"Ein Bild sagt eben mehr als tausend Worte."

Also:
Da äußere Einflüsse (siehe oben) keine Rolle spielen, stecken in der der Aufgabe bei oberflächlicher Betrachtung nur zwei Variablen:

1.) Der Abstand zwischen dem Objekt und den Sensoren (3-30 mm)
2.) Die Transportgeschwindigkeit des Objektes.

Bekannt sind Maße des Objektes, welches aus ferromagetischem Material besteht.

Gefragt wird:

a) "Liegt das Teil gerade oder schräg"? Gemeint ist damit, ob sich das "Teil" zum Zeitpunkt X parallel zur Strecke S1S2 befindet.

b) „Messung der „Geschwindigkeit des Teils“ während der Passage der Messstrecke.

c) Falls das Teil verdreht ist, soll der Verdrehungswinkel ermittelt werden.


Lösungsansätze:

Wahl geeigneter Sensoren nach der genauen Analyse des Problems. Der Fragesteller hat bereits eine Anordnung von drei Sensoren als Vorschlag unterbreitet.


Zu a)
Vorausgesetzt, die Sensoren S1 und S2 befinden sich exakt lotrecht zur Transportrichtung und Bauteiltoleranzen etc. können ausgeschlossen werden, dann würde wie eingangs erwähnt zur digitalen Beantwortung von a) z. B. ein EXOR- oder ein UND-Gatter genügen.
Nachteil: Eine derartige Lösung ließe keinerlei Spielraum für Toleranzen. Als Binärergebnis würde das Gatter unter den o. g. Voraussetzungen nur die Aussagen GERADE/NICHT GERADE liefern.

Zu b)
Zur Bestimmung der Geschwindigkeit (v) des Teils während der Passage der Messstrecke werden zwei Parameter (Weg und Zeit) benötigt. Zur Wegstreckenbestimmung sehe ich zwei Ansätze:

1.) Die Breite des Teils (1,5 cm)
Scheidet aus, da die Breite(Messstrecke) sich vergrößert, sobald das Teil schräg transportiert wird.

2.) Eine Messstrecke zwischen zwei Sensoren in Kombination mit einer präzisen Zeitbasis wäre m. E. aber der bessere Ansatz.

3.) Der Versatzwinkel ließe sich mittels trigometrischer Funktionen bestimmen.

Fazit: Der Einsatz eines geeigneten Mikrocontrollers ist hier wohl dringend indiziert. Die Wahl der Sensoren ist aufgrund der Bedingungen unproblematisch, allerdings scheinen hier HALL-Sensoren besonders gut geeignet zu sein.


Beste Grüße
Herrma