Trasduttore Di Distanza

[dr.marco17]

Salve, qualcuno conosce uno schema per realizzare un circuito più semplice possibile che restituisca una tensione proporzionale ad una distanza tra sensore e bersaglio (riflettente o sensore). La distanza è di massimo 80cm circa.

Che sia sensore ultrasuoni infrarossi laser qualsiasi cosa a me serve solo avere un trasduttore di distanza senza contatto con la parte mobile o se qualcuno conosce un metodo anche con contatto sono tutto orecchi.

Grezie Marco

[Livio Orsini]

Se fai una ricerca sulla rete, specialmente sui siti di robotica, ne troverai parecchi. In questo modo potrai valutare quello più adatto ai tuoi scopi.

[tesla88]

Beh , non capisco se lo vuoi fare tu o se vuoi comprarlo .......... lavorando in un'azienda di automazione posso solo dirti che puoi usare un sensore tipo Sonar , Laser o infrarosso , dipende in parte dall'applicazione e dalla precisione , i laser sono precisi..........deve essere un sensore con uscita analogica ........da non sottovalutare i costi e dire che l'infrarosso costa meno. Prova a vedere sui siti di Schneider Electric , oppure Datasensor o IFM ....sono quelli che abitualmente uso.

[dr.marco17]

Guardate sono uno studente di 5 ITIS elettrotecnica, e già dall'inizio di scuola dobbiamo iniziare un progetto da portare all'esame. Avevo in progetto di realizzare un magazzino automatico quindi per la misura della posizione del carrello pensavo di usare un sensore di vario tipo. Avrei preferito realizzarlo io visto che acquistarlo non è assai economico o comunque supera qualche decina di euro. Quindi a livello di precisione non è necessaria una precisione micrometrica pero direi qualche millimetro. La soluzione di una resistenza lineare è molto + (=più) semplice ma visto che sono un amante dell'elettronica pensavo di fare qualcosa di nuovo che non fosse il solito micro o il solito reed attaccato al binario.

Modificato: 17 settembre 2009 da Livio Migliaresi

[tesla88]

Credo che l'unico facilmente (per modo di dire) costruibile sarebbe ad ultrasuoni , il più semplice in assoluto resta il potenziometro lineare , però trovalo da 80cm!

Purtroppo i sensori hanno un certo costo......forse ti costerebbe meno usare un trucco di questo tipo. Avrai un motore che fa muovere muovere il carrello , poresti montare un encoder rudimentale ( non conosco il sistema che vuoi realizzare ma avrai motore e riduttore che muove il carrello ) sull'albero lento monti un grano che sporga in un punto e con un proximity leggi il numero di giri dell'albero (con un contatore veloce nel PLC) e quindi avrai una sorta di encoder che ti da la posizione del carrello ...........forse può andare?

[dr.marco17]

Mi sembra una buona idea ma per aquisire la posizione allora mi serve un encoder (che costa non poco come tutta la componentistica industriale). L'idea mi sembra discreta il problema è che dovendosi fermare in più posizioni non regolari e con una tolleranza non troppo elevata forse non è gran che. Stavo valutando di mettere dei magneti nei punti di stop e poco prima per il rallentamento e sul carrello mettere un reed. Altrimenti uso il meccanismo della rotella di un mouse faccio una ruota con tantissimi forellini e una sorta di fotocellula miniaturizzata che conta i fori ma in ogni caso o si fa un lavoro microchirurgico o la tolleranza è sempre alta. No so più da che parte andare il problema è che mi piace troppo la materia e è sicuramente più bello fare una cosa da se.

P.S. Chiedo scusa ai moderatori ma il "+" mi è venuto automatico starò più attento

[tesla88]

Capisco benissimo , i è 2 anni che lavoro nell'automazione e mi prende parecchio....

Una domanda...il tutto lo gestisci tramite un PLC ? Se sì , mi dici che PLC? Cioè per dire tipo S7-200......è una curiosità per capire cosa hai a disposizione...

[dr.marco17]

Allora dipende: se il circuito che è nell'altra discussione(quello di aquisizione 4 bit in sequenza) è una cosa fattibile e ha un ciclo di scanzione almeno uguale a quello di un plc faccio tutto tramite Visual Basic 6 e quindi con un pc. Ma, come è super super probabile userò un siemens S7-200 a qui poi verrà aggiunto penso uno o più moduli analogici e ampliamenti vari in base a cio che decido di fare. In pratica sono un amatore appassionato e per scuola devo realizzare una automazione pratica per fine anno e mi ci sono messo gia adess oper luglio prossimo per cercare di fare una cosa bella e soddisfacente. Ho pensato, come resistenza lineare basta prendere un vecchio reostato da laboratorio e srotolare il conduttore attorno lo tendo e faccio sul carrello una spazola e diventa un partitore di tensione penso .Lei Tesla 88 è un programmatore? Colgo l'occasione per chiederle se a livello di programma la gestione di un magazzino automatizzato (cio che devo realizzare) è cervellotica o fattibile. Non gestione ordini o altro semplicemente movimentazione del carrello lungo 3 assi per prendere i contenitori sullo scaffale fatto da circa 4 piani di 6 pallet ciascuno esso posizionerà i pallet in un posto solo se è libero rendo l'idea? Poi ovvio prende un pallet da un nastro e lo mette in un posto libero poi scelgo un pallet in magazzino lui lo deve prendere e portare sul nastro in uscita tutto qui deve muovere 3 motirini avanti indietro e ricordare i posti liberi o vuoti. Magari dopo posso valutare di mettere un sensore che all'accensione scorre lungo lo scaffale e guarda dove sono. Spero di essere stato chiaro. Buona notte

Modificato: 20 settembre 2009 da dr.marco17

[Livio Migliaresi]

Marco, pur apprezzando la tua delicatezza nel rivolgerti ad Andrea (Tesla per gli amici) utilizzando un 'Lei' non per pura formalità, in PLC Forum vengono abolite tutte le distanze, o, meglio le pseudo-distanze, relative all'età/professione/........: usiamo il 'tu' informale.

[dr.marco17]

Ok livio ti ringrazio dell'informazione . Solo che mi è solito dare del lei a chi non conosco o chi ha più anni di me. Ora lo so

* *

Modificato: 20 settembre 2009 da Livio Migliaresi

[tesla88]

Beh se usi S7-200 non dovresti aver problema nella gestione e poi integra già dei blocchi non che alcune funzioni richiamabili tramite l'assistente molto utili.

Certo sarà motivo di orgogli per i tuoi professori vedere una simile dedizione alla materia.

Non ho ben capito , tu hai 3 assi e 3 motori , volevo capire intanto che tipo di motori usi e quindi come li gestisci , inoltre da quanto ho capito , avendo 3 assi hai la necessità di controllare 3 posizioni , perciò di sensori di distanza analogici te ne serviranno 3 ?

Non so come aiutarti per realizzare il sensore in modo "artigianale" poichè è un problema che non mi sono mai posto.l'idea del reostato non mi attira , potresti usare anche un potenziometro rotativo multigiro.......in qualche automazione si usano al posto degli encoder , basso costo precisione decente.Ammetti che il tuo carrello sia mosso da una cinghia (non lo so) e che hai la ruota dentata che sposta il carrello da u estremo all'altro compiendo 8 giri , tu innesti un pot multigiro sulla ruota dentata , ammettiamo che sia un pot da 10giri (la resistenza di solito si prende da 10K) tu sai che la tensione in uscita dal pot sarà = 0V quando il carrello è in posizione 0 e 8V quando è arrivato al limite opposto.....è so un'idea!

[Livio Orsini]

Come ti ho suggerito nel mio primo post, in rete puoi trovare parecchi schemi applicativi per l'autocostruzione di sensori di distanza, sia con tecnologia IR, sia con tecnologia a ultrasuoni. In particolare li puoi reperire sui siti di robotica amatoriale.

Io però ti suggerirei un approccio un poco più da automazione industriale. Se riesci a recuperare un mause del tipo vecchio (quelli con pallina) puoi sfruttare l'encoder interno. Dovresti solo modificare la meccanica inmodo da far ruotare i due alberini che, di norma son mossi dalla pallina.

[dr.marco17]

In pratica devo realizzare un trasloelevatore simile a questo Trasloelevatore Il mio progetto è identico a quello di questo link. I motori userei dei motori a 12 v motoridotti cou due motoriduttori a vite in cascata. quindi per lo spostamento lungo l'asse x uno di questo come per l'asse y cioè verticale. Per lo spostamento z userei un servo visto che è compatto e visto che le forche che reggono il pallet hanno solo 2 posizioni una di riposo e una quando vanno sotto il pallet. Pensavo, per i motori 12v di gestirli ciascuno con 2 relè, uno che fa avanti e indietro e l'altro che fa marcia e frenata mettendo nel comune i 2 poli del motore poi da un lato l'alimentazione e dall'altro una resistenza cosi quando lo si disalimenta ai capi del motore viene posta la resistenza che lo frena.Quindi una ruota dentata collegata ad una catena lo sposterebbe lateralmente mentre per lo spostamento verticare userei un cavetto con una ruota in alto e arrotolando il filo lo alza. L'idea del potenziometro mi sembra ottima mam ne fanno di apposta per lo scopo? Avevo paura che il programma fosse molto complicato ma se mi dici così mi tranquillizzo. Tesla ti ringrazio per il complimento ma infatti i miei prof di indirizzo mi fanno alzare anche i voti delle materie classiche

Modificato: 20 settembre 2009 da dr.marco17

[tesla88]

I potenziometri esistono multigiro , i più facili da reperire son da 10 giri , ne esistono anche di professionali racchiusi in contenitori simili ad encoder , però si può sempre utilizzare comuni potenziometri multigiro con alberino da 6/6.3mm e adattarli all'albero che hai....consiglio potenziometri da 5 o 10Kohm. Naturalmente ti serve un ingresso analogico del PLC per ogni potenzimetro.

[dr.marco17]

Si per quello dispongo gia di una scheda analogica. Sai qualcosa riguardo l'uso di un pc come interfaccia con l' s7 200?

[dr.marco17]

Tesla 88 ho anche pensato, se metto in testa all'albero del motore, quello che poi viene doppiamente motoridotto, un magnete e un'induttanza, un pò come il pin tachimetrico delle ventole, saprei che ad ogni impulso l'albero che esce dal secondo motoriduttore girerebbe molto piano così avrei una maggiore risoluzione: se ad esempio verebbe motoridotto di 1:100 ad ogni 100 giri del motore l'albero esterno ne fa uno e ipotizzando che abbia una circonferenza di 20cm ad ogni impulso il carrello si sposterebbe di 2mm. Intanto supponendo che il motore giri a 3000 giri (per fare cifra tonda) avrebbe un impulso ogni 20 msec. Se il ciclo di scansione ne dura metti 10msec sarei a posto.

[Livio Orsini]

in questo caso non hai praticamente problemi di velocità, visto che le CPU del 200 hanno tutte almeno un contatore veloce con i relativi ingressi dedicati.

Piuttosto fai attenzione ai falsi conteggi. Se usi un solo impulso non discrimini ne il senso di rotazione e neanche le inversioni e i giochi. Se usi riduzioni così grandi e capti gli impulsi sull'albero veloce rischi di avere falsi conteggi.

E' preferibile usare due distinti captatori sfasati tra loro in modo da discriminare sia il senso sia le inversioni.

[dr.marco17]

Giustissimo mi sembra un consiglio preziosissimo quello di mettere 2 sensori. Per quanto riguarda i giochi non ho bisogno di precisioni elevatissime comunque faccio tesoro del tuo consiglio. Secondo te usare un reed come sensore è una cavolata a livello di tempo di commutazione? Conosci un metodo migliore?

[Livio Orsini]

Personalmente, sempre restando nell'autocostruzione, considererei 2 metodologie.

1 - Disco con fori (p.e. 8 - 16 fori) e due forcelline IR. Questi sono sensori che hanno un emettitore ed un ricevitore affacciati. Oppure tacche nere su fondo bianco, o viceversa, e sensore-emettirore IR a rilfessione. Di questi dispositivi ne trovi in vendita su tutti i siti che vendono componenti on line. Solo come esempio vai sul sito di ElettronicaIn.

2 - Usare 2 sensori ad effetto di Hall con routa dentata.

[dr.marco17]

Purtroppo non posso usare dispositivi specifici per un motivo molto semplice...$$$... quindi colgo l'occasione per coltivare la mia passione per l'elettronica. Il disco con i fori o con i riflettenti va messo sul albero del motore che gira beloce o sull'albero in uscita dal motoriduttore?

[Livio Orsini]

Sull'albero motore hai maggior risoluzione, però hai l'errore dovuto ai giochi della trasmissione. Sull'albero lento sei insensibile ai giochi però, a parità, d'impulsi/giro diminuisce la risoluzione.

[tesla88]

Volendo un sensore IR è facilmente costruibile con in Led IR e un fotodiodo IR...penso che su qualche sito di robot amatoriale ci sia spiegato come fare.

[Livio Orsini]

Andrea, la differenza di costo tra un emettitore + un ricevitore e una forcellina o una coppia affiancata è quasi banale; in compenso la differenza di affidabilità tra le due soluzioni è enorme.

[dr.marco17]

Scusa Andrea ma se volessi farlo con un led ir e un fotodiodo ir dovrei per forza fare un circuito generatore d'onda da sincronizzare emettitoere e ricevitore altrimenti una qualsiasi luce che comprende la lunghezza d'onda apprezzata dal fotodiodo farebbe commutare la fotocellula. Altrimenti dovrei mettere il tutto al chiuso buio. giusto o sto errando? Comunque bene o male una fotocellula costa più di 40 euro...

Modificato: 24 settembre 2009 da dr.marco17

[Livio Orsini]

qui trovi alcuni esempi, il sensore più costoso viene venduto a 25€ e rileva ostacoli tra 20 cme 150 cmm /robotica==>sensori==>ir) Modificato: 24 settembre 2009 da Livio Orsini