Чи можна використовувати оптичну мишу для вимірювання відстані до 1-10 мкм?


15

Я працюю на домашній машині з ЧПУ, яка використовує крокові двигуни та зубчастий ремінь MXL для руху машини. Оскільки я використовую степери, немає зворотного зв’язку з контролером про фактичне положення машини (тобто з відкритим циклом). Іноді, коли я роблю порізи, осколки матеріалу вилітають на шлях козла і гумують доріжку, внаслідок чого мотор пропускає сходинки. Щоб вирішити це питання, я встановлюю пилозахисне обладнання і пилосос, щоб забезпечити чистоту ділянки, але це все ще не вирішує проблему пропускання кроків через будь-яку кількість різних причин.

Звичайно, вже існують рішення, які «закривають цикл» для промислового ринку, але я думаю, що вони будуть недооцінені для любителів домашнього кохання. Якщо щось подібне, як оптичний датчик миші, може бути використане, це було б великою користю для покращення стійкості роботи саморобної машини, якщо навіть незначно. Він також може бути використаний для самокалібрування, якщо вимірювання досить точні.

Слід моєї машини - 750х1000мм, тому мені потрібно щось, що зможе точно виміряти на цій відстані. Очевидно, оптична миша може бути використана для вимірювання відстані (саме для цього вона призначена!), Але які параметри я повинен шукати для досягнення своєї мети (DPI, CPI, роздільна здатність камери тощо) вимірювання з точністю до 1-10 мкм і чи були б ці вимірювання повторно точними?

(Кожен крок двигуна переміщує машину приблизно на 0,01143 мм, тому я вважаю, що краща точність 1 мкм, але це може бути занадто великим.)

На жаль, здається, що моє найкраще керівництво та найбільш обговорювана сім'я датчиків від Avago (ADNS) припинено. Наприклад, ADNS-9800 . Вони продали технологію іншій компанії? Чи існує альтернатива, яка є простою для отримання та має відповідні таблиці даних? Я здогадуюсь, що вони були припинені, оскільки інші компанії інтегрували USB-аспект у матрицю сенсорного модуля, завдяки чому вся справа дешевша (а не потрібен інший мікросхем для перетворення SPI / I2C-> USB).

Чи є кращий спосіб зробити це, зберігаючи витрати під контролем? Я думаю, що до 30 доларів за датчик буде ціллю для такого типу ринку.



Дана оптична миша, яка робить 1000dpi. Дюйм - 0,0254 м, тож ділений на 1000 прийшов би до 25 мкм. Я не задумувався над цим, не знаю, чи нормальний датчик миші надійно працюватиме над матеріалом, з яким ви намагаєтесь працювати. Dpi-файли зазвичай містяться в посібнику користувача миші або навіть у вікні.
— jippie

@ IgnacioVazquez-Abrams Я бачив це посилання з іншого Q тут на EE.SE. Я все ще не повністю розумію, як вони працюють, навіть перечитуючи якісь речі. Це здається, що це може бути найкращий шлях, але тоді я повинен створити 700-1000 мм доріжки для переходу датчика, що може бути складним завданням.
— dext0rb

Ви можете побудувати його в шматки з 2 або більше драйверами ШІМ, а потім мати кожну обробку певного набору пробілів, щоб завжди був один доступний для вимірювання, коли інші (и) перебувають над проміжком. А розширення може збільшити дозвіл.
— Ігнасіо Васкес-Абрамс

Цифри DPI часто завдячують маркетинговому відділу більше, ніж що-небудь (див. Також принтери, сканери тощо) - Я також занепокоєний тим, що, коли сміття / пил летить навколо плюс вібрація, оптичний датчик такого типу (зчитування поверхні) може мати проблеми. Я б подумав уважно про режим відмови - це ковзання механічне (ковзання ременя проти шестірні) або електричне (двигун, який пробігає крок), чи є загальновживаний пристрій зондування / кодування / вимірювання, який не зазнав би цієї самої помилки? Cheapo DRO з китаю eBay, можливо, варто подивитися.
— Джон У

Відповіді:


14

Я пробував це раніше, використовуючи датчик Avago, зібраний з оптичної миші.

Це не працює.

Роздільна здатність відмінна, але точність жахлива. А калібрування змінюється в залежності від відстані від матеріалу до датчика.

Я влаштував тест з колесом діаметром 3 "і датчиком, що читав зовнішнє" протектор "колеса. Я також поставив прапор на колесо, проходячи через оптичний датчик переривача. десятих відсотків відсотка, ніде не досить хорошої повторюваності для обробки.

Я думаю, ви могли б використовувати оптичний датчик миші в поєднанні з точним, але низьким датчиком для заповнення проміжних точок. Але насправді, я думаю, інші сенсорні технології для цього більше підходять.


1
Роздільна здатність відмінна, але точність жахлива. Це я боявся почути.
— dext0rb

3
+1 лише для правильного розмежування між роздільною здатністю та точністю .
— Коннор Вольф

6

Акуратна ідея. Я розглядав можливість використання зламаної ручки Livescribe зі спеціальною крапкою з тією ж метою, тоді було б надано абсолютне місце розташування, а не відносне розташування, яке надала б основна оптична миша. Я знаю, що перо претендує на точність до 1 мкм, але точність сказати важко. Я все ще думаю, що це гарна ідея; Мені просто не доводилося намагатися. Якщо ви все-таки спробуйте, будь ласка, оновіть нас.

Що стосується оптичних параметрів миші, то вам захочеться шукати високий показник DPI. У вашому випадку для роздільної здатності 1 мкм вам потрібно більше 25 400 DPI. Зайве говорити, що це досить високо. Основна оптична ігрова миша може мати DPI 2500. Знову ж таки, це точність, а не точність. Оптичні миші, мабуть, не такий шлях.


Цікавий коментар про Livescribe! У мене на столі сидить один, яким я ніколи не користуюся. Можливо, буде цікаво прочитати на ньому ще кілька.
— dext0rb

Точність і точність однакова. Можливо, ви говорите про роздільну здатність проти точності?
— Johnfound

6
@johnfound Ні, вони не однакові . Дозвіл і точність можуть бути однаковими. Роздільна здатність та точність стосуються того, скільки значущих цифр має значення, точність означає те, наскільки правильними є ці значення. Це дуже важлива відмінність.
— Самуїл

Це може бути тупим питанням, але чи можна використовувати збільшувальну оптику для збільшення ІДП? тобто 10-кратне лупа на датчику 2500 DPI отримає 25 000 DPI?
— dext0rb

Якщо ви користуєтеся датчиком миші на великому колі кодера, можливо, ви отримаєте ефективне збільшення DPI. Тобто, підрахунок точок на колесі був би більшим (залежно від передач / діаметру колеса) порівняно з лінійним ходом осі, про яку йдеться.
— Самуїл

3

Якщо ви використовуєте систему на основі відвідних шнеків, ви можете поставити оптичні кодери на торці гвинтів. Збирання кишок з кульової миші дасть вам кілька кодерів високої роздільної здатності та більшість схем управління. Я не можу знайти роздільну здатність загального колеса кодера, але куля виконує роль значної внутрішньої передачі, тому, можливо, можна застосувати подібний механізм.


У моїй системі зараз є ремінь MXL.
— dext0rb

Чи можете ви передати пояс тоді (ну, під) зазначеним валиком кульової миші?
— Брайан Боттчер

Поганий план, оскільки він не враховує таких нелінійностей, як люфт. Міряйте за столом, і більше ніде
— Скотт Сейдман

Кулькові кодові миші мають низьку роздільну здатність. Вони мають десятки імпульсів за оберт (деякі використовують електропровідні решітки), і передача не відбувається. Куля використовується для з'єднання лінійного руху від письмового столу до кодувального колеса 1: 1 у двох ортогональних осях. Електроніка могла б з урахуванням теоретичного використання синус-косинусної піддиагностики квадратурних сигналів, якщо вони зчитуються (і генеруються) аналогічно, щоб отримати ще одне дозвіл. Комерційні оптичні кодери можуть мати тисячі ліній на оберт.
— KalleMP
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.