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Thema: Mikrodosierer/Photodiode

  1. #1
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    Hallo zusammen,

    ich arbeite zurzeit an einer Techniker Abschlussarbeit, unser Ziel ist ein Mikrodosierer für Granulate in den Größen
    0,4mm bis 0,5mm. Diese Arbeit besteht aus einem Mechatronischen sowie Elektronischen Teil.
    Die Anzahl der Körner soll über Sensor erfasst werden, in eine S7-1200 übertragen und ausgewertet werden, sowie die Anzahl soll man über Touchpanel einstellen können.

    Zurzeit probieren wir aus, ob eine Photodiode dazu geeignet ist, ein Korn, das man daran vorbei wirft, zu erkennen.
    Ich dachte zu erst an einen Spannungsteiler, mit einem Oszilloskop dazwischen, um gegebenenfalls, die Impulse zu empfangen, eventuell sogar an einem Verstärker zu verstärken bzw. ein schmitt trigger dazu zu schalten.


    Was meint ihr so?
    Greetz
    Zitieren Zitieren Mikrodosierer/Photodiode  

  2. #2
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    0,4 mm? Das ist ja Quarzsand-Korngröße.

    Aber nur mit der Photodiode wird da nicht viel zu holen sein vermute ich, dazu ist die Öffnung doch meistens viel zu groß. Vielleicht in Kombination mit einer Laserdiode und einer auf die Wellenlänge abgestimmte Photodiode, und dann dein Körnchen hoffentlich durch den Strahl fallen lassen
    Die Genialität einer Konstruktion liegt in ihrer Einfachheit – Kompliziert bauen kann jeder.

    (Sergei Pawlowitsch Koroljow, sowjetischer Konstrukteur von Raketen und Weltraumpionier)

  3. #3
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    Bei der Korngröße mit dem Lichtschrankenverfahren zu arbeiten, halte ich auch für schwierig bis unmöglich.
    Ich würde die fallenden Körner vor einem dunklen Hintergrund anstrahlen und das von dem Korn reflektierte Licht mit einer schnellen Elektronik auswerten.

    Gruß
    Erich

  4. #4
    Chris25LM ist offline Neuer Benutzer
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    @Largo mit dem abgedunkelten Hintergrund, das ist ein guter Ansatz und wäre sicherlich im weiteren Verlauf ein Versuch wert
    weiß denn vielleicht jemand anhand von diesem Datenblatt http://pdf.datasheetcatalog.com/data...Q62702-P54.pdf
    welchen Vorwiderstand diese Diode zum begrenzen des Stromes benötigt?
    ich verstehe das Datenblatt überhaupt nicht

  5. #5
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    Ist doch eure Techniker Abschlussarbeit, Datenblatt lesen können schadet nie

    Ohne deine Betriebsspannung zu kennen, wird dir hier keiner einen Vorwiderstand nennen können.
    Was für Werte liest du denn aus dem Datenblatt? So ein paar Daten stehen schon drin...
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    (Sergei Pawlowitsch Koroljow, sowjetischer Konstrukteur von Raketen und Weltraumpionier)

  6. #6
    Chris25LM ist offline Neuer Benutzer
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    ich kann aus den Kennlinien den Sperrstrom in Abhängigkeit des Lichteinfalls lesen, sowie aus den Kenndaten die Sperrspannung.
    Die Sperrspannung ab dem sie durchschaltet, also müsste ich die Spannung schon mal kleiner 32 V wählen.
    Ansonsten werde ich aus diesen Kenndaten einfach nicht schlauer

  7. #7
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    In welchem Abstand kommen die Körner? Wie schnell fliegen/fallen sie? Welche Farbe haben die Körner? Die sind nicht etwa transparent?

    Wenn Du das Signal der Photodiode an eine S7-1200 anschließen willst, dann bietet sich eine Betriebsspannung von 24V an, oder zumindest eine Ausgangsstufe, die 24V schalten kann. Du wirst schon etwas mehr Elektronik brauchen als nur Widerstände. Im Systemhandbuch der S7-1200 findest Du die elektrischen Daten der Digitaleingänge.

    Praxis:
    http://rn-wissen.de/wiki/index.php/Fotodiode
    http://www.mikrocontroller.net/articles/Lichtsensor_/_Helligkeitssensor

    Harald
    Es ist immer wieder überraschend, wie etwas plötzlich funktioniert, sobald man alles richtig macht.

    FAQ: Linkliste SIMATIC-Kommunikation über Ethernet

  8. #8
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    Beschreib doch mal ein bisschen genauer, wie eure Anlage sonst so aufgebaut sein soll, also
    - wie wird das Granulat zugeführt
    - was für Dosiermengen strebt ihr an? Drei Körner oder eher ein Suppenlöffel voll?

    Mir fiel bei Deinem ersten Post spontan ein industrieller Tintenstrahldrucker ein, der mit einem konstanten Strahl die Tinte durch den Druckkopf pumpt. Um nun die Tinte gezielt zu nutzen wird diese mit einem Piezo zu Tropfen "gepulst". Diese Tropfen werden dann durch ein Spannungsfeld ausgelenkt und so an den jewiligen Punkt auf dem Produkt "geschossen" - ich weiss, das klingt etwas unwarscheinlich, aber ich war echt überrascht wie gut das funktioniert Das Ding bedruckt vorbeigeführte Produkte mit einer maximalen Produkt-Geschwindigkeit von 25km/h wenn es einfacher Text ist, QR- oder sonstige Codes immernoch mit bis zu 12km/h
    Evtl. könnte man Dein Granulat ähnlich modulieren und somit durch das pulsen dosieren...
    Ganz kurz ganz hell
    ganz lange ganz dunkel....

  9. #9
    Chris25LM ist offline Neuer Benutzer
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    Hallo zusammen,
    @ Morymmus,,, Also deine Idee ist klingt erstmal interessant, kenne bis auf die Namen der Bauteile aber nicht deren funktionsweise. Das Projekt wurde von uns (4 Teammitglieder 2 aus Mechatronik, 2 aus Automatisierung) in einen
    mechanischen Teil zum auswerfen der Körner und einen Elektrotechnischen Teil zum auswerten/zählen der Körner, gegliedert. Hierbei spielt im weiteren Verlauf auch die Rolle einer S7-1200.
    Zum mechanischen Aufbau, also den Auswurf der Körnchen, haben wir eine Art Zylinder, mit in der Mitte einem drehenden (zur Mitte hin abgesenkten) Teller, für unseren ersten Versuchsaufbau konstruiert, in die Wand des Zylinders wurde ein Loch in der größe des Korns gebohrt.

    Weiter zum ersten Versuchsaufbau auf der elektronischen Seite, haben wir eine einfache Photodiode vom Typ BPX60, diese gibt einen Strom von 0,25 Mikroampere bei voller Beleuchtung aus. Wir nehmen an, das diese ein daran vorbeifallendes "Teilchen" erkannt werden kann. Hierzu haben wir erst einmal einen einfachen Kabelkanal genommen in der Größe 50x50mm mit einem kleinen Loch in der mitte wo wir außen die Photodiode dran befestigt haben- gegenüber eine einfach LED.
    Wenn jetzt die Fläche der Photodiode, diesselbe Fläche wie der Kanal hätte, wäre dies natürlich optimal.
    Hierbei ist es für uns jetzt natürlich von großer bedeutung, ein Signal welches die Photodiode ausgibt, sichtbar zu machen... Zum einen auf einem Oszilloskop und zum anderen für eine SPS
    Im Anhang habe ich mal eine Skizze beigefügt, soll darstellen einen Verstärker, Strom - Spannungswandler, gleichrichter und Schmitt Trigger.

  10. #10
    Chris25LM ist offline Neuer Benutzer
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