Come funzionano questi calibri elettronici ?:

Calibro

So che funzionano misurando la capacità della pista da corsa, in qualche modo. Ma come usano la capacità per misurare le distanze: è una relazione lineare tra capacità e distanza o cè qualcosaltro? Questi sono davvero precisi: specifica di ± 0,02 mm da 0 a 100 mm e la risoluzione è fino a 0,01 mm. Sono anche sorpreso di come questi possano soddisfare le specifiche a un prezzo molto basso: ho preso il mio per £ 8 e lho provato con alcuni oggetti comuni di cui conoscevo le dimensioni, e si è verificato.

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Risposta

La sua posizione rispetto al rapporto capacità, rapporto frequenza e conversione valore. La chiave sta usando pattern irregolari conduttori in prossimità di due condensatori. Il circuito ha una risposta lenta, ma funziona notevolmente come una pinza.

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  • Qualcuno ha strappato un set in modo che tu può vedere i modelli: adafruit.com/blog/2010/11/08/digital-calipers-tear-down
  • Bello. I può immaginare come il primo inventore lo scoprì. Lui (lei) stava sintonizzando la radio girando il misuratore / aggeggio del condensatore con una mano, avendo righello ogaritmico nellaltra mano, poi guardò gli orologi LCD su un polso su unaltra mano e disse … Eureka!
  • Qui ' è la pagina Flickr con tutti loro sopra se fossi confuso come me andando ' WHERE DA PICS ?? '

Risposta

Mi sono appena divertito a cercare di individuare i segnali, qualcosa di veramente strano sta succedendo lì.

“Ecco una buona pagina web” < – quella pagina? sbagliato! non è affatto quello che sta succedendo lì, cè un solo segnale di ingresso, non sin e cos

“La chiave è usare conduttori con schemi irregolari in prossimità di due condensatori.” < – sbagliato di nuovo

Se mai trovi una pagina web in cui qualcuno ha effettivamente costruito una copia di uno di questi, allora crederò a quello che stanno dicendo.

Comunque questo è quello che ho misurato, non riesco a trovare nessuna di quelle informazioni da google

Le strisce verticali che sono raggruppate per 8, queste sono collegate alle uscite digitali del chip su blob, sono pilotati da segnali PWM – onda sinusoidale approssimativa. 8 fasi, periodo dellonda sinusoidale 1800us (YMMV), periodo dellimpulso ~ 5,6us. Ogni fase spostata di 1800us / 8 = 225us

La piastra di ricezione ottiene il summa summarum che viene attraverso lo statore mediante accoppiamento capacitivo. Ora il segnale di ricezione è per lo più un mucchio di spazzatura, ma i picchi del segnale che corrispondono ai fronti di salita dellimpulso di uscita formano una sinusoide. La fase di quella sinusoide dipende dalla posizione dello statore. Im indovinando che le misurazioni rx devono essere temporizzate con gli impulsi di uscita, e poi cè un processo di segnale funky per ottenere lo spostamento di fase, non sono sicuro al 100% su come fare il lato rx di questo.

Poiché la configurazione dello statore e la configurazione delle piastre di trasmissione si ripetono ogni 5 mm, il valore finale è la somma delle misurazioni grossolane e fini. La misurazione grossolana è il conteggio delle ripetizioni di 5 mm, contate e ricordate proprio come i normali valori dellencoder, puoi sbagliare questo conteggio se muovi la testa di scansione sul calibro troppo velocemente, il calibro perde il suo punto 0. La misurazione fine è la misurazione dello sfasamento della sinusoide di uscita. Questi vengono sommati e visualizzati sul display LCD.

Ecco unillustrazione: inserisci la descrizione dellimmagine qui

Perché è così importante?

a) Se qualcuno è riuscito a copiarlo in un progetto fai da te, almeno non riesco a trovarlo su Google. Sono sicuro che qualcuno lo abbia fatto semplicemente non sembra che abbia pubblicato il loro progetto. Ciò significa che per un oggetto così comune le informazioni pratiche semplicemente non sono disponibili.

b) La capacità di realizzare codificatori lineari fai-da-te a buon mercato conta molto, ad esempio sai quanto sei incline a far fronte a tutte le le stampanti 3D fai da te sono? Questo perché sono sistemi di controllo a circuito aperto, poco inceppamento o slittamento e il sistema di controllo non sa più dove si trova il robot. Ora per un robot industriale si acquista un encoder lineare, uno per ogni asse. Heidenhein e altre 100 società ve ne venderanno volentieri uno per ~ 1k €. Gli hobbisti del seminterrato sfortunatamente non accettano questo tipo di budget. Ma acquisterebbero volentieri (o realizzerebbero, la produzione è abbastanza semplice) encoder lineare capacitivo come quelli utilizzati nei calibri digitali. Se le informazioni su come fare erano là fuori da qualche parte.

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  • Alcuni dei sistemi industriali I ' ho visto luso di codificatori di stringhe.Sono ' sono sicuro che anche loro possono avere problemi, ma potrebbero essere resi assoluti o relativi abbastanza facilmente.
  • Dannazione, quellultimo commento mi ha colpito in esecuzione. Sarebbe fantastico creare un sistema di feedback a circuito chiuso per stampanti 3D fai-da-te / macchine CNC. Non mi è mai passato per la mente di guardare i calibri digitali, ero bloccato a pensare a qualcosa di ottico.
  • Hai letto larticolo su capsense.com/capsense-wp.pdf. È qui che entra in gioco laffermazione del peccato e del cos, usata da L.S. Starrett Co. per un calibro digitale. Sto ancora cercando di migliorare questo design, però. Se un tale progetto potesse essere espanso fino a ~ 1 metro con una precisione di 0,01 m lungo la lunghezza totale … potrebbe essere qualcosa a cui molte persone potrebbero essere interessate.
  • " capsense-wp.pdf. È qui che entra in gioco la pretesa di peccato e cos " Sì, ho controllato, sono sicuro che ci sono molti modi per eseguire misurazioni capacitive in questo modo, solo che questa versione sin cos non lo è utilizzato in queste pinze economiche. " Se un tale progetto potesse essere espanso fino a ~ 1 metro con una precisione di 0,01 m lungo la lunghezza totale … " Fondamentalmente la limitazione è attiva quanto tempo puoi fare la striscia dello statore. Oppure, se hai 2x testine di lettura, puoi usare due righe di strisce di lettura e sovrapporle. Le strisce dello statore sono fondamentalmente PCB e queste sono realizzate in modo abbastanza accurato, per una maggiore precisione puoi sempre calibrare.
  • la bassa risposta è un fattore di limitazione per usarlo come codificatore della stampante 3D

Answer

La capacità forma un resolver permettendoti di leggere un valore sin e cos che, confrontato con il segnale master, ti permette di determinare la posizione molto accuratamente.

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