Як працює електронний супорт?


28

Як працюють ці електронні супорти ?:

Суппорт

Я знаю, що вони так чи інакше працюють, вимірюючи ємність бігової доріжки. Але як вони використовують ємність для вимірювання відстаней - це лінійна залежність ємності до відстані, чи відбувається щось інше? Вони справді точні - специфікація ± 0,02 мм від 0-100 мм, а роздільна здатність знижується до 0,01 мм. Я також здивований тим, як вони можуть відповідати технічним характеристикам за дуже низькою ціною - я взяв міну за 8 фунтів стерлінгів і спробував її проти кількох загальних предметів, про які я знав розміри, і це перевіряється.


1
корисна публікація з цього приводу: Запитання цифрового суппорта (лише накопичуючи довідковий матеріал)
Нік Алексєєв

Відповіді:


8

Відношення його співвідношення до ємності до частоти і значення перетворення. Ключ полягає у використанні нерівномірних візерункових провідників поблизу двох конденсаторів. Схема має повільну характеристику, але чудово працює як супорт.


7
Хтось розірвав набір, щоб ви могли побачити візерунки: adafruit.com/blog/2010/11/08/digital-calipers-tear-down
Майкл Коне

4
Приємно. Я можу уявити, як рано винахідник відкрив це. Він (вона) налаштовував радіо, повертаючи в одній руці вимикання / вимірювання конденсатора, маючи логарифмічну лінійку, а потім дивився на РК-годинник на зап'ясті, а інший - сказав ... Еврика!

Ось сторінка Flickr з усіма ними, якщо ви розгубилися, як я переходжу "ДЕ ДИ ПАРТИ ??"
Нік Т

24

Просто весело пробували охоплювати сигнали, щось справді фанкі відбувається там.

"Ось хороша веб-сторінка" <- ця сторінка? неправильно! не те, що там взагалі відбувається, є лише один вхідний сигнал, а не гріх і cos

"Ключ використовує нерівномірно візерункові провідники поблизу двох конденсаторів." <- знову помиляюся

Якщо ви коли-небудь знайдете веб-сторінку, де хтось насправді створив копію одного з них, то я повірю, що вони говорять.

У всякому разі, це те, що я виміряв, не можу знайти будь-яку цю інформацію від Google

Вертикальні смуги, згруповані по 8, пов'язані з цифровими виходами мікросхеми на блобі, вони керуються сигналами ШІМ - наближеними синусоїдою. 8фази, синусоїдальний період 1800us (YMMV), період пульсу ~ 5,6us. Кожна фаза зміщується на 1800us / 8 = 225us

Пластина прийому отримує підсумкову суму, яка надходить через статор ємнісною зв'язкою. Зараз сигнал прийому в основному купу сміття, але пікові сигнали, які відповідають вихідним краям вихідного імпульсу, утворюють синусоїду. Фаза синусоїди залежить від положення статора. Я здогадуюсь, вимірювання RX повинні бути приурочені вихідним імпульсам, і тоді є якийсь фанкі сигнал, що обробляється, щоб отримати зсув фази, я не на 100% впевнений, як зробити сторону rx цього.

Оскільки модель статора і візерунок плит tx повторюється кожні 5 мм, це означає, що остаточне значення є сумою грубих і точних вимірювань. Грубий вимірювання - це кількість повторів 5 мм, підраховується і запам'ятовується так само, як і звичайні значення кодера, ви можете зіпсувати це підрахунок, якщо ви занадто швидко переміщаєте скануючу головку на штангенциркулі, штангенциркуляр втрачає 0 балів. Тонке вимірювання - це вимірювання зсуву фази вихідного синусоїда. Вони підсумовуються та відображаються на РК-екрані.

Ось ілюстрація: введіть тут опис зображення

Чому це навіть важливо?

a) Якщо комусь вдалося скопіювати його в проект, який я сам зробив, то я не можу знайти його в Google Я впевнений, що хтось зробив це просто не здається, що вони опублікували свій проект. Це означає, що для такого поширеного пункту інформація про те, як просто, немає.

б) Можливість зробити бруд дешевими лінійними енкодерами багато, наприклад, ви знаєте, наскільки схильні виходити з ладу всі 3D-принтери? Це тому, що це відкриті системи управління петлею, мало заклинання або прослизання, а система управління не знає, де робота вже знаходиться. Тепер для промислового робота ви купуєте лінійний кодер, по одному для кожної осі. Heidenhein та 100 інших компаній з радістю продадуть вам його за ~ 1 тис. Євро. Любителі підвальних приміщень, на жаль, не складають таких бюджетів. Але вони із задоволенням купують (або виготовляють, виготовлення досить просто) ємнісного лінійного кодера, як у цифрових супортах. Якби там інформація десь була.


Деякі з промислових систем, які я бачив, використовують струнні кодери. Я впевнений, що у них можуть бути власні проблеми, але їх можна зробити абсолютно або відносно досить легко.
supercat

Чорт, цей останній коментар задумав мене. Було б дивовижно зробити систему зворотного зв'язку із замкнутим циклом для DIY 3D-принтерів / верстатів з ЧПУ. Ніколи не передумавши дивитись на цифрові супорти, я застряг, думаючи про щось оптичне.
dext0rb

Чи читали ви цей документ на сайті capsense.com/capsense-wp.pdf. Ось тут і з’являються позови про гріх і cos, які використовує LS Starrett Co. для цифрового калібру. І все-таки намагаються впоратися з цим дизайном. Якби така конструкція могла бути розширена до ~ 1 метра з точністю до 01м по всій довжині ... це може бути чимось зацікавлення багатьох людей.
dext0rb

"capsense-wp.pdf. Ось тут і претензія про гріх і cos". Так, перевірив це, я впевнений, що існує багато способів зробити ємнісні вимірювання так, тільки що ця версія cos cos не використовується в цих дешевих штангенциркулі. "Якщо таку конструкцію можна було б розширити до ~ 1 метр з точністю до 01м по всій довжині ..." В основному обмеження полягає в тому, наскільки довго ви можете зробити смужку статора. Або якщо у вас було 2х голов для читання, ви можете використовувати два рядки смужок для читання і перекривати їх. Смуги статора в основному є друкованими платами, і вони зроблені досить акуратно, для додаткової точності ви завжди можете відкалібрувати.
r2k-in-the-vortex

1
низька відповідь є фактором обмеження для використання його як кодера 3D-принтера

3

Ємність утворює роздільну здатність, що дозволяє прочитати значення sin та cos, яке порівняно з головним сигналом дозволяє дуже точно визначити положення.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.