Hallo zusammen,
ein paar Nachträge zum Rzeppa-Gelenk.
Meine alten AS5600 Sensoren arbeiten ja mit analogem output. Das reicht zwar für viele Anwendungen völlig aus, aber nicht für den genauen Vergleich beider Seiten zur Untersuchung des Gleichlaufs. Für den digitalen output braucht es also I2C, der bei den alten Sensoren nur über Nachrüsten eines 6-pin JST SH Steckers zugänglich ist.
Daher musst erst mal ein Gehäuse mit I2C-Anschluss für die neueren weißen PCBs her.
Weil der Chip nur eine einzige Adresse unterstützt, kam bei der Gelegenheit ein I2C-Multiplexer zur Umsetzung.
Damit konnte ich dann endlich die Messreihen zum Vergleich der drei Gelenkvarianten, ft-Rastgelenk, "fake"-Rzeppa und real-Rzeppa starten, kann aber letztlich kein vernünftiges Ergebnis verkünden.
Angenommen war ja, dass das real-Rzeppa v.a. im Gegensatz zum ft-Gelenk mit konstanter Geschwindigkeit läuft. Die Messkurven sollten also für beide Winkelsensoren strikt parallel laufen, während sie beim ft-Gelenk sinus-ähnliche Abweichungen zeigen sollten.
Problem ist, dass ich immer mehr oder weniger sinusförmige Abweichungen gesehen habe und zwar selbst 0-Grad Stellung des Gelenks. Das heißt, dass durch Messfehler und/oder Ungenauigkeiten des Aufbaus bereits ein Ungleichlauf bestand, ich vermute u.a. durch unperfekte Zentrierung von Magneten und Sensor. Ich habe dann versucht, diese Fehler aus der 0-Grad Stellung bei der 30-Grad Stellung abzuziehen, da sah man dann aber bei allen Gelenken eher Rauschen als klare Abweichungsmuster. Vielleicht ist das Mini-Rzeppa auch nicht das beste Versuchsobjekt, da es vom Maßstab her die Gleichlauf-Vorteile nicht wirklich ausspielen kann, es hakelt trotz aller Optimierungen halt doch ein wenig.
Extremere Testwinkel >30°, algorithmisches oder Sensor-interne Noise-Unterdrückung und mechanisches Optimieren des Aufbaus wären die nächsten Schritte gewesen, aber an dem Punkt hat mich dann die Neugier verlassen, andere Projekte und Hobbies rufen. Immerhin sind mit Multiplexer, I2C-AS5600 und Resin-Testdruck ein paar schöne Nebenprodukte abgefallen, die ich hier zumindest noch teilen wollte.
vg
Jan
ein paar Nachträge zum Rzeppa-Gelenk.
Nachdem ich neulich bei JLCPCB ein paar PCBs habe machen lassen und gesehen habe, dass die jetzt auch 3D-Druck anbieten, habe ich die Rzeppa-Teile mal als Test mit unterschiedlichen Werkstoffen und Verfahren drucken lassen, u.a. das Gehäuse in transparentem Resin und inner race in weißem Nylon. Die Ergebnisse haben mich einigermaßen umgehauen, in echt sieht es noch ein Stück besser aus und die Präzision ist topp.Post print ist also ziemlich aufwändig und heikel, vielleicht wäre das tatsächlich mal ein Fall für einen Resin-Drucker.
Intuitiv würde ich übrigens meinen, dass dieses Design (aus Haralds Artikel) eher einem Gleichlauf näher kommt als das klassische Kardangelenk, allerdings ohne das wirklich gründlich durchdacht zu haben.
Dieser Teststand, um diesen Fragen auf den Grund zu gehen, hat mich auf eine ziemliche Odyssee geschickt.Tatsächlich merkt man aber, im Gegensatz zur Kardanwelle, keinen deutlichen Geschwindigkeitsschwankungen, zumindest noch nicht bei den 30 Grad, die mit dem "falschen" Modell möglich sind. Für den ft-Einsatz in der Praxis dürfte es kaum einen Unterschied machen, wobei das Rzeppa sogar +/-40 Grad schafft. Ich habe hier schon einen kleinen Teststand mit zwei AS5600 Hall-Rotationssensoren, bei denen ich die drei Varianten mal noch hinsichtlich Gleichlauf vergleichen werde.
Meine alten AS5600 Sensoren arbeiten ja mit analogem output. Das reicht zwar für viele Anwendungen völlig aus, aber nicht für den genauen Vergleich beider Seiten zur Untersuchung des Gleichlaufs. Für den digitalen output braucht es also I2C, der bei den alten Sensoren nur über Nachrüsten eines 6-pin JST SH Steckers zugänglich ist.
Daher musst erst mal ein Gehäuse mit I2C-Anschluss für die neueren weißen PCBs her.
Weil der Chip nur eine einzige Adresse unterstützt, kam bei der Gelegenheit ein I2C-Multiplexer zur Umsetzung.
Angenommen war ja, dass das real-Rzeppa v.a. im Gegensatz zum ft-Gelenk mit konstanter Geschwindigkeit läuft. Die Messkurven sollten also für beide Winkelsensoren strikt parallel laufen, während sie beim ft-Gelenk sinus-ähnliche Abweichungen zeigen sollten.
Problem ist, dass ich immer mehr oder weniger sinusförmige Abweichungen gesehen habe und zwar selbst 0-Grad Stellung des Gelenks. Das heißt, dass durch Messfehler und/oder Ungenauigkeiten des Aufbaus bereits ein Ungleichlauf bestand, ich vermute u.a. durch unperfekte Zentrierung von Magneten und Sensor. Ich habe dann versucht, diese Fehler aus der 0-Grad Stellung bei der 30-Grad Stellung abzuziehen, da sah man dann aber bei allen Gelenken eher Rauschen als klare Abweichungsmuster. Vielleicht ist das Mini-Rzeppa auch nicht das beste Versuchsobjekt, da es vom Maßstab her die Gleichlauf-Vorteile nicht wirklich ausspielen kann, es hakelt trotz aller Optimierungen halt doch ein wenig.
Extremere Testwinkel >30°, algorithmisches oder Sensor-interne Noise-Unterdrückung und mechanisches Optimieren des Aufbaus wären die nächsten Schritte gewesen, aber an dem Punkt hat mich dann die Neugier verlassen, andere Projekte und Hobbies rufen. Immerhin sind mit Multiplexer, I2C-AS5600 und Resin-Testdruck ein paar schöne Nebenprodukte abgefallen, die ich hier zumindest noch teilen wollte.
vg
Jan
Statistik: Verfasst von juh — 28 Apr 2024, 16:28