Einbau Motorsensor (für später)

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Rainer
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Einbau Motorsensor (für später)

Beitrag von Rainer » Sa 26. Jan 2013, 18:36

Damit alles zum Projekt verfügbar ist, habe ich meine Beiträge nochmal eingestellt:

zur Überwachung der Motorumdrehungen hat Karl in einem späteren Schritt ja den Einsatz eines Hall-Sensors vorgesehen.
Hier nun die Beschreibung, wie ich den Sensor eingebaut habe.
Man benötigt pro Getriebe:

zwei Magnete in Würfelform 2x2x2mm z.B. bei http://www.magnethandel.de/
ein Hall-Sensor TLE4935L z.B. bei http://www.reichelt.de/
Sekundenkleber-Gel z.B. Baumarkt
Schrumpfschlauch z.B. bei Reichelt oder Conrad
ein Stück Lochrasterplatine mit Kupferpunkten z.B. bei Reichelt oder Conrad
eine Schraube 2,2 x6,5 (Die kleinen LGB-Schrauben) z.B. http://www.Champex-Linden.de/
Litze in drei Farben z.B. bei Reichelt oder Conrad


Zunächst wird die Welle des ausgebauten Motors auf der den Anschlüssen abgewandten Seite gründlich gereinigt und entfettet.
Die beiden Magnete werden mit Sekundenkleber auf die Welle geklebt und mit einer kleinen Zwinge fixiert. Dann sollte man einige Zeit vergehen lassen, denn der Sekundenkleber erreicht seine Endfestigkeit leider nicht in Sekunden. Die Position der Magnete habe ich so gewählt, dass sie ca. 2 mm von der Schnecke entfernt sind. Die magnetischen Ausrichtung der Magnete erfolgt derart, dass zur Motorwelle einmal der Nordpol und beim zweiten Magneten der Südpol zeigt. Dies ist notwendig weil der Hall-Sensor auf die Änderung der Magnetfeldrichtung reagiert.

Wenn die Magnete verklebt sind wird der Schrumpfschlauch angebracht. Dabei habe ich einen Schlauchdurchmesser gewählt, der knapp unter dem Durchmesser der Schnecke liegt. Mit einer kleinen Spitzzange habe ich ihn vorsichtig geweitet, damit er über die Schnecke gezogen werden kann. Mit einer
Heissluchtpistole wird er dann geschrumpft. (Wer keine Heissluftpistole hat, kann auch einen Lötkolben nahe daran halten und dabei die Motorachse langsam drehen.)

Das Ergebnis zeigt das nachfolgende Foto wobei der Pfeil auf die Stelle zeigt, wo der Magnet sich leicht abzeichnet. So sollte der Schrumpfschlauch die Magnete umhüllen.
MotorMag.jpg
Als nächstes wird die Lochrasterplatte wie im nächsten Foto zu sehen ist, zurecht geschnitten und eingepasst. Sie sollte sich leicht in des Getriebe einsetzen lassen und nicht klemmen.
MotorSens.jpg
Am Hall-Sensor werden die Beinchen um 90° nach hinten gebogen (Die Hinterseite ist glatt und die Vorderseite hat leichte Abschrägungen). Dabei sollte man aber sehr vorsichtig vorgehen, denn die Beinchen brechen leicht ab. Wie in dem obigen Bild zu sehen ist wir der Hall-Sensor mit etwas Abstand zur Platine eingelötet. Diesen Abstand muss man im Getriebe ermitteln, denn er hängt von der Dicke der montierten Magnete ab. Außerdem
ist die Lochreihe auf der Platine zu ermitteln, bei der der Hall-Sensor mittig über der Motorwelle positioniert ist.

Im nächsten Schritt wird die Platine im Getriebe verschraubt. Dazu wird zunächst in Höhe der Platine ein 1,7 mm Loch, mit einemSeitenabstand von 6 mm zum Rand, in die Getriebeschale gebohrt. Hat man die Platine in die richtige Position gebracht, wird diese und der darunter liegende Steg ebenfalls mit 1,7 mm durchbohrt. Das äußere Loch in der Getriebeschale wird dann auf 4,2 mm aufgebohrt, damit die Schraube und der Schraubendreher hindurch passen.
Motorgetr2.jpg
Motorgetr2.jpg (45.88 KiB) 25263 mal betrachtet
Nun wird noch die Litze an die drei Beinchen des Hall-Sensors angelötet und nach außen geführt. Dazu reicht eine kleine Aussparung auf der Getriebeoberseite. Die Stelle sollte man so wählen, dass sie nicht unten den
Querstreben des Krokodil-Fahrwerks liegt. Die Litzen sollten so lang sein, dass sie mit etwas Überlange in den Innenraum des Krokodils reichen. Bevor alles wieder verschraubt wird, sollte man sich notieren welche Farbe der Litze an welches Beinchen des Hall-Sensors angeschlossen ist. Die Verdrahtung wird Karl dann später erklären.

Und so könnte es dann aussehen.
MotorGetr.jpg
Wer sich noch für die technischen Daten des Hall-Sensors interessiert, kann bei nacfolgendem Link das Datenblatt finden. http://www.datasheetcatalog.com/datashe ... 935L.shtml

So nun wünsche ich Euch viel Spass beim Einbauen und wer noch Fragen hat, kann sich bei mir melden.

LG
Rainer

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Re: Einbau Motorsensor (für später)

Beitrag von papabaer465 » Sa 9. Nov 2013, 17:34

Hallo Rainer, hallo Gemeinde,

ich habe nun wiederholt deinen Beitrag gelesen, auch weil ich mich nun intensiver mit den einzelnen Bauabschnitten beschäftigen werde.

Nur eine Frage bleibt noch: mit welchem Kabelquerschnitt schließt Du denn den Sensor an? oder besser: mit welcher Spannung wird der denn im Projekt betrieben? weiß das schon jemand?

wenn ich meinen Hallsensor in die verschiedenen Antriebe verbaut habe, soll ich die hier wegen dem gleichen Thema anhängen, oder einen gesonderten Thread benutzen?

bis dahin erstmal

lg Thomas

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Re: Einbau Motorsensor (für später)

Beitrag von michaelb » Sa 9. Nov 2013, 18:19

Hallo Thomas!
papabaer465 hat geschrieben:Nur eine Frage bleibt noch: mit welchem Kabelquerschnitt schließt Du denn den Sensor an? oder besser: mit welcher Spannung wird der denn im Projekt betrieben? weiß das schon jemand?
Da fließen laut Datenblatt höchstens ein paar mA. Du kannst also die ganz dünnen Adern verwenden, die ursprüglich mal für das Projekt zur Diskussion standen. Man kann dafür zB. auch alte parallele Druckerkabel (oder USB-, Netzwerkkabel..) ausschlachten, falls soetwas noch vorhanden ist.

Der Sensor fühlt sich bis 24V wohl. Weil das vom Sensor erzeugte Signal vom Microcontroller ausgewertet wird, sollte man aber nicht so hoch gehen! Mehr als 5V vertragen die ATMegas nicht! Also wird der Sensor einfach mit der selben Spannung versorgt wie der MicroController. Das sollten im Normalfall 5V sein.

Schöne Grüße,
Michael

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Re: Einbau Motorsensor (für später)

Beitrag von Lippebahner » So 10. Nov 2013, 12:08

Hallo,

das mit dem Hallsensor habe ich gerade an einer Dampflok umgesetzt und die Funtion mit einer LED an einem
ESU Loksound XL V4 überprüft. Funktioniert jetzt wo der Hallsensor korrekt Positioniert ist einwandfrei.

Bild

Den Hallsensor durch den Getriebekasten nach Außen geführt Richtung Speichen. An der Achse 4 Magneten anbringen immer 90 grad versetzt

Bild

Die ersten 2 hier im Bild. Dann der Anschluß zum Decoder Steckbar ausgeführt bei mir.

Bild

Dann kommt der Hallsensor

Bild

wie volgt an den Anschluß

Bild
Gruß Marcel :D

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Re: Einbau Motorsensor (für später)

Beitrag von papabaer465 » So 10. Nov 2013, 12:23

Hallo Marcel,

sieht doch schon mal gut aus ;)

du hast ja wirklich recht winzige Magneten genommen, wie nah musst du denn mit dem Sensor ranrücken, um dein Signal zu bekommen, kannst du uns das noch verraten?

So wie ich das gelesen habe, könnte man mit größeren Magneten durch die dann größere Magnetkraft einen größeren Abstand realisieren. Ich schreibe das extra im Konjunktiv, da ich es selbst noch nicht ausprobieren konnte.
Gibts da noch jemanden mit Erfahrungswerten?


Danke
lg Thomas

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Re: Einbau Motorsensor (für später)

Beitrag von Lippebahner » So 10. Nov 2013, 13:02

Bild

Der Hallsensor sitz von Außen am Getriebekasten

Bild

Dadurch ergiebt sich ein Abstand von 3- 5 mm
( auf dem Bild die Werte Falsch eingetragen. )


Bild

Die Magneten sind Neodym Magnete Ø2x1 NdFeB N52 - Haftkraft 140 g http://www.magnethandel.de/neodym-magnete-2-1-mm-n52
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Re: Einbau Motorsensor (für später)

Beitrag von Rainer » Di 12. Nov 2013, 14:12

Hallo Thomas, hallo Marcel,

soweit ich es nachvollzogen habe, sind bei Euch die Magnete an den Rädern angebracht. Dies war aber nicht die Ursprungsidee für den Einsatz der Hallelemente. Eigentlich hatte Karl die Drehzahl des Motors abgreifen wollen, denn eine Umdrehung des Rades steht, bedingt durch das Getriebe, eine wesentliche höhere Zahl an Umdrehungen der Motorachse gegenüber. Damit ist natürlich auch eine wesentliche genauere Auswertung für Fahrwegstrecken(z.B. für Pendelverkehr) und eine bessere Kompensation von unterschiedlich schnell laufenden Getriebeblöcken möglich.
Wie Karl aber bereits an anderer Stelle erläutert hat, wird diese Funktion nicht in der ersten Phase realisiert.
Mir ging es nur darum zu erläutern, warum der Sensor nicht an den Rädern sondern an der Motorwelle sitzen sollte.
LG
Rainer

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Re: Einbau Motorsensor (für später)

Beitrag von papabaer465 » Di 12. Nov 2013, 15:13

Hallo Rainer,

nein bei mir noch nicht, ich bin noch nicht so weit...

bei mir würde (theoretisch bisher) der Sensor auf der verlängerten Motorachse abgreifen,
da das ein Sechskant ist, wären evtl 3 Pärchen a 2 Magnete denkbar, ob umsetzbar, wird sich zeigen.

Karl schlug ja sogar vor, evtl sofort die Motorwicklungen abzufragen, das werde ich ggf mal testen, wenn ich die Teile habe

nächste theoretische Frage: wohin dann mit dem Signal? aufs MC, oder evtl aufs I2C, wäre das auch möglich?
ist ja ein Eingang, bisher hatten wir den I2C immer nur als Ausgang angesprochen, oder?

natürlich hast Du Recht mit dem Hinweis auf einen späteren Bauabschnitt, aber ich habe gerade 2 Loks in Totalrevision, da mach ich das natürlich gleich mit ;)

lg Thomas

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Re: Einbau Motorsensor (für später)

Beitrag von Rainer » Di 12. Nov 2013, 17:01

Hallo Thomas,

das Sensorsignal wird dem MC zugeführt. Zur gegebenen Zeit wird Karl auch erklären an welchen Port.
In seiner Beschreibung hat Karl ja auch erläutert, dass er für die zweimotorige Lok zwei H-Brücken vorgesehen hat und diese von getrennten Ports des MC angesteuert werden. Diese Auslegung ist die Voraussetzung um später die Motoren in Gleichlauf zu bringen.

LG
Rainer

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Re: Einbau Motorsensor (für später)

Beitrag von IPTRAIN » Di 12. Nov 2013, 21:11

Hallo zusammen,

damit richtig geplant:

Magnete auf Rädern reichen für eine Motorregelung keinesfalls aus - da müssen diese schon auf der Motorachse sitzen!
Dampfstösse wiederum kann man auch mit Magneten auf dem Rad ideal wiedergeben!

Geht natürlich auch mittels Umrechnung, wenn der Magnet auf der Motorachse. Letzteres bietet also alle Möglichkeiten!

LG vom Karl

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