Widerstand von 1225 Verbindungen automatisiert messen

[Hellens]

Hallo Techniker-Forum, nach dem ich immer nur gelesen habe nun mal meine erste Frage.


Wie würdet ihr vorgehen, wenn es darum geht einen Widerstand automatisiert zu messen?
Es muss nicht unbedingt der Widerstand sein aber ich will wissen, ob zwischen zwei Kontakten einer Spule :
1.Keine Verbindung besteht
2.Eine Verbindung besteht
3.Die Verbindung kurzgeschlossen ist .

Und was wäre der sinnvollste und schnellste Weg dies über eine Anzahl von 1225 Verbindungskombinationen durchzuführen.

Ich möchte so die zwei kontaktierten Pins aus insgesamt 50 verfügbaren Pins ermitteln.

Ich bin euch für jeden Hinweis dankbar.

 

[derschwarzepeter]

Bitte stell mal eine Prinzipschaltung von der zu prüfenden Schaltung rein!

 

[motmonti]

Einmalig oder soll sich das wiederholen?
Einmalig geht das am schnellsten mit einem Multimeter. Für jede Messung 5s und du bist in nicht mal zwei Stunden durch!
Bei wiederholender Messanforderung und variabler Pinbelegung wäre der Aufbau und die Anordnung der Pins und Skizzen bzw. gute Fotos hilfreich um einen Ansatz liefern zu können.

 

[Hellens]

Bitte stell mal eine Prinzipschaltung von der zu prüfenden Schaltung rein!

Ich bin nicht vom Fach aber ich hoffe diese Skizze macht deutlich, was ich vorhabe. In der Skizze ist die Spule mit Kontakt 2 und 50 verbunden aber möglich ist auch jede weitere Kombination.


Ich möchte wissen, an welchen 2 der 50 Kontakte die Spule angeschlossen ist. Dabei kann es auch vorkommen, dass kein Kontakt vorliegt oder ein Leiterende der Spule mit zwei Anschlüssen verbunden ist, also diese kurzschließt. Siehe weitere Abbildungen

Meine Idee wäre es nun gewesen, den Widerstand jeder Kombination zu messen und somit die Pins zu ermitteln an denen die Spule angeschlossen wurde. Das ganze will ich wiederholt vornehmen, weswegen es so schnell wie möglich gehen sollte.

Danke für Eure Ratschläge

 

[motmonti]

Wie sieht die Seite aus auf der gemessen werden soll? Wie sind die Kontakte angeordnet, also 5x10 oder mehrere Planquadrate? Ist der zu detektierende Widerstand immer gleich und wenn ja wie hoch ist der Widerstand?

 

[motmonti]

Eine Idee habe ich zur Messung, wenn es zur Stiftplatine ein Gegenstück gibt. Dann führst du jeden Kontakt per Draht heraus und führst jeden auf einen Schleifkontakt wie bei einem Lochkartenleser. Statt einer Lochkarte wird ein Leiterplattenrohling genutzt der so geäzt ist, das es 1225 Postionen gibt wo bei jeder Position immer nur zwei Schleifkontakte zu den zwei Messanschlüssen durchgeführt wird. Wird jetzt die "Lochkarte" über die Kontakte getaktet gezogen, gibt es nur bei einer Position ein Signal und somit stehen die belegten Stifte fest. Man kann die Verdrahtung auch auf 50 Relais führen und diese per Microcontroler ansteuern, so das immer zwei Kontakte zur Messung geführt werden. Der MC kann dann recht schnell auswerten welche Stifte belegt sind.

 

[derschwarzepeter]

50 Kontaktmöglichkeiten ist schon heftig, aber da es offenbar um einen SERIEN-Test geht,
würde ich das Problem mit SPSsen lösen (Erweiterungsmodule nötig):
ALLE Kontakte werden gleichzeitig mit (printbaren) gefederten Prüfspitzen kontaktiert
UND liegen darüber über einen Widerstand in der Größenordnung des Spulenwiderstandes gegen Masse.
Dann werden die Prüfspitzen wird von der SPS nacheinander mit +Versorgungsspannung belegt (Schieberegister).

ALLE Prüfspitzen sind auch mit Analogeingängen der SPS verbunden:

Wo die Versorgungsspannung gemessen wird, ist gerade + angelegt => MELDEN
Wo ca. die HALBE Versorgungsspannung gemessen wird, ist der 2. Anschluss der Spule => MELDEN.
Ist das nirgends der Fall, fehlt der 2. Spulenanschluss => FEHLER
Wird nur ca. 1/3 der Versorgungsspannung oder weniger gemessen, besteht ein Kurzschluss => FEHLER
Wenn an zwei oder mehr Kontakten + gemessen wird, besteht ein Kurzschluss mit dem Kontakt, wo + angelegt ist => FEHLER

Sinnvollerweise wird das Schieberegister nach Erkennen eines Fehlers stehenbleiben
und die Nummer des fehlerhaften Anschlusses zeigen.
Bei erfolgreichem Durchlauf sollten die beiden Anschlüsse angezeigt werden.

 

[motmonti]

Das wären dann 50 Ausgänge und 50 Analogeingänge! Die letzteren machen das unwirtschaftlich!

 

[motmonti]

Drei Stück Siemens Logo komplett ausgebaut bis je 20 Ausgänge kosten zusammen rund 900,- und schaffen das auch! Bisher fehlen aber noch angefragt Angaben. Dem TE muss man alles aus der Nase ziehen. Die Variante mit Lochkarte halte ich aber auch für nicht so schlecht und enorm preiswert!

 

[motmonti]

Es geht sogar noch einfacher. Die fünfzig Kontakte werden so wie beschrieben auf Schleifkontakte gelegt. Jetzt nimmt man einen Leiterplattenrohling in der Breite der Kontaktreihe. Die Kupferschicht wird diagonal durch Ritzen getrennt, so das zwei Kontaktflächen entstehen die man mit dem Multimeter verbindet. Schiebt man diese Platte jetzt über die Kontaktreihe wird es zwei Punkte in der Bewegung geben. Den ersten wenn ein Widerstand messbar ist. Damit ist der erste Kontakt bestimmt. Bewegt man die Platte weiter, wird irgendwann kein Widerstand mehr messbar sein. Der Schritt vorher bestimmt den zweiten Kontakt. Die Platte sollte natürlich linear geführt werden und die Kontaktreihe fest montiert sein um Fehler bei der Messung zu verhindern.

Das sind aber alles nur Möglichkeiten. Welche davon sinnvoll ist umzusetzen hängt von wirtschaftlich Faktoren ab, aber auch von der gewünschten Zuverlässigkeit.

 

[Hellens]

50 Kontaktmöglichkeiten ist schon heftig, aber da es offenbar um einen SERIEN-Test geht,
würde ich das Problem mit SPSsen lösen (Erweiterungsmodule nötig):
ALLE Kontakte werden gleichzeitig mit (printbaren) gefederten Prüfspitzen kontaktiert
UND liegen darüber über einen Widerstand in der Größenordnung des Spulenwiderstandes gegen Masse.
Dann werden die Prüfspitzen wird von der SPS nacheinander mit +Versorgungsspannung belegt (Schieberegister).

ALLE Prüfspitzen sind auch mit Analogeingängen der SPS verbunden:

Wo die Versorgungsspannung gemessen wird, ist gerade + angelegt => MELDEN
Wo ca. die HALBE Versorgungsspannung gemessen wird, ist der 2. Anschluss der Spule => MELDEN.
Ist das nirgends der Fall, fehlt der 2. Spulenanschluss => FEHLER
Wird nur ca. 1/3 der Versorgungsspannung oder weniger gemessen, besteht ein Kurzschluss => FEHLER
Wenn an zwei oder mehr Kontakten + gemessen wird, besteht ein Kurzschluss mit dem Kontakt, wo + angelegt ist => FEHLER

Sinnvollerweise wird das Schieberegister nach Erkennen eines Fehlers stehenbleiben
und die Nummer des fehlerhaften Anschlusses zeigen.
Bei erfolgreichem Durchlauf sollten die beiden Anschlüsse angezeigt werden.

Hallo, ich versuche gerade deinen Post zu verstehen, was mir wegen fehlendem Wissen rund um das Thema SPS und E-Tech schwer fällt.
Dein Vorschlag hört sich aber so an, als würde er mein Problem ganz genau lösen. Ich werde kurz Skizzen erstellen um zu zeigen, wie ich deinen Tex verstehe. Es wäre toll, wenn du mir das bestätigen könntest oder Hinweise zu einer Korrektur geben könntest.

 

[motmonti]

Ja, und das halt 50 mal! Eine SPS die 50 Analogeingänge auswerten kann ist dann schon eine S7-300 mit 7 Analogmodulen, 2 Ausgangsmodulen zu je 32 Ausgängen. Das sind dann um die 2.500,- bis 3.000,- ohne Programmiersoftware und Grundlagenlehrgang die auch nochmal jeweils 1.000,- kosten dürften. Ist es das wert? Ohne Analogsuswerting die ja nicht nötig ist kann das ggf. Auch eine Kleinsteuerung. Dazu fünfzig Ausgänge mit fünfzig Eingängen und je einem Kontakt verbinden. Im Programm dann nacheinander einen Ausgang aktivieren und die Eingänge abfragen. Damit ist dann klar zwischen welchen Kontakten der Widerstand liegt. Die Höhe des Widerstands ist dann schnell per Multimeter ermittelt.

 

[Hellens]

Ja, und das halt 50 mal! Eine SPS die 50 Analogeingänge auswerten kann ist dann schon eine S7-300 mit 7 Analogmodulen, 2 Ausgangsmodulen zu je 32 Ausgängen. Das sind dann um die 2.500,- bis 3.000,- ohne Programmiersoftware und Grundlagenlehrgang die auch nochmal jeweils 1.000,- kosten dürften. Ist es das wert? Ohne Analogsuswerting die ja nicht nötig ist kann das ggf. Auch eine Kleinsteuerung. Dazu fünfzig Ausgänge mit fünfzig Eingängen und je einem Kontakt verbinden. Im Programm dann nacheinander einen Ausgang aktivieren und die Eingänge abfragen. Damit ist dann klar zwischen welchen Kontakten der Widerstand liegt. Die Höhe des Widerstands ist dann schnell per Multimeter ermittelt.

Ja du hast recht. Das hört sich doch sehr umständlich an. Ich frage mich, ob nicht eine Baugruppe gibt, welche mir meine zwei Eingänge des Potentiometers wahlweise auf 50 Ausgänge schaltet. sozusagen eine Telefonanlage für 50 Personen.

Bei der SPS Lösung gefällt es mir auch nicht, dass ich jeweils zwei Kontakte mit dem Leiterende benötige.

 

[motmonti]

Moment, woher kommt jetzt ein Poti? Preiswerte und einfache Lösungsansätze habe ich dir ja genug genannt!? Was bisher fehlt sind angefragt Infos. Wieviele Tests, Kontaktanordnung und Anwendung in der Praxis.

 

[motmonti]

Dann musst du wissen was es dir wert ist!

 

[motmonti]

Kommst du ohne Analogeingänge aus, wird es billiger!

 

[Hellens]

Moment, woher kommt jetzt ein Poti? Preiswerte und einfache Lösungsansätze habe ich dir ja genug genannt!? Was bisher fehlt sind angefragt Infos. Wieviele Tests, Kontaktanordnung und Anwendung in der Praxis.

Es handelt sich um einen Serientest so 200 am Tag.
Der Widerstand der Spule beträgt 3000 Ohm

Es geht im Prinzip nur darum:
Die Spule wird zufällig mit zwei der 50 Kontakten verbunden und soll dann mit der Betriebsspannung von 230V AC versorgt werden.

Die Lochkartenmethode ist glaube ich zu langsam und mechanisch anfällig für Fehler, zumindest, wenn ich es bauen müsste und es so etwas nicht zu kaufen gibt. Ich hätte gerne etwas mit wenig eigener Mechanik

Danke für deine Hilfe.

Kommst du ohne Analogeingänge aus, wird es billiger!

Aber dann kann ich nicht zwischen Kurschluss und Verbindung mit der Spule unterscheiden, oder?

 

[motmonti]

Es wäre auch denkbar gleich alle fünfzig Anschlüsse paarweise an nur einen Analogeingang zu schalten. Das spart Hardware! Also nur fünfzig Ausgänge und ein Analogeingang. So hat man nach einem Durchgang alle Infos!

 

[motmonti]

Weiterer Vorteil ist, das nur maximal fünfzig Testschaltungen nötig sind. Da Relais zum Einsatz kommen sind 0,3s pro Test realistisch. Macht also 150 Sekunden je Platine. Wäre das im Rahmen?

 

[Hellens]

Weiterer Vorteil ist, das nur maximal fünfzig Testschaltungen nötig sind. Da Relais zum Einsatz kommen sind 0,3s pro Test realistisch. Macht also 150 Sekunden je Platine. Wäre das im Rahmen?

Leider verstehe ich nicht das Anschlussschema :/ Hört sich aber gut an

Ich würde die Anzahl von 50 auf 32 herabsetzten. Das ist noch nicht fest definiert.
Ich habe mir noch eine Lösung mit einem Mux und Demux zur Detektion der Pinbelegung und 230V Relais zur Bereitstellung der Betriebsspannung überlegt. Wenn es so funktionieren solle wie gezeichnet, dann gefällt mir hier besonders die einseitige Kontaktierung