee mit den 3 Empfängern ist gar nicht mal so schlecht.
Abgesehen von der Mechanik in der Ansteuerung des Lasers oder in der Mechanik im Abfahren der Meßstrecke. Vor allem letztere muß dann noch mit einem Servo-Regler kalibriert werden.

Im Prinzip reichen 2 Empfänger aus.
Du willst das Ereignis suchen, das zum Zustand: E1 (links) pulst mit 4kHz und E2 gerade nichtmehr. Hilfsweise wirst Du an der linken Seite von E2 noch einen Spalt anbringen, damit die Messung sauberer wird.

Eine einfache UND-Verknüpfung sollte das realisieren. Sobald E1 ^ E2 fährt der Servo rechts, sobald E1 ^ /E2, Motor steht - Messung wird ausgelöst.
Wenn /E1 ^ /E2 fährt Motor links.

Die Signale E1 und E2 sollten dazu aber eine geringe -Halteverzögerung über einen Kondensator bekommen, sonst pendelt der Motor beim Rücklauf des Lichtstrahls, wobei er die 4kHz nie als nachfahrgeschwindigkeit erreicht.
(siehe Pilgerschritt-Annäherung)

Cu
Stef

Hallo Stef,

leider verstehe ich deinen Ansatz nicht so ganz. Vielleicht sollte ich mein Problem nochmals näher ausführen, es war dann doch ein wenig undeutlich.

Ausgangssituation:

Auf einem unharmonisch schwingenden Stab ist ein kleiner Spiegel angebracht, welcher von einem Laserstrahl in einem definierten Winkel angestrahlt wird. Durch die Schwingung wird der Laserstrahl so reflektiert, das er sich als Punkt auf einer Skala hin- und her bewegen.

Bild:

*************(Laserpointer)
***************************------------- (Skala)
******************************/
*****************************/
************************* **/******^
--------------------------_/__ ****|
************************************v(Schwingender Stab mit Spiegel)



Auf dieser Skala möchte ich nun wie im ersten Post beschrieben den Zeitpunkt eines Richtungswechsels erfassen damit der Synchronizer auslößt. Dieser triggert dann wiederum einen anderen (großen) Laser der die Szene beleuchtet und eine Kamera, welche die Szene dann aufnimmt.

Ich verstehe Deinen Bezug auf einen Motor nicht. Meinst du ich sollte die Skala verfahren?
Zudem verstehe ich auch nicht, wo, bzw. Wieso du einen Spalt anbringen möchtest?
Das 2 Sensoren reichen habe ich vermutet, aber auch noch nicht ganz verstanden.


Vielen Dank jedoch schonmals für die Antwort, das ist seit Wochen endlich mal wieder ein Ansatz!

Viele Grüße,
Philipp

Hi Philip

» Auf einem unharmonisch schwingenden Stab ist ein kleiner Spiegel
» angebracht, welcher von einem Laserstrahl in einem definierten Winkel
» angestrahlt wird. Durch die Schwingung wird der Laserstrahl so
» reflektiert, das er sich als Punkt auf einer Skala hin- und her bewegen.
»
Soweit habe ich es verstanden (irgend ein beweglicher Spiegel lenkt Laserstrahl in einer Ebene ab).

»
» Auf dieser Skala möchte ich nun wie im ersten Post beschrieben den
» Zeitpunkt eines Richtungswechsels erfassen damit der Synchronizer auslößt.
» Dieser triggert dann wiederum einen anderen (großen) Laser der die Szene
» beleuchtet und eine Kamera, welche die Szene dann aufnimmt.

Danach habe ich Dich nicht genau verstanden. Mein Ansatz war, daß du den "Oberen Totpunkt" der Strahlauslenkung als Meßgröße erfassen willst. Der Motor (Servo) dient dann dazu, diesen Punkt mit den beiden Sensoren durch mechanisches Anfahren des zu erreichen.
Wenn allerdings "nur" das umkehren als TRIGGERpunkt maßgeblich ist und nicht die genaue Position, dann vereinfacht sich der Aufbau erheblich.

Mein Ansatz dazu währe:
2 Sensoren nebeneinander (Photodioden oder rote LED für roten Laser) dazwischen ein kleiner, dünner Blechstreifen, der die Photodioden abschattet, wenn der Laserstrahl genau dazwischen ist. Diese Empfängereinheit wird auf einer Schiene zum justieren entlang der 'Skala' bewegt, bis die passende Position gefunden ist.

Der Sensor E1 liegt zeitlich wiederum vor dem Sensor E2 in der Abfolge. Über Sensor E1 wird ein Kondensator aufgeladen (Verstärker und Schmitt-Trigger) und liefert das Signal E11, das etwas länger einen H-Impuls ergibt, als der Laser braucht um die E2-Photodiode zu erreichen. (bei 400Hz sollten 200us genügen.) E2 bekommt auch so eine Kondensator-Schaltung und die Zeitkonstante kann hier etwas kürzer sein. Das Signal ist danach E22.
Wird jetzt also E1 vom Laserlicht gestreift, dann ergibt sich ein H an E11 und kurz darauf ein H an E22.
Der Trigger für den 'großen' Laser wird bei "E11 UND E22" ausgelöst.
eine eventuelle 3. Photodiode E3 wäre in dem Moment ohnehin dunkel und damit das Signal L.
Wenn der Strahl zurück läuft, dann ist E22 und E11 noch nicht wieder auf L zurück gegangen und daher kommt es auch zu keinem weiteren Trigger.

Cu
Stef

und an der Einspannstelle des Stabes oder am Stab selbst einen Schwingungssensor / Beschleunmigungssendor anbringen?
Der elektrische Ausgang repräsentiert die Bewegung des Stabes. Dort den Maximalwert finden z.B. über einen Präzisionsgleichrichter und Komparator.

Funktionsprinzip wie beim (elektrodynamischen) Mikrofon: Schallwelle bewegt eine in einem Magnetfeld aufgehängte Spule. Spule gibt eine Spannung aus, die die Bewegung abbildet (und damit den Ton)

hws