Hoe werkt een elektronische schuifmaat?

De verhouding tussen positie en capaciteit en frequentie tot waardeconversie. De sleutel is het gebruik van een ongelijk patroon geleiders in de buurt van twee condensatoren. Het circuit reageert traag, maar werkt opmerkelijk als schuifmaat.

Opmerkingen

• Iemand heeft een set uit elkaar gescheurd zodat u kan de patronen zien: adafruit.com/blog/2010/11/08/digitale-calipers-tear-down
• Leuk. I kan zich voorstellen hoe de vroege uitvinder het ontdekte. Hij (zij) stemde de radio af door de meter / condensator met één hand te draaien, met de l ogaritmische liniaal in de andere hand, keek vervolgens naar LCD-horloges om een pols aan nog een andere hand en zei … Eureka!
• Hier ' s de Flickr-pagina met ze allemaal erop als je in de war was zoals ik, ga ' WAAR DA PICS ?? '

Ik heb net wat lol gehad bij het proberen de signalen op te vangen, iets heel funky gebeurt daar.

“Hier is een goede webpagina” < – die pagina? fout! niet wat daar gebeurt, er is maar één ingangssignaal, niet sin en cos

“De sleutel is het gebruik van ongelijkmatig gevormde geleiders in de nabijheid van twee condensatoren.” < – weer fout

Als je ooit een webpagina vindt waarop iemand daadwerkelijk een kopie van een van deze heeft gemaakt, dan geloof ik wat ze zeggen.

Hoe dan ook, dit is wat ik heb gemeten, ik kan die info niet vinden van Google

De verticale strips die zijn gegroepeerd door 8, deze zijn verbonden met digitale uitgangen van de chip op blob, ze worden aangestuurd door PWM-signalen – benaderende sinusgolf. 8 fasen, sinusgolfperiode 1800us (YMMV), pulsperiode ~ 5,6us. Elke fase verschoven met 1800us / 8 = 225us

De ontvangstplaat krijgt de somma samenvatting die komt door stator door capacitieve koppeling. Nu is het ontvangstsignaal meestal een hoop rotzooi, maar de signaalpieken die corresponderen met de stijgende flanken van de outputpuls vormen een sinusoïde. De fase van die sinusoïde hangt af van de positie van de stator. Ik vermoed dat rx-metingen moeten worden getimed met outputpulsen, en dan is er een funky signaalverwerking om de faseverschuiving te krijgen, ik weet niet 100% zeker hoe ik de rx-kant hiervan moet doen.

Aangezien het statorpatroon en het patroon van tx-platen elke 5 mm wordt herhaald, betekent dit dat de uiteindelijke waarde een optelsom is van grove en fijne metingen. Grove meting is het tellen van 5 mm herhalingen, geteld en onthouden net als normale encoderwaarden, je kunt deze telling verpesten als je de scankop te snel op de schuifmaat beweegt, de schuifmaat verliest zijn 0-punt. Fijnmeting is de faseverschuivingsmeting van de uitgangssinusoïde. Deze worden opgeteld en weergegeven op het LCD-scherm.

Hier is een illustratie:

Waarom is dit zelfs belangrijk?

a) Als iemand erin geslaagd is het naar een doe-het-zelf-project te kopiëren, kan ik het tenminste niet vinden op Google. Ik weet zeker dat iemand het heeft gedaan, maar het lijkt erop dat ze hun project niet hebben gepubliceerd. Dit betekent dat voor zon algemeen item de how-to-informatie gewoon niet beschikbaar is.

b) De mogelijkheid om spotgoedkope doe-het-zelf lineaire encoders te maken, telt voor veel, je weet bijvoorbeeld hoe snel alle diy 3D-printers zijn? Dat komt omdat het open-loop controlesystemen zijn, weinig vastlopen of wegglijden en het controlesysteem niet meer weet waar de robot is. Nu koop je voor een industriële robot een lineaire encoder, één voor elke as. Heidenhein en 100 andere bedrijven verkopen u er graag een voor ~ 1k €. Kelderhobbyisten hebben dat soort budgetten helaas niet. Maar ze zouden graag capacitieve lineaire encoders kopen (of maken, de fabricage is eenvoudig genoeg), zoals die worden gebruikt in digitale schuifmaten. Als de hoe-informatie ergens was.

Reacties

• Enkele van de industriële systemen die ik ' heb string-encoders gezien.Ik ' weet zeker dat die hun eigen problemen kunnen hebben, maar ze kunnen vrij gemakkelijk absoluut of relatief worden gemaakt.
• Verdomme, die laatste opmerking zette me aan het denken rennen. Zou geweldig zijn om een feedbacksysteem met terugkoppeling te maken voor DIY 3D-printers / CNC-machines. Nooit bij me opgekomen om naar de digitale schuifmaten te kijken, ik zat vast aan iets optisch te denken.
• Heb je de krant gelezen op capsense.com/capsense-wp.pdf. Dat is waar de claim van sin en cos binnenkomt, gebruikt door L.S. Starrett Co. voor een digitale schuifmaat. Ik probeer dit ontwerp echter nog steeds te groken. Als een dergelijk ontwerp zou kunnen worden uitgebreid tot ~ 1 meter met een precisie van 0,01 m over de totale lengte … zou dat iets kunnen zijn waar veel mensen in geïnteresseerd zouden kunnen zijn.
• " capsense-wp.pdf. Dat is waar de claim van sin en cos binnenkomt " Ja, check het uit, ik weet zeker dat er veel manieren zijn om zulke capacitieve metingen uit te voeren, alleen dat deze sin cos-versie dat niet is gebruikt in deze goedkope remklauwen. " Als een dergelijk ontwerp zou kunnen worden uitgebreid tot ~ 1 meter met 0,01 m precisie over de totale lengte … " In principe is er een beperking hoe lang je de statorstrip kunt maken. Of als u 2x leeskoppen had, kunt u twee regels leesstroken gebruiken en deze overlappen. De statorstrips zijn in feite PCB-s en deze zijn vrij nauwkeurig gemaakt, voor extra nauwkeurigheid kun je altijd kalibreren.
• de lage respons is een beperkende factor voor gebruik als 3D-printer-encoder

De capaciteit vormt een resolver waarmee je een sin- en cos-waarde kunt aflezen waarmee je in vergelijking met het mastersignaal de positie kunt bepalen zeer nauwkeurig.