Induktiver Näherungsschalter Autopsie

Nach nun ein paar Wochen, ohne den 3D Drucker zu nutzen, habe ich gestern den 3D Drucker wieder in Betrieb genommen und mir leider dabei den Induktiven Näherungsschalter geschrottet. Der Fehler saß, wie so häufig, vor der Maschine, da ich vor Wochen den Enstop mal abgestöpselt, und dann doch glatt vergessen hatte ihn wieder anzuschließen.

Das Resultat des ganzen sah dann so aus:

kaputtDa ist nicht mehr viel zu retten, immerhin hat die Dauerdruckplatte nix abbekommen. Also habe ich die Gelegenheit genutzt mal zu schauen was in dem kleinen Kerl den so drin ist.

Um an das Innenleben heranzukommen wurde das Metallkorsett mit leichter Gewalt heruntergeschält, erinnert mich an Krabben pulen, jede Menge gefidel für wenig Inhalt ;).

metallIm Innern versteckt sich eine kleine Platine mit einigen wenigen Komponenten.

bottomtopIn der blauen Kappe befindet sich dann noch eine Spule auf einem Ferritkern, welcher aber durch den Crash und durch meinen Versuch ihn weiter zu öffnen doch stark mitgenommen ist:

baluDie gesammte Schaltung ist komplett in Analogtechnik, da werkelt mal zur Abwechselung noch kein µProzessor drin.

Funktionsweise

Die Spule ist mit einem Kondensator auf der Platine verbunden und bildet einen Schwingkreis, der in dem Fall mit 500Hz, angeregt wird. Ist nun kein Objekt vor der Spule schwingt der Schwingkreis in Resonanz, das führ zu einer Spannungsüberhöhung in dem Schwingkreis und somit zu einer großen Amplitude.

Verändert man nun in irgendeinerweise den Schwingkreis, zum Beispiel eben in dem man ein Metall nahe an die Spule bringt, verändert sich die Induktivität der Spule. Der Schwingkreis wird nun zwar weiter mit 500Hz angeregt, jedoch hat sich die Resonanzfrequenz, durch die veränderte Induktivität der Spule, sich verschoben. Da die Resonanzfrequenz nun nicht mehr bei 500Hz liegt, kommt es nicht mehr zu einer Spannungsüberhöhung, und damit auch nur zu einer relativ geringen Amplitude im Schwingkreis.

Diese Amplitudenspannung wird über eine Diode gleichgerichtet und anschliesend auf einen diskret, in Form von zwei Transistoren, aufgebauten Schmitt-Trigger gegeben. (Gelegentlich findet man auch das Prinzip das man den Stromfluss im Schwingkreis überwacht). Dieser schaltet ab dem unterschreiten einer bestimmten Spannung den Ausgangs PNP-Transistor ein. Damit leuchtet dann die Kontroll Led und man hat sein Endstop Signal.

Ich werde mit wohl einen neun Endstop kaufen müssen, was mir dann auch die Gelegenheit bietet die Halterung für den Endstop zu überarbeiten, das verbogene Stück Metall kann ja nicht die Ideallösung sein.

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2 Kommentare
  1. Ronald sagte:

    Und ich hatte angenommen, man könne den Induktivgeber zerstörungsfrei öffnen 😉 . Habe mir zwar ein XCarriage gedruckt inkl Aufnahme aber es wäre besser wenn man die innenligende Platine um 90 grad kippen könnte um somit den Geber näher am Hotend zu positionieren. Aber schön das du uns, auch ungewollt, mal ein unboxing deines Induktivgebers zur Verfügung stellst.

    Gruß Ronald

    • Hey,

      Mit zerstörungsfrei öffen dürfte schwierig werden, aber vielleicht geht das bei den größeren M12 oder M18 besser als bei dem M8 Schalter den ich zerlegt habe.

      Eigetlich ist es völlig egal wie nahe der Geber am Hotend dransitzt. Zu nahe ist sogar ehr ungesund da das Hotend doch jede Menge an Wärme abgibt und der Näherungssensor nicht zu warm werden sollte. Deshalb sitzt mein neuer Endstop auch weiter davon weg als vorher ;). Die Distanz zwischen Hotend und Näherungsschalter lässt sich ja prima per Software, (und durch Start G-Code) ausgleichen.

      Wenn man Lust hat lässt sich so ein Induktiver Näherungsschalter sogar recht einfach selbst bauen, da kann man dann die Form bestimmen wie man Lust hat.

      Gruß Bastian

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