Hvordan fungerer disse elektroniske kaliprene ?:
Jeg vet at de fungerer på en eller annen måte ved å måle kapasitansen til løpebanen. Men hvordan bruker de kapasitans til å måle avstander – er det et lineært forhold mellom kapasitans og avstand, eller skjer det noe annet? Disse er veldig nøyaktige – spesifikasjon på ± 0,02 mm fra 0-100 mm, og oppløsningen er nede på 0,01 mm. Jeg er også overrasket over hvordan disse kan oppfylle spesifikasjonene til det lave prispunktet – jeg hentet meg for £ 8 og prøvde det mot noen vanlige gjenstander jeg kjente dimensjonene på, og det sjekker ut.
Kommentarer
- nyttig blogginnlegg om dette emnet: Digital caliper teardown (bare pile opp referansemateriale )
Svar
Dens posisjon til kapasitansforhold til frekvensforhold til verdikonvertering. Nøkkelen bruker ujevnt mønstret ledere i nærheten av to kondensatorer. Kretsen har lang respons, men fungerer bemerkelsesverdig som tykkelse.
Kommentarer
- Noen rev et sett fra hverandre slik at du kan se mønstrene: adafruit.com/blog/2010/11/08/digital-calipers-tear-down
- Hyggelig. Jeg kan forestille meg hvor tidlig oppfinneren oppdaget det. Han (hun) innstillte radioen ved å vri måler- / kondensatorhylsen med den ene hånden og ha l ogaritmisk linjal derimot, så på LCD-klokker på et håndledd på enda en hånd og sa … Eureka!
- Her ' er Flickr-siden med dem alle sammen om du var forvirret som om jeg skulle ' WHERE DA PICS ?? '
Svar
Bare hatt det gøy å prøve å rekke signalene, noe veldig funky pågår der.
«Her er en god webside» < – den siden? feil! ikke hva som skjer der i det hele tatt, det er bare ett inngangssignal, ikke sin og cos
«Nøkkelen bruker ujevnt mønstrede ledere i nærheten av to kondensatorer.» < – feil igjen
Hvis du noen gang finner en webside der noen faktisk har laget en kopi av en av disse, vil jeg tro det de sier.
Uansett er dette det jeg målte, kan ikke finne noe av den informasjonen fra google
De vertikale stripene som er gruppert etter 8, disse er koblet til digitale utganger fra brikken på blob, de drives av PWM-signaler – tilnærmet sinusbølge. 8faser, sinebølgetid 1800us (YMMV), pulsperiode ~ 5.6us. Hver fase forskjøvet med 1800us / 8 = 225us
Mottaksplaten får summasummeret gjennom statoren ved kapasitiv kobling. Nå er mottakssignalet stort sett søppel, men signaltoppene som tilsvarer utgangspulsens stigende kanter danner en sinusoid. Fasen av den sinusoidene avhenger av statorens posisjon. med utgangspulser, og så er det noe funky signal prosessering for å få faseskiftet, jeg er ikke 100% sikker på hvordan jeg gjør rx-siden av dette.
Ettersom statormønster og mønster av tx-plater gjentas hver 5 mm, betyr det at den endelige verdien er summen av grove og fine målinger. Grov måling er tellingen på 5 mm repetisjoner, telles og huskes akkurat som vanlige kodeverdier, du kan rote denne tellingen opp hvis du beveger skannehodet på tykkelsen for fort, tykkelsen mister sitt 0 poeng. Finmåling er faseforskyvningsmåling av utgangssinusformet. Disse oppsummeres og vises på LCD-skjermen.
Her er en illustrasjon: 
Hvorfor er dette til og med viktig?
a) Hvis noen har klart å kopiere det til et DIY-prosjekt, kan jeg ikke finne det på google. Jeg er sikker på at noen har gjort det bare ikke virker som om de publiserte prosjektet sitt. Det betyr at for en så vanlig vare, hvordan informasjonen rett og slett ikke er der ute.
b) Evne til å gjøre skitt billig diy lineære kodere teller for mye, for eksempel vet du hvordan du er tilbøyelig til å feile alt DIY 3D-skrivere er? Det er fordi de er åpne sløyfesystemer, lite papirstopp eller glid, og kontrollsystemet vet ikke hvor roboten er lenger. Nå for en industriell robot kjøper du en lineær koder, en for hver akse. Heidenhein og 100 andre selskaper vil gjerne selge deg en for ~ 1k €. Kjellerhobbyister kave dessverre ikke den slags budsjetter. Men de vil gjerne kjøpe (eller lage, produksjonen er enkel nok) kapasitiv lineær koder som de som brukes i digitale kaliper. Hvis hvordan informasjonen var der ute et sted.
Kommentarer
- Noen av de industrielle systemene I ' har sett bruke strengkodere.Jeg ' er sikker på at de kan ha egne problemer, men de kan gjøres enten absolutte eller relative ganske enkelt.
- Jævla, den siste kommentaren fikk meg til å tenke løping. Ville være fantastisk å lage et tilbakemeldingssystem for lukkede sløyfer for DIY 3D-skrivere / CNC-maskiner. Jeg har aldri kommet i tankene mine for å se på de digitale kaliprene, jeg satt fast og tenkte noe optisk.
- Leste du papiret på capsense.com/capsense-wp.pdf. Det er her kravet om synd og cos kommer inn, brukt av L.S. Starrett Co. for en digital tykkelse. Prøver fortsatt å grok dette designet. Hvis et slikt design kunne utvides til ~ 1 meter med 0,01 m presisjon langs den totale lengden … kan det være noe mange mennesker kan være interessert i.
- " capsense-wp.pdf. Det er her påstanden om synd og cos kommer i " Ja, sjekket ut, jeg er sikker på at det er mange måter å gjøre kapasitive målinger på den måten, bare at denne sin cos-versjonen ikke er brukes i disse billige kaliprene. " Hvis et slikt design kunne utvides til ~ 1 meter med 0,01m presisjon langs den totale lengden … " I utgangspunktet er begrensningen på hvor lenge du kan lage statorstripen. Eller hvis du hadde 2x lesehoder, kan du bruke to linjer med lesestrimler og overlappe dem. Statorstrimlene er i utgangspunktet PCB-er, og disse er laget ganske nøyaktig, for ekstra nøyaktighet kan du alltid kalibrere.
- den lave responsen er en begrensningsfaktor for å bruke den som 3D-skriverkoder
Svar
Kapasitansen danner en resolver som lar deg lese en sin- og cos-verdi som sammenlignet med hovedsignalet lar deg bestemme posisjonen veldig nøyaktig.