Jak działają bezbateryjne wieloobrotowe enkodery absolutne z efektem Wieganda?

Mon Sep 11, 2017 10:58 pm   

Określenie pozycji w enkoderze absolutnym w zakresie 0-360 stopni, to
banał, tj. odpowiednia tarcza kodowa załatwia sprawę.
Ale gdy trzeba rozeznać ile pełnych obrotów enkoder wykonał przy braku
zasilania, to klasycznym podejściem było albo zasilanie bateryjne, albo
stado kółek zębatych jak w szwajcarskim zegarku.

No ale od jakiegoś czasu pojawiły się enkodery, które chwalą się zarówno
pracą bezbateryjną jak i brakiem przekładni mechanicznych, np.:
http://www.baumerhuebner.com/absolutgeber.html?&L=1

Pierwsza myśl oczywiście: jak to działa?
Zwykły generator elektromagnetyczny odpada, enkoderem przecież można
kręcić dowolnie powoli.

Najlepsze co mi do głowy przychodziło, to raz na obrót napinać jakąś
sprężynkę, po czym sprężynka, po przekroczeni pewnej pozycji krytycznej
byłaby wyzwalana... i dup np. w jakiś piezoelektryk -- mamy impuls
energii, można obudzić jakąś elektronikę rozpoznać się w sytuacji i
zrobić zapis do pamięci nieulotnej, po czym zdechnąć... do następnego dup.

Tylko, że tak ordynarnie to nie może przecież działać ("no wearing
parts"). Pewną podpowiedzią było, że działa to w oparciu o jakieś
ezoteryczne zjawiska magnetyczne, technologia oczywiście opatentowana.

No ale może są jakieś właśnie zjawiska magnetyczne przypominające
napinanie sprężynki i dup.

Przypomniała mi się lekcja fizyki i zjawisko Barkhausena, (np.:
https://youtu.be/1xFRtdN5IJA?list=PLyQSN7X0ro2314mKyUiOILaOC2hk6Pc3j&t=1739).
Do ferromagnetyka można zbliżać magnes dowolnie powoli, a i tak będzie
można usłyszeć trzaski, bo domeny przemagnesowują się raptownie i w
całości po przekroczeniu krytycznego progu. Ale szum Barkhausena raczej
będzie zbyt mały by zasilić z niego cokolwiek... no chyba że by istniał
materiał o bardzo dużych domenach, pewnie rzędu mm...

Zjawisko Barkhausena i marzenie o olbrzymich domenach okazało się dobrym
tropem, bo okazuje się, że olbrzymie domeny da się zrobić sztucznie:
https://en.wikipedia.org/wiki/Wiegand_effect

I to chyba jest to!
Mając cewkę nawiniętą na takim "Wiegand wire" można dowolnie powoli
zbliżać magnes, po czym nastąpi dup!, przemagnesowanie, i pewnie
użyteczny już impuls energii do zasilenia elektroniki na chwilkę.

No i teraz moje pytania:
a) A może takie enkodery działa jeszcze inaczej?
b) Czy taki, najlepiej gotowy "Wiegand coil" można kupić, dostać, z
czegoś wyciągnąć lub samemu spreparować? (Wikipedia wspomina jakieś
niegdyś używane karty dostępowe...)

pzdr
mk

Tue Sep 12, 2017 12:30 am   

Tak apropo, mi się przypomniało.

Na polskich aquaparkach i basenach dostaje się w kasie tą paskudną
opaskę z kodem kreskowym i chowanym kluczykiem do szafki. Ona jest duża,
utrudnia pływanie i lubi spadać.

We Włoszech jak byłem to tam dostaje się taką małą elastyczną opaskę,
która dobrze leży i nie spada i zawiera ona w sobie jedynie czip
zbliżeniowy. Żeby otworzyć szafkę w szatni, trzeba przyłożyć opaskę do
drzwiczek i zakręcić pokrętłem, żeby uruchomić elektryczny zamek. Jak
patrzyłem, to nie ma w ogóle zasilania zewnętrznego, po prostu zasilanie
jest z obracania pokrętła.

I to ciekawie zrobili, bo obracanie w lewo - otwieranie, obracanie w
prawo - zamykanie, ale nie ma połączenia mechanicznego z zamkiem, tylko
wszystko się robi elektrycznie, czyli zaindukowany prąd plus zgoda z
opaski. Ciekawe, że pierwsze otwarcie szafki trwa dłużej, tak z 5s,
prawdopodobnie przez jakieś wifi zamek odpytuje serwer, czy dana opaska
ma uprawnienia do używania danej szafki.

Do zamknięcia i otwarcia wystarcza obrót o ok. 200-240 stopni. Można
sobie tym pokrętłem kręcić więcej, nic się nie dzieje, również jak się
kręci bez przyłożonej opaski, też nic się nie dzieje. Natomiast
próbowałem też tak, że najpierw zakręciłem i to kilka razy, a potem
przyłożyłem i myślałem, że wystarczy wtedy krótsze zakręcenie, bo jakiś
kondzior już jest naładowany, a tu nie, tak czy inaczej, trzeba zrobić
obrót o te 200 stopni.

Jest też przy wyjściu spod prysznica jest taki zbliżeniowy przypominacz,
że można przyłożyć i wyświetli się numer szafki. Próbowałem odnaleźć
producenta tego systemu (Urmet?, Solari di Udine?), ale nie natrafiłem w
internecie.

Tue Sep 12, 2017 7:53 am   

On Tue, 12 Sep 2017 02:30:15 +0200, SnCu <taj@emni.ca> wrote:

??
Pierwsze słyszę, byłem w kilku, wszędzie były zbliżeniowe. Podaj
adres gdzie takie wynalazki są.

--
Marek

Tue Sep 12, 2017 8:19 am   

W dniu 2017-09-12 o 09:53, Marek pisze:

To może ostatnio się WRESZCIE pozmieniało, ale te opaski z kluczykiem to
mnie wkurwiały wiele lat.

A te polskie zbliżeniowe to mają drzwiczki zasilane kablem, czy też na
pokrętło?

Tue Sep 12, 2017 9:11 am   

Am 12.09.2017 um 02:30 schrieb SnCu:

No nie wiem. W zamkach, które widziałem, jest ogniwo litowe. Całość
zasuwa na RFID.

Waldek

Tue Sep 12, 2017 10:34 am   

Marek <fake@fakeemail.com> napisał(a):

Np. OSIR Ochota.

--
Grzegorz Niemirowski
http://www.grzegorz.net/

Tue Sep 12, 2017 10:56 am   

On Tue, 12 Sep 2017 10:19:49 +0200, SnCu <taj@emni.ca> wrote:

Ogniwo litowe w zamku.

--
Marek

Tue Sep 12, 2017 11:42 am   

Użytkownik "mk" napisał w wiadomości grup
dyskusyjnych:59b71508$0$659$65785112@news.neostrada.pl...

Baterii nie ma, jest kondensator
I zapis w instrukcji, ze czasem trzeba krecic szybko.
Albo zasilany normalnie kablem, a kondensator/akumulator na tydzien
starczy :-)

Ale to dopiero ten jest "Without gear"
http://www.baumerhuebner.com/download.0.html?L=1&suchstr=AMG_11

Bo ten
http://www.baumerhuebner.com/download.0.html?L=1&suchstr=AMG_10

"The position of the shaft within a single turn is monitored
opto-electronically, using a high-precision glass disk.
The number of revolutions of the shaft is investigated by a mechanical
transmission gear with magnetically coded positions"

Tych obrotow moze zapamietac 4096 ... troche kólek w tej przekladni
jest.


Czasem najprosciej to przeszukac patenty :)


A moze sa i bardziej twarde materialy i w dodatku tanie ?
zwiekszasz pole, zwiekszasz i nagle bum ... zamiast cichy szumu.


Ja bym sprobowal rdzeni uzywanych w pamieciach ferrytowych.
Ale gdzie to teraz dostac - muzeum nie sprzeda :-)

Zdrapac nosnik ze starych dyskietek/tasm ?
A wlasnie sie zastanawialem czy ich nie wyrzucic, bo po co to komu
Ale w nich pewnie wyjdzie szum, a nie bum ...
Hm, rdzenie ferrytowe tez z proszkow spiekane, to czy mozna liczyc na
bum ?

Tak sie zastanawiam nad najprostszym rozwiazaniem - jakis ruchomy
magnes.
Dwa magnesy sie odpychaja ... jak jeden ma ruch ograniczony, to bedzie
musial przeskoczyc przy odpowiednim polozeniu drugiego.
Tylko go na sprezynce, zeby byl "no weareable".
Ale wtedy nie bedzie znosil 10g :-)



W tym AMG11 pada nazwa "microGen" ...

https://www.microgensystems.com/

"microGen Systems, is the leading supplier of MEMS-based piezoelectric
vibrational energy harvesting power generators and systems."

Ale czy dokladnie to uzyto ... moze inna "microGen technology",
magnetyczna.
Patenty sprawdzic.

Poza tym czy by im wystarczylo tego pradu ? Powinno byc tyle, zeby
jakiegos eeproma przeprogramowac ... czy maja jakis uklad z
przerzutnikami stale pod pradem ?
A ich harvester ma 200uW i to chyba przy 600Hz wibracji ...

J.

Tue Sep 12, 2017 12:21 pm   

Użytkownik "Waldemar" napisał w wiadomości

Ile mocy wymaga czytnik RFID ?
Albo NFC w telefonie ?

Wydaje mi sie, ze dosc sporo, wiec te baterie trzeba czesto wymieniac
?

Przeciez to musi caly czas te cewke pompowac, zeby taga zasilic i
odczytac.

Czy moze sa jakies metody wykrycia zblizenia i np wystarczy tylko na
1ms co 1s ?

J.

Wed Sep 13, 2017 1:10 pm   

Użytkownik "mk" napisał w wiadomości grup
dyskusyjnych:59b71508$0$659$65785112@news.neostrada.pl...

A tak swoja droga ... czy to nie szumi podobnie w radiu z antena
ferrytowa ?

Pole magnetyczne slabiutkie, ale material miekki ... to chyba powinno
szumiec ?


J.

Wed Sep 13, 2017 3:21 pm   

W dniu 2017-09-12 o 14:21, J.F. pisze:

Nie tak bardzo. Albo raczej - da się to jakoś zoptymalizować.
Tu masz przykład:
http://w3.assaabloy.co.uk/index.php?key=produktkatalog&ID=14107&c=assaabloyberlin&treeID=165103&lang=en


Pozdrawiam

DD

Thu Sep 14, 2017 12:09 pm   

W dniu 12.09.2017 o 00:58, mk pisze:

Przypomniał mi się z Radioelektronika opis generatora niskoszumnego do
syntezy przestrajanego polem magnetycznym. Miał być niskoszumny, w
każdym razie mniej szumiacy niż przestrajany diodami pojemnosciowymi.
Ogólnie artykół wyglądał na rzetelny i przemyślany, cewka srebrnym
drutem... Ciekawe, czy lipa, czy moze w tym zakresie indukcji
magnetycznej to zjawisko nie występowało.

Thu Sep 14, 2017 12:27 pm   

Użytkownik "Cezary Grądys" napisał w wiadomości grup
dyskusyjnych:59ba7186$0$650$65785112@news.neostrada.pl...
W dniu 12.09.2017 o 00:58, mk pisze:

Na filmie szum jest slyszalny, a ten generator byl na MHz :-)

Ale ciekawe jakie autor mial mozliwosci pomiarowe ... tylko na ucho ?

J.

Mon Sep 18, 2017 7:55 am   

Użytkownik "Dariusz Dorochowicz" napisał w wiadomości grup
dyskusyjnych:opbicu$ur1$1@node2.news.atman.pl...
W dniu 2017-09-12 o 14:21, J.F. pisze:

I nie ma to gdzies tajnego kabla do ladowania ?


cos znalazlem
www.ti.com/lit/an/sloa184/sloa184.pdf

i proponuja tam:
-mechaniczne lub optyczne wykrywanie obecnosci karty
-pojemnosciowe wykrywanie karty,
-stary pomysl GDO - czyli oscylatorek malej mocy, ktorego amplituda
zalezy od obecnosci w poblizu nastrojonego ukladu
-... no i nie bardzo rozumiem - reszta jest rozwinieciem pomyslu GDO,
czy nieco inna metoda.

Wychodzi na to, ze wykrywaja obecnosc cewki karty w poblizu, co wymaga
mniejszej mocy i moze pracowac impulsowo.


J.

Mon Sep 18, 2017 12:55 pm   

W dniu 2017-09-18 o 09:55, J.F. pisze:

Ano nie ma. Piszą coś o "USB for battery back up". Ale to raczej na czas
wymiany baterii.


No właśnie ciekaw jestem jak to zrobili, pomysłów parę na to jest.
Czas działania jednak robi wrażenie. Fakt, sam zamek pewnie też
optymalizowany pod kątem zużycia energii, ale to już inna sprawa. Ale
jak komuś zależy na tym żeby nie było żadnych kabli no to ma
rozwiązanie. Tylko baterii trzeba pilnować, ale zdaje się z dość dużym
wyprzedzeniem sygnalizuje że trzeba wymienić.

Pozdrawiam

DD