전자 캘리퍼는 어떻게 작동합니까? :

캘리퍼스

나는 그들이 어떻게 든 달리기 트랙의 커패시턴스를 측정함으로써 작동한다는 것을 알고 있습니다. 그러나 그들은 거리를 측정하기 위해 커패시턴스를 어떻게 사용합니까-커패시턴스와 거리의 선형 관계입니까, 아니면 다른 일이 진행되고 있습니까? 이것은 0-100mm에서 ± 0.02mm의 사양이며 해상도는 0.01mm까지 매우 정확합니다. 나는 또한 이것이 어떻게 매우 저렴한 가격으로 사양을 충족시킬 수 있는지에 놀랐습니다. 저는 8 파운드에 광산을 집어 들고 제가 알고있는 몇 가지 일반적인 물체에 대해 시도해 보았고 확인했습니다.

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답변

위치 대 커패시턴스 비율 대 주파수 비율 대 값 변환. 키는 고르지 않은 패턴을 사용합니다. 두 개의 커패시터 근처에 도체가 있습니다. 회로의 응답 속도는 느리지 만 캘리퍼처럼 작동합니다.

댓글

  • 누군가가 패턴을 볼 수 있습니다. adafruit.com/blog/2010/11/08/digital-calipers-tear-down
  • 좋습니다. 초기 발명가가 그것을 어떻게 발견했는지 상상할 수 있습니다. 그는 게이지 / 커패시터 장치를 한 손으로 돌려 라디오를 튜닝하고있었습니다. 다른 손에 오가리스 믹 통치자는 손목에있는 LCD 시계를 또 다른 손으로 바라보며 말했습니다 … Eureka!
  • 여기 ' Flickr 페이지 에 나와 같이 헷갈리는 경우 ' WHERE DA PICS ?? '

답변

시그널의 범위를 지정하는 재미를 보았습니다. 이 페이지가 계속됩니다.

“좋은 웹 페이지가 있습니다.”<-그 페이지? 잘못된! 거기에서 무슨 일이 일어나고 있는지, sin과 cos가 아닌 단 하나의 입력 신호 만 있습니다.

“핵심은 두 개의 커패시터 근처에 고르지 않은 패턴의 도체를 사용하는 것입니다.” <-또 틀 렸습니다.

누군가 이들 중 하나의 사본을 실제로 만든 웹 페이지를 발견하면 그들이 말하는 것을 믿을 것입니다.

어쨌든 이것이 제가 측정 한 것입니다. Google에서 해당 정보를 찾을 수 없습니다.

8 개로 그룹화 된 수직 스트립은 blob에있는 칩의 디지털 출력에 연결됩니다. PWM 신호에 의해 구동됩니다-대략적인 사인파. 8phases, 사인파주기 1800us (YMMV), 펄스주기 ~ 5.6us. 각 위상은 1800us / 8 = 225us로 이동

수신 플레이트는 다음과 같은 요약을 가져옵니다. 이제 수신 신호는 대부분 쓰레기 더미이지만 출력 펄스 상승 에지에 해당하는 신호 피크는 정현파를 형성합니다. 해당 정현파의 위상은 고정자의 위치에 따라 달라집니다. 출력 펄스와 함께 위상 편이를 얻기 위해 진행되는 펑키 신호가 있습니다. rx 측을 수행하는 방법에 대해 100 % 확신하지 못합니다.

tx 플레이트의 고정자 패턴과 패턴이 5mm마다 반복되므로 최종 값은 거칠고 미세한 측정의 합계입니다. 대략적인 측정은 5mm 반복 횟수이며 일반 인코더 값과 마찬가지로 계산되고 기억됩니다.이 카운트를 엉망으로 만들 수 있습니다. 캘리퍼에서 스캐닝 헤드를 너무 빨리 움직이면 캘리퍼가 0 점을 잃게됩니다. 미세 측정은 출력 정현파의 위상 편이 측정입니다. 이들은 합쳐져 LCD에 표시됩니다.

그림은 다음과 같습니다. 여기에 이미지 설명 입력

이게 왜 중요한가요?

a) 누군가가 그것을 DIY 프로젝트에 복사 할 수 있었다면 적어도 나는 그것을 구글에서 찾을 수 없습니다. 누군가가 자신의 프로젝트를 게시 한 것처럼 보이지 않는 것 같습니다. 이러한 일반적인 항목에 대한 방법 정보는 단순히 존재하지 않는다는 것을 의미합니다.

b) 저렴한 DIY 선형 인코더를 만드는 능력이 중요합니다. 예를 들어 모든 항목이 실패하는 경향이 있음을 알고 있습니다. DIY 3D 프린터 란? 그것은 개방 루프 제어 시스템이기 때문에 잼이나 미끄러짐이 적고 제어 시스템은 더 이상 로봇이 어디에 있는지 알지 못합니다. 이제 산업용 로봇의 경우 각 축에 하나씩 선형 엔코더를 구입합니다. Heidenhein과 100 개의 다른 회사는 기꺼이 1k €에 하나를 판매 할 것입니다. 지하실 애호가들은 불행히도 그런 종류의 예산을 깎지 않습니다. 그러나 그들은 디지털 캘리퍼에 사용되는 것과 같은 용량 성 리니어 엔코더를 기꺼이 구입 (또는 제조, 제조가 충분히 간단) 할 것입니다. 정보 방법이 어딘가에 있었다면.

댓글

  • 일부 산업 시스템 I ' 문자열 인코더를 사용하는 것을 보았습니다.나는 ' 문제가있을 수 있다고 확신하지만 절대적이거나 상대적으로 쉽게 만들 수 있습니다.
  • 젠장, 마지막 댓글이 마음에 들었습니다. 달리는. DIY 3D 프린터 / CNC 기계를위한 폐쇄 루프 피드백 시스템을 만드는 것이 멋질 것입니다. 디지털 캘리퍼스를보고 싶은 생각이 들지 않았습니다. 저는 뭔가 광학적 인 것을 생각하고있었습니다.
  • capsense.com/capsense-wp.pdf에서 논문을 읽으 셨나요? 그것이 L.S.가 사용하는 죄와 cos의 주장이 들어오는 곳입니다. 디지털 캘리퍼를위한 Starrett Co. 그래도 여전히이 디자인을 시도하고 있습니다. 이러한 디자인을 전체 길이를 따라 0.01m 정밀도로 최대 1 미터까지 확장 할 수 있다면 많은 사람들이 관심을 가질 수 있습니다.
  • " capsense-wp.pdf. 여기에서 sin과 cos에 대한 주장이 제기됩니다. " 예, 확인해 보았습니다. 이와 같은 용량 성 측정을 수행하는 방법은 여러 가지가 있습니다.이 sin cos 버전은 그렇지 않습니다. 이 저렴한 캘리퍼스에 사용됩니다. " 이러한 디자인을 전체 길이를 따라 0.01m 정밀도로 최대 1 미터까지 확장 할 수 있다면 … " 기본적으로 제한이 적용됩니다. 고정자 스트립을 얼마나 오래 만들 수 있는지. 또는 2x 리딩 헤드가있는 경우 두 줄의 리딩 스트립을 사용하여 겹칠 수 있습니다. 고정자 스트립은 기본적으로 PCB로 제작되었으며 정확도를 높이기 위해 항상 보정 할 수 있습니다.
  • 낮은 응답은 3D 프린터 인코더로 사용하기위한 제한 요소입니다.

Answer

커패시턴스는 마스터 신호와 비교할 때 위치를 결정할 수있는 sin 및 cos 값을 읽을 수있는 리졸버를 형성합니다. 매우 정확합니다.

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