Papierdoppelbogenerkennung mittels Fotodiode?

Matthias_4ba865 · 11. November 2019 um 23:32

Hallo zusammen geschätzte Experten,

folgende Frage habe ich mir gestellt.

In einer Papierweiterverarbeitungsfirma sind an den einzelnen Papierzuführstationen Doppelbogen/ Fehlbogenerkennungen angebracht.
siehe Bild
http://img233.imageshack.us/f/dscf2019pd.jpg/

Diese Erkennung arbeitet nach 20 Jahren! nicht mehr so zuverlässig!

Nun frage ich mich was für Doppelbogensensoren das Eurer Meinung nach sein werden, damit ich diese ggf. ersetzen kann. Ein Schaltplan steht nicht zur Verfügung. Die Herstellerfirma möchte nur die gesamten Module für 250€ im Austausch reparieren.

Die Maschine erkennt zum Einem, wenn kein Bogen zwischen Lichtauge und Empfänger liegt.
Zum Zweiten: Wenn ein Doppelbogen drin liegt
Zum Dritten: ein Gutbogen wird erkannt und keine Fehlermeldung ausgegeben

Den Doppelbogen justiert man mittels Drehpoti ein, dann weiß die Sensorik, das sie auf diesen reagieren muss.

Hier noch ein Bild von dem Lichtauge.
http://img29.imageshack.us/f/dscf2021q.jpg/

In der Schaltung habe ich erkannt, dass das Lichtauge auf einen Transistor DIP 122 mit vorgeschaltetem Drehpoti geht
http://img849.imageshack.us/f/dscf2024.jpg/

Um was für eine Sensorik (Sender und Empfänger) wird es sich hierbei Eurer Meinung nach handeln?
Fotodiode wie diese hier z.B. ???
http://www.reichelt.de/Fotodioden-etc-/BPW-82/index…

Was für ein Sender ist eingebaut?
Dieser muss so stark sein, dass Papier durchstrahlt werden kann, damit der Empfänger diese Lichtleistung als Gutbogen erkennt.

In der Schaltung ist ein 12V Festspannungsregler eingebaut. Ich weiß nicht welche Spannung die beiden Sensoren haben müssen. Ggf. würde ich diese nämlich austauschen wollen, da diese nach 20 Jahren zu schwach geworden sind.

Würde es auch reichen an diesem Abgleichpoti den Widerstand zu verringern, um die zu schwach gewordene Sendeleistung auszugleichen? Über das Abgleichpoti stelle ich meiner Meinung nach den Strom ein, der von der Fotodiode auf einen Transistor DIP122 geht. so habe ich das auf der Platine erkannt

Ich habe dieses 50K Poti um zwei halbe Umdrehungen vedreht und die Schaltung scheint besser zu funktionieren. Ich werde diese Schaltung nachher in der Praxis ausprobieren.

Über Eure fachliche Meinung bin ich gespannt.

Viele Grüße und noch einen schönen Tag wünscht Matthias.

Peter_TOO · 11. November 2019 um 23:32

Hallo Matthias,

Würde es auch reichen an diesem Abgleichpoti den Widerstand zu
verringern, um die zu schwach gewordene Sendeleistung
auszugleichen?

JAIN,
Du bist in der Alterung der LED, sie wird zunehmend Lichtschwächer. Wenn du den Strom höher stellst,beschleunigst du diese Alterung. Mit Nachstellen kannst du den Totalausfall nur etwas hinausschieben, aber wenns noch ein paar Monate länger funktioniert kann das hilfreich sein.

Das Ganze scheint eine IR-Lichtschranke zu sein, welche die Dämpfung durch das Papier misst.
Wichtig fürs Messprinzip ist eine konstante Lichtleistung des Senders und eine konstant Empfindlichkeit des Empfängers. Beides ändert sich mit der Alterung und der Temperatur.

MfG Peter(TOO)

Haubenmeise_ad0ebf · 11. November 2019 um 23:32

Hallo,
entschuldige bitte eine ganz dumme Bemerkung:
Hast Du schon mal Sende - und Empfangsdiode von 20-jährigem Staub befreit?
Viele Grüße von
Haubenmeise

Matthias_4ba865 · 11. November 2019 um 23:33

Hallo Haubenmeise,

ich entschuldige Dir Deine Frage.

Selbstverständlich habe ich die Dioden zu allererst gereinigt. Das ist das Erste, was man tut.

Viele Grüße,

Matthias.

Matthias_4ba865 · 11. November 2019 um 23:33

Hallo Peter,

vielen Dank für Deine Antwort.

Ich habe mich ebend ein wenig über IR-Lichtscharankenschaltungen belesen. Ist ja ganz schön „aufwendig“ soeine Schaltung.

Werden für IR-Lichtschranken in der Regel Fototransistoren oder Fotowiderstände verwendet?
Fototransistoren schalten meines Wissens nach nur durch und Fotowiderstände ändern den Strom.

Hier habe ich mal zwei IR-Sensoren rausgesucht.
Ich denke, dass das „Standardsensoren“ sind, die ich für eine Schaltung verwenden könnte, oder?

http://www.reichelt.de/Fotodioden-etc-/LD-274-3/inde…

http://www.reichelt.de/Fotodioden-etc-/BPW-40/index…

Viele Grüße,

Matthias.

duck313 · 11. November 2019 um 23:34

Hallo Matthias !

Werden für IR-Lichtschranken in der Regel Fototransistoren
oder Fotowiderstände verwendet?
Fototransistoren schalten meines Wissens nach nur durch und
Fotowiderstände ändern den Strom.

Meist werden Fototransitoren verwendet,die aber ebenfalls wie ein lichtabhängiger Widerstand betrieben werden,auch dort bewirkt eine Lichtänderung eine Stromänderung(Spannungsänderung).
Fototransitoren werden meist ohne Basisanschluß betrieben.

Hier habe ich mal zwei IR-Sensoren rausgesucht.
Ich denke, dass das „Standardsensoren“ sind, die ich für eine
Schaltung verwenden könnte, oder?

http://www.reichelt.de/Fotodioden-etc-/LD-274-3/inde…

http://www.reichelt.de/Fotodioden-etc-/BPW-40/index…

Sicherlich würden die grundsätzlich funktionieren,wenn man die Schaltung anpaßt und neu justiert.
Aber warum soll denn nicht vom Hersteller das Ersatzmodul verwendet werden,die würden es dann doch auch montieren und neu einstellen.
Das ganze scheint mir ja ein Kleinserienmodell/Einzelstück einer spezielle auf diese Papiermaschine angepaßten Schaltung zu sein.
Es stehen Dir ja nicht einmal Schaltungsunterlagen zur Verfügung.

Ist denn Deine Arbeitszeit nichts Wert ?
Was spart man denn dabei gegenüber dem Ersatzmodul des Herstellers ?

MfG
duck313

Peter_TOO · 11. November 2019 um 23:34

Hallo Matthias,

Werden für IR-Lichtschranken in der Regel Fototransistoren
oder Fotowiderstände verwendet?

Fotowiderstände werden heute kaum noch verwendet, die Dinger sind wahnsinnig träge. Bis der Dunkelwiderstand wieder erreicht wird geht es 30 Sekunden oder noch länger. Zudem ist die Empfindlichkeit bei IR bescheiden.

Verwendet werden Fotot dioden oder Foto transistoren. Im Prinzip ist ein Fototransistor eine Fotodiode mit nachgeschaltetem Transistor, wobei praktisch die Kollektor-Basis-Diode auch die Fotodiode ist.
Zu Zeiten von Germanium waren viele Transistoren in einem schwarz lackierten Glasgehäuse verbaut. Bei diesen konnte man einfach den Lack abkratzen und hatte dann einen Fototransistor, z.B. beim OC44 http://www.californiavalveworks.com/images/OC44BG.jpg.

Fototransistoren schalten meines Wissens nach nur durch und
Fotowiderstände ändern den Strom.

Nein, beide sind linear.

MfG Peter(TOO)

Matthias_4ba865 · 11. November 2019 um 23:35

Sicherlich würden die grundsätzlich funktionieren,wenn man die
Schaltung anpaßt und neu justiert.
Aber warum soll denn nicht vom Hersteller das Ersatzmodul
verwendet werden,die würden es dann doch auch montieren und
neu einstellen.
Das ganze scheint mir ja ein Kleinserienmodell/Einzelstück
einer spezielle auf diese Papiermaschine angepaßten Schaltung
zu sein.
Es stehen Dir ja nicht einmal Schaltungsunterlagen zur
Verfügung.

MfG
duck313

Hallo Duck313,

natürlich könnte man das zu der Herstellerfirma nach Wuppertal schicken. Für 250€ gibt es dafür ein überholtes Austauschmodul. Meinem Bekannten in der Firma ist dies zu teuer gleich mehrere Module (ca.5 Stück) reparieren zu lassen. Das muss er persönlich entscheiden.

Ist denn Deine Arbeitszeit nichts Wert ?
Was spart man denn dabei gegenüber dem Ersatzmodul des
Herstellers ?

Ich habe sogar einen persönlichen Gewinn, wenn ich mich dieser Sache annehme. Ich lerne dadurch etwas für mein E-Technikstudium dazu und mache dies sogar an einer wichtigen, benötigten Schaltung. Ein größeres Erfolgserlebnis kann ich mir nicht vorstellen.

Da der Hersteller den Schaltplan nicht raus rücken wird, bliebe mir nichts anders übrig als diese Schaltung mit einem uC nach zubauen, wenn ich denn dafür Zeit haben sollte.
Viele Grüße,

Matthias.