Encoder

eine der fertigen Encoderscheiben
eine der fertigen Encoderscheiben

 

 

Wer kennt es nicht, immer wenn man einen Roboter baut der irgendwo

eigenständig herum fahren soll, sollte man auch an die Odometrie

denken. Drehencoder sind immer noch die günstigsten Hilfsmittel

um eine Wegstrecke, anhander gezählten Schritte, zu messen.

Man steht nun aber vor zwei nicht zu unterschätzen Problemen:

 

1. Die Kosten:

 

Selbst wenn Drehencoder zu der wahrscheinlich günstigste Möglichkeit

der Wegstreckenmessung gehören, schlagen sie immer noch mit bis zu

20 € zu Buche, das kann man sich bei kleinen Projekten oder Projekten

die man in ein großen Stückzahl produziert nicht immer leisten.

 

2. Die Größe:

 

Selbst wenn man sich entschließt ein Encoderset zukaufen gibt es

für diese nur Encoder-Scheiben in vorgegebenen Größen, die Scheiben

die im Durchschnitt 30mm Druchmesser, eignen sich daher auch nicht

für sehr kleine Projekte.

 

 

Materialien:

Name Preis
Bestellnr.
Stellringe 3mm (10 Stück)
3.95€
225401 - 62
Bedruckbare Folie (15 Blatt) ca. 5€ -------------
Haarspray 0.50€ -------------
Schmitt Trigger 0.34€ MOS 4584
Lichtschranke 0.88€

   CNY 36

220 Ohm Wiederstand 0.082€

METALL 220

1 kOhm Wiederstand 0.082€

METALL 1,00K

Achtung die Stellringe sind nur für Achsen mit Durchmesser 3mm

geeignet. Passen sie gegebenen falls ihre Bestellung für ihr

Projekt an.

 

Hier habe ich ein nettes Programm zu designen der Encoder-Scheibe:

Winkelcodierer
Ermöglicht einfaches designen von Encoderscheiben
winkelcodierer.zip
Komprimiertes Archiv im ZIP Format 230.3 KB

Schritt 1:

 

Als erstes sollte man sich gedanken machen wie, was, und wie oft

gezählt werden soll, den so spart man sich viel Zeit. Hier ein paar

Beispiel Gedanken:

 

Durch das freigeben eines Lichtstrahls bekommt man eine positive

Flanke, was aber wiederum vom Schmitt Trigger invertiert wird,

daraus folgt das man eine positve Flanke misst, wenn die Licht-

Schranke unterbrochen wird und das man so noch nicht die Drehrichtung

erhält. Es steht noch aus zu entscheiden wie viele Abschnitte erstellt

werden sollen. Dies schätzt man anhand der Übersetung und der gewünschten

Genauigkeit ab. Wenn sich ein Roboter gradgenau drehen soll muss er

entsprechend viele Striche haben. Zum Beispiel: Man habe eine

Übersetzunge 5:1 und will ein Grad genaues Ergebniss dann muss

die Scheibe 72 Abschnitte haben.

 

Schritt 2:

 

Sobald man die richtigen Einstellungen getroffen hat, nehme man

eine der Folien und lege sie inden Einzug des Druckers. Der Drucker

sollte auf höchsten Kontrast eingestellt werden. Und dann einfach

auf drucken klicken. Jetzt kommt einer der wichtigsten Schritte man

muss die Folie aus etwas Entfernung mit dem Haarspray angesprüht des

verhindert das der Toner bzw. die Frabe später abgehen kann. Nun

müssen die Schreiben ausgeschnitten werden, am besten macht man dies

mit einer gebogenen Nagelschere.

Schritt 3:

 

Nun sollte man auf einen, der Achsengröße enstprechenden, Stellring

vorsichtig eine dünne Schicht Klebstoff aufbringen. Und dann vorsichtig

die ausgeschnittene Encoderscheibe aufdrücken und entsprechend zurecht-

rücken. Und dann den Klebstoff aushärten lassen.

Schritt 4:

Einfache Schaltung zum Auslesen der Encoder
Einfache Schaltung zum Auslesen der Encoder

 

Diese Schaltung ist notwendig, um vom Sensor ein wirklich gutes Signal

zu bekommen. Ohne den Schmitt-Triger hätte man kein Rechteckssignal

am Controller, sondern ein Signal das mehr eines sinus-artigen Dreiecks

Signals gleicht. Der 220 Ohm Wiederstand ist umbedingt erforderlich,

da sonst sofort die Emitter-LED durchbrennen würde. Auch ohne den

1 kOhm Pull-Down Wiederstand hätte man nicht viel Freude mit der Schaltung,

so liegt nämlich kein definiertes 'Low' am Trigger an und er schaltet nicht

mehr um.

 

 

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Kommentare: 1
  • #1

    iswestija (Freitag, 18 Januar 2013 14:33)

    Die Auflösung der Bmp Bilder ist leider so schlecht
    dass man dein Tool nicht wirklich gebrauchen kann !