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.