1-10μm'ye kadar mesafeyi ölçmek için optik bir fare kullanılabilir mi?


15

Makine hareketi için step motorlar ve MXL triger kayışı kullanan ev yapımı bir CNC makinesinde çalışıyorum. Stepper kullandığım için, kontrolöre makinenin gerçek konumu (yani, açık döngü) hakkında geri bildirim yoktur. Bazen kesimler yaparken, malzeme parçaları portalın yoluna uçar ve pisti tutuşturur ve motorun adımları atlamasına neden olur. Bunu çözmek için, bölgeyi temiz tutmak için bir toz pabucu ve vakum takıyorum, ancak bu hala çeşitli nedenlerden dolayı adımların atlanması sorununu çözmüyor.

Tabii ki, endüstriyel pazar için "döngüyü kapatan" halihazırda var olan çözümler var, ancak bence homebrew hobisi için bütçelerinin dışında kalacaklar. Optik fare sensörü kadar her yerde kullanılabilen bir şey kullanılabilseydi, marjinal olsa bile DIY makine sağlamlığını geliştirmek için harika bir nimet olurdu. Ölçümler yeterince doğruysa kendi kendine kalibrasyon için de kullanılabilir.

Makinemin kapladığı alan 750x1000mm, bu yüzden bu mesafe boyunca doğru bir şekilde ölçülebilecek bir şeye ihtiyacım var. Açıkçası, optik fare mesafeyi ölçmek için kullanılabilir (yapmak için tasarlanan budur!), Ancak ölçüm hedefimi (DPI, CPI, kamera çözünürlüğü, vb.) 1-10μm ve bu ölçümler tekrarlanabilir mi?

(Motorun her adımı makineyi yaklaşık .01143 mm hareket ettirir, bu yüzden 1μm hassasiyet tercih edilir, ancak bu çok fazla soru sorabilir.)

Ne yazık ki, en iyi liderim ve Avago'dan (ADNS) en çok tartışılan sensör ailesi durduruldu. Örneğin, ADNS-9800 . Teknolojiyi başka bir şirkete mi sattılar? Kaynaklanması kolay ve uygun veri sayfalarına sahip bir alternatif var mı? Diğer şirketler USB yönünü sensör modülünün kalıbına entegre ettikleri için durdurulduğunu tahmin ediyorum, her şeyi üretmek için daha ucuz hale getiriyor (SPI / I2C-> USB dönüşümünü yapmak için başka bir mikroya ihtiyaç duymak yerine).

Maliyetleri kontrol altında tutarken bunu yapmanın daha iyi bir yolu var mı? Sensör başına 30 dolara kadar bu tür bir pazar için bir hedef olacağını düşünüyorum.



1000 dpi yapan bir optik fare verildi. Bir inç 0,0254m'dir, bu nedenle 1000'e bölünür 25μm'ye gelir. Bundan daha fazla düşünmedim, normal bir fare sensörünün üzerinde çalışmaya çalıştığınız malzeme üzerinde güvenilir bir şekilde çalışıp çalışmayacağını bilmiyorum. Dpi'ler genellikle farenin kullanım kılavuzunda ve hatta kutuda bulunur.
jippie

@ IgnacioVazquez-Abrams Bu bağlantıyı burada EE.SE'deki başka bir Q'dan gördüm. Bazı şeyleri okuduktan sonra bile nasıl çalıştıklarını hala tam olarak anlayamıyorum. Bu, gitmek için en iyi yol gibi görünebilir, ancak daha sonra sensörün geçmesi için 700-1000 mm'lik bir parça yapmam gerekiyor, bu da zor olabilir.
dext0rb

2 veya daha fazla PWM sürücüsü ile parçalar halinde oluşturabilir ve daha sonra her birinin belirli bir alan kümesini işleyebilmesini sağlayın, böylece diğer (ler) bir boşluk üzerinde olduğunda her zaman ölçüm için kullanılabilir. Ve daha geniş yapmak çözünürlüğü artırabilir.
Ignacio Vazquez-Abrams

DPI rakamları genellikle pazarlama departmanına her şeyden daha fazla borçludur (ayrıca bkz. Yazıcılar, tarayıcılar, vb.) - Ayrıca, döküntü / tozun etrafında uçma ve titreşim ile, bu tür bir optik sensörün (bir yüzeyin okunması) başı belada. Arıza modu hakkında yakından düşünürüm - kayma mekanik (dişliye karşı kayıyor) veya elektrikli (motor bir adım jogged), aynı hatayı çekmeyecek yaygın olarak kullanılan bir algılama / kodlama / ölçüm cihazı var mı? EBay çin cheapo DRO's bir göz atmaya değer olabilir.
John U

Yanıtlar:


14

Bunu daha önce optik bir fareden toplanmış bir Avago sensörü kullanarak denedim.

Çalışmıyor.

Çözünürlük mükemmel, ancak doğruluk korkunç. Kalibrasyon, malzemeden sensöre olan mesafeye göre değişir.

3 "çaplı bir tekerlek ile bir test ayarladım ve sensörün tekerleğin dış" sırtını "okudum. Ayrıca tekerleğe optik bir kesici sensörden geçen bir bayrak koydum. Devir başına okunan sayım sayısı birkaç arasında değişiyordu. yüzde onda biri, hiçbir yerde işleme için yeterince iyi tekrarlanabilirlik.

Sanırım aradaki noktaları doldurmak için optik fare sensörünü doğru ancak düşük çözünürlüklü bir sensörle birlikte kullanabilirsiniz. Ama gerçekten, diğer sensör teknolojilerinin bunun için daha uygun olduğunu düşünüyorum.


1
Çözünürlük mükemmel, ancak doğruluk korkunç. Bunu duymaktan korkuyordum.
dext0rb

3
+1 yalnızca çözünürlük ve doğruluk arasında uygun şekilde tanımlamak için .
Connor Wolf

6

Düzgün bir fikir. Ben kesmek kullanarak kabul Livescribe kalem ile özel nokta , daha sonra mutlak bir konum yerine bir temel optik fare sağlayacak nispi konumundan daha, sağlanacak aynı amaçla raylar. Kalemin 1µm hassasiyete sahip olduğunu iddia ettiğini biliyorum, ancak doğruluğunu söylemek zor. Bunun hala iyi bir fikir olduğunu düşünüyorum; Sadece denemek için uğraşmadım. Denerseniz, lütfen bizi güncelleyin.

Optik fare parametrelerine gelince, yüksek DPI aramak isteyeceksiniz. 1µm çözünürlük için durumunuzda 25.400 DPI'dan daha fazlasını istiyorsunuz. Söylemeye gerek yok ki oldukça yüksek. Temel bir optik oyun faresinin 2.500 DPI'si olabilir. Yine, bu doğruluk değil, doğruluktur. Optik fareler muhtemelen gidilecek yol değildir.


Livescribe hakkında ilginç bir yorum! Masamda hiç kullanmadığım bir tane var. Biraz daha okumak ilginç olabilir.
dext0rb

Hassasiyet ve doğruluk aynıdır. Belki de çözünürlük ve doğruluk hakkında konuşuyorsunuz?
johnfound

6
@johnfound Hayır, aynı değiller . Çözünürlük ve hassasiyet aynı olabilir. Çözünürlük ve kesinlik, bir değerin kaç önemli figürüne, doğruluk ise bu değerlerin ne kadar doğru olduğuna işaret eder. Bu çok önemli bir ayrım.
Samuel

Bu aptalca bir soru olabilir, ancak DPI'yi artırmak için büyüteç optiklerini kullanabilir miyim? yani 2.500 DPI sensördeki 10x büyüteç bana 25.000 DPI kazandırır mı?
dext0rb

Fare sensörünü büyük bir kodlayıcı çarkında kullanırsanız, DPI'da etkili bir artış elde edebilirsiniz. Yani, tekerlek üzerinde sayılan noktalar, söz konusu eksenin doğrusal hareketine kıyasla (dişli / tekerlek çapına bağlı olarak) daha yüksek olacaktır.
Samuel

3

Kurşun vidalı tabanlı bir sistem kullanıyorsanız, vidaların uçlarına optik kodlayıcılar yerleştirebilirsiniz. Bir top fareden bağırsakları toplamak size bazı yüksek çözünürlüklü kodlayıcılar ve kontrol devresinin çoğunu verecektir. Ortak bir enkoder tekerleğinin çözünürlüğünü bulamıyorum, ancak top dahili olarak önemli bir dişli tren görevi görür, bu yüzden belki de benzer bir mekanizma uygulanabilir.


Sistemim şu anda MXL kayış tahrikli.
dext0rb

O zaman kemeri bahsedilen balmumu silindirinin üzerinden geçirebilir misin?
Bryan Boettcher

Kötü plan, geri tepme gibi doğrusal olmayanları açıklamayacağı için. Masada ölçün ve başka hiçbir yerde yok
Scott Seidman

Top fare kodlayıcıları DÜŞÜK çözünürlükte. Devir başına onlarca nabızları vardır (bazıları iletken gratiküller kullanır) ve dişliler gerçekleşmez. Top, iki dikey eksende lineer hareketi masadan enkoder çarkına 1: 1 birleştirmek için kullanılır. Elektronikler, daha fazla çözünürlük elde etmek için analog bir tarzda okunup (üretildiklerinde) dördün sinyallerinin sinüs-kosinüs alt örneklemesini kullanabilir. Ticari optik kodlayıcılarda devir başına binlerce satır olabilir.
KalleMP
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.