Schalten eines Hubmagneten

[mgaida]

Hallo Zusammen,

 

ich möchte für ein Projekt mittels TF-Modulen einen Hubmagneten schalten, welcher mit max 12V angesteuert werden kann.

 

z.B.:

http://www.schukat.com/schukat/schukat_cms_de.nsf/index/CMSDF15D356B046D53BC1256D550038A9E0?OpenDocument&wg=E4355&refDoc=CMS0B640D64DDA90BCCC12579140034D580

 

Dabei würde ich gerne die Spannung variieren um eine von der Spannung abhängige Hub-/Zugkraft zu entwickeln.

 

Ich hatte überlegt, entweder einen DC-Brick zu verwenden, oder ein Analog-Out Brick. Nachteil beim Analog-Out ist, dass die Spannung nur bis 5V regelbar ist (bräuchte max 12V). Beim DC-Brick kann ich allerdings erst ab 6V eine Spannung einstellen (Kann ich da überhaupt eine Spannung einstellen, oder wird diese durch den DC-In festgelegt?).

Gibt es weitere Möglichkeiten? Könnte ich z.B. die Ausgänge von drei Analog-Out Bricks in Reihe schalten, um so die max 12V zu erreichen (5V + 5V + 2V)?

 

Gruß

[ThomasKl]

Hi,

 

sehe ich das richtig, dass man da nur an/aus braucht? Da würde sich wohl das Relay Bricklet zusammen mit einem externen 12V Netzteil anbieten.

[AuronX]

Nein, er will die Spannung fließend regulieren können um so unterschiedliche Hubkräfte aufbauen zu können. Zumindest hat er das geschrieben ^^

[ThomasKl]

Zumindest hat er das geschrieben ^^

Ups, sorry den Satz hab ich überlesen.

Ist für sowas nicht die PWM da, ich dachte so funktioniert das DC-Brick. Das der Motor im Mittel nur die der PWM entsprechende Spannung sieht.

Also man legt z.B. 12V an und wenn man der PWM sagt: "Sei die Hälfte der Zeit an", dann sieht der Motor effektiv 6V.

[Plenz]

Hast du gesehen? Die liefern nicht an private Kunden!

 

Mehrere Analog-Bricks in Reihe schalten kannst du nur dann, wenn sie alle völlig unabhängig voneinander ihre eigene Stromversorgung haben. Du darfst sie also nicht zusammenstecken, und sie dürfen auch nicht per USB an dem selben Computer angeschlossen sein.

 

Du könntest aber einen Analog-Brick nehmen, an den Ausgang kommt eine Zener-Diode für 7 Volt und daran die Basis eines Leistungstransistors. An dessen Emitter kommen mindestens 14 Volt, dann kannst du am Collector eine Spannung zwischen 7 und 12 Volt einstellen.

[AuronX]

dann kannst du am Collector eine Spannung zwischen 7 und 12 Volt einstellen.

 

Da ich deine Ausführung noch nicht ganz verstanden habe: Heißt das, dass er am Ende  die Ausgangsspannung nur zwischen 7 und 12 Volt einstellen kann?

 

Weil er auch meinte, dass es ihn stört, dass das DC-Brick erst ab 6V beginnt.

 

@Thomas: Habe mich auch gefragt ob PWM da nicht reicht, aber leider auch zu wenig Ahnung um zu antworten

[mgaida]

Hallo Zusammen,

 

erstmals vielen Dank für die Antworten.

 

> Nein, er will die Spannung fließend regulieren können um so unterschiedliche Hubkräfte aufbauen zu können. Zumindest hat er das geschrieben ^^

 

Richtig :-)!

 

>Ups, sorry den Satz hab ich überlesen.

>Ist für sowas nicht die PWM da, ich dachte so funktioniert das DC-Brick. Das >der Motor im Mittel nur die der PWM entsprechende Spannung sieht.

>Also man legt z.B. 12V an und wenn man der PWM sagt: "Sei die Hälfte der Zeit >an", dann sieht der Motor effektiv 6V.

 

Ja das war auch mein Gedanke. Denn ein Hubmagnet ist einem DC-Motor vom Prinzip sehr ähnlich. Ich schätze ich werde es einfach bestellen und ausprobieren müssen. 

 

 

> Du könntest aber einen Analog-Brick nehmen, an den Ausgang kommt eine Zener

> Diode für 7 Volt und daran die Basis eines Leistungstransistors. An dessen

> Emitter kommen mindestens 14 Volt, dann kannst du am Collector eine Spannung

> zwischen 7 und 12 Volt einstellen.

 

Ja das erschien mir zu einfach die Analog-Bricks in Reihe zu schalten. Der Spannungsbereich von 7 bis 12 Volt ist nicht ausreichend. Ich hätte am liebsten von 0 bis 12 V ;-). Und die Bricks mit weiteren Bauelementen zu erweitern möchte ich vermeiden - nur wenn es nicht anders geht. Ich möchte versuchen die Bricks so gut es geht "out of the box" zu verwenden :-).

 

Das bedeutet, dass ich mit dem DC-Brick und PWM arbeiten müsste. Jetzt ist nur die Frage, ob der Hubmagnet eine PWM als "geregelte Spannung" interpretiert.

Kann man das vielleicht mit einem DC-Voltmeter nachmessen? Das Voltmeter müsste doch die PWM als DC-Spannung interpretieren und einfach "weniger" anzeigen?

 

Gruß

[ThomasKl]

ich denke wenn die Periodendauer kurz genug ist sollte das mit einem einfachen Multimeter gehen.

[mgaida]

> ich denke wenn die Periodendauer kurz genug ist sollte das mit einem einfachen Multimeter gehen.

 

Hat jemand zufällig einen DC-Brick, mit welchem er dies ausprobieren könnte?

 

 

[AuronX]

Am Ende ist ja die Frage ob der Magnet darauf so reagiert wie man es erwartet. Also das Prinzip von PWM ist ja, dass average(0V, 12V) = 6V oder average(0V, 0V, 12V) = 4V.

 

So weit so toll, aber was wenn das eine Vereinfachung ist die auf Elektromotoren anwendbar ist, aber bei Elektromagneten nicht funktioniert (aus elektrotechnischen Gründen die ich nciht kenne).

 

Will sagen: Ohne Ahnung sagt dir das Multimeter auch nichts hilfreiches Entweder es kommt noch jemand der es wirklich WEIß oder du musst einfach ausprobieren was passiert

[Plenz]

Der DC-Brick polt nur die Spannung um, er vertauscht Plus und Minus. Bei einem Motor bedeutet das, er dreht sich z.B. 55% der Zeit vorwärts und 45% der Zeit rückwärts, das Resultat ist eine langsame Drehung vorwärts. Für den Hubmagnet ist die Polung aber egal, er hat die gesamte Zeit volle Kraft. Das ließe sich lösen, indem man noch eine Diode zwischenschaltet.

[ThomasKl]

Soweit ich das verstanden habe kann das DC Brick das PWM auch so ausgeben das in den "Ruhephasen" keine Spannung anliegt:

 

http://www.tinkerforge.com/doc/Hardware/Bricks/DC_Brick.html#drive-modes

 

zumindest stelle ich mir so den Drive/Coast Modus vor.

[mgaida]

Hallo Zusammen,

 

nach längerer Abweisenheit, hier nun mal ein Update.

 

Ich konnte jetzt den DC Brick mit verschiedenen Hubmagneten ausprobieren und war dabei erfolgreich. Wie erwartet kann ich den Hub des Mageneten über die Geschwindigkeit (Velocity) steuern und erhalte dabei unterschiedliche Hubkräfte (noch nicht gemessen). Weiterhin kann man über "Acceleration" die Geschwindigkeit mit welcher der Magnet den Stößel "hebt" bestimmen.

 

Eine weitere sehr interessante Funktion ist das Einstellen der PWM-Frequenz. Stellt man diese in einem niedrigen Bereich ein (~1-25Hz), so erhält man logischerweise einen Magneten, der den Stößel periodisch bewegt. Dazu muss der Hubmagnet allerdings eine Feder haben, die den Stößel zurückholt. Bei höheren Frequenzen "vibriert" der Hubmagnet - und wenn man einen Magneten nimmt, der groß genug ist, dann kann man die eingestellte Frequenz hören (Lautsprecher-Effekt so ab 200Hz).

 

Der Unterschied zwischen "Drive/Brake"  und "Drive/Coast" machte sich durch einen unterschiedlicheren Hub bemerkbar (Wahrscheinlich aufgrund des unterschiedlichen Mittelwerts der PWM-Funktion). Bei "Drive/Brake" ist der Mittelpunkt bei 0V und bei "Drive/Coast" ist der Mittelpunkt bei der halben Eingangsspannung (Vin/2). Daraus ergibt sich, dass der Magnet bei "Drive/Coast" einen höheren Hub hat als bei "Drive/Brake". Wie groß der Unterschied ist, hab ich nicht nachgemessen. Man konnte es aber mit bloßem Auge sehen ;-)..

 

Dass nur so zur Info. Jedenfalls bin ich überrascht wie gut es funktioniert. Ich habe dabei Hubmagenten verwendet, die mit 12V arbeiten.

 

Als nächstes gehts an die Integration in Labview. Habe bereits schon Klassendefinitionen hier im Forum gesehen und runtergeladen :-).

 

Gruß

[Holy]

 

Als nächstes gehts an die Integration in Labview. Habe bereits schon Klassendefinitionen hier im Forum gesehen und runtergeladen :-).

 

Gruß

 

Die bisher existenten Klassen sind noch nicht für alle Bricks und Bricklets. Hatte erstmal angefangen Code für die Autogenerierung der Bindings zu schreiben. Aus Zeitgründen ist das aktuell aber nur teilweise fertig. Solltest du noch paar andere Bricks bzw. Bricklets brauchen könnte ich die auch noch händisch erzeugen.

[mgaida]

Hi,

 

...Solltest du noch paar andere Bricks bzw. Bricklets brauchen könnte ich die auch noch händisch erzeugen.

 

jepp wie ich schon in einem anderen TF-Forums-Beitrag geschrieben hatte bräuchte ich Klassen für das "Dual Relay Bricklet" und logischerweise den "DC Brick". Wie hier http://www.tinkerunity.org/forum/index.php/topic,491.msg4154.html#msg4154 schon beschrieben (#26) habe ich mich zuerst am Dual Relay Bricklet versucht, aber ich habe es nicht hinbekommen. Habe versucht durch kopieren des "Template" die Klasse zu erstellen. Aber wenn du das schneller hinbekommst, dann wäre es nett von Dir, wenn du mir aushelfen könntest.

 

Gruß

 

 

[Holy]

Das Dual Relay Bricklet ist schonmal drin. Den DC Brick werde ich auch noch reinmachen, kann dir aber nicht versprechen wann es diese Woche noch wird. Mit welcher LabVIEW Version arbeitest du?

 

http://www.tinkerunity.org/forum/index.php/topic,491.msg4180.html#msg4180

[mgaida]

Hi,

 

wow das ist ja klasse. Habe es gerade ausprobiert und es funktioniert wunderbar! War mit meiner Implementation auch sehr nahe an deiner. Naja, aber wie ich sehe kannst du das viel schneller als ich :-). Ist die Bibliothek eigentlich rein auf TCP basierend?

 

Ich arbeite übrigens mit Labview 2011.

 

Gruß

[Holy]

Ja, ist Implementation auf TCP/IP. Kannst dir hierfür die "IP Connection"-Klasse anschauen. Ich bin auch schon eine ganze Ecke vorran gekommen mit der automatischen Generierung der Brick/Bricklet-Klassen. Wenn das mal fertig ist, kann man diese dann aus den existierenden Konfigurationsdateien automatisch generieren, wie alle anderen Bindings.

[mgaida]

ja cool, dann gib mal bescheid, falls du den DC Brick implementieren solltest. Ich werde mich trotzdem mal dran versuchen den Brick zu implementieren. Vielleicht krieg ichs ja in absehbarer Zeit hin  .

 

Gruß