Измерение перемещения каретки с точностью 0,1 мм.

Задача в следующем: на деревообрабатывающем станке необходимо мерить перемещение каретки с точностью 0,1 мм с диапазоном 1200 мм. Сильные вибрации, пыль, стружка не проводящая, желательный температурный диапазон -30 ….+50 С (возможно от -10). Датчик желательно абсолютный но и сойдёт инкрементальный.
Мои варианты которые работают не корректно:
1) Сейчас стоит индуктивный датчик на вале двигателя всё работает но набегает большая погрешность в связке двигатель (1000 об/мин)- редуктор (1/60)- передача (1/4) порядка 3 мм, при движение вперёд назад.
2) Чтобы избавится от люфтов ставил Энкодеры на 1024 им/об на него резиновый вал диаметром 30 мм. Сам Энкодеры крепил к каретке а вал катался по направляющим.Получил: пока двигатели пил не включены всё работает нормально но при включении начинаются вибрации и с выходов энкодера идут постоянно импульсы, было бы нормально если бы значения скакали туда назад но идёт насчёт значений. Говорил с людьми говорят что у энкодеров с таким разрешением при вибрациях наблюдается эффект перескакивания оптического диска. Варианты с подвесами на пружинах и т.д не предлагать убили кучу времени, тупиковый путь.

Бюджет на датчик 3000 руб. – максимум 5000 руб.
Смотрел готовые промышленные системы устраиваю магнитострикционные но цена порядка 30000 руб (мин), не устраивает.

Посмотри на возможность использования ультразвукового измерителя, использующего не импульсы, а сигналы с длинной базой (например, синус, модулированный по амплитуде или фазе ПСП). Тогда, пока на пути нет явной преграды (от нее можно защититься, например, телескопической трубой), и при условии контроля (замера) температуры с внесением соответствующей поправки, можно получить точность порядка 10^-4, это как раз 0.1 мм на метр. Но кореллятор писать придется самому, потребуется или довольно мощный микропроцессор, или DSP или ПЛИС. Где почитать - см. теорию и практику радиолокации.

Сообщение отредактировал SIA - Dec 27 2007, 03:28

Попробуйте СКВТ- они в авиации работают, ни пыли, ни климата не боятся.

По сути, подходят так называемые цифровые рулетки (digital ruler), либо датчики с вытяжной проволокой (draw-wire). По ценам подсказать не смогу, смотрите сами.

На мой взгляд, такая точность в таких условиях и за такие деньги почти нереально.
Сходите на форум
http://forum.rcdesign.ru/index.php?showforum=41
Там самодельщики такие вещи обсуждают.

А чем вы фронты считаете? Частота опроса датчика должна как минимум в два раза превышать максимальную частоту его выходных сигналов.



Интересный "эффект" не сталкивался пока с таким. Допустимые вибрационные ускорения приводятся в паспорте датчика. Их превышение может привести к выходу датчика из строя, а не к насчёту.

В 99,(9)% случаев всякие насчёты и прочие глюки связаны не с датчиками, а с системой обработки, как правило самодельной.

Можно попробовать цифровой штангенциркуль. Дёшево и сердито. Главное шкалу сделать.

http://www.germany-electric.ru/20

А Вы точно используете обе фазы с энкодера ? A & B

gte: возможно бюджет будет увеличен до 15, убеждаю заказчика. (цена складывается из того что изделия мелкосерийные, если были разовые то и вопросов бы не возникло).
_Sam_: частота опроса порядка 20 кГц( была около 60), перемещение даёт на максимальной скорости при энкодере 1000 им/об – 5 кГц. По вибрации не знаю, стоят двигателе на 3000 об/мин.
Интересный "эффект": о нём говорил технический директор http://skbis-lir.ru/. Сам не могу проверить.
НЕХ: кусок кода из прерывания:

if (koderchanel10 == 1 && koderchanel11 == 1) koderuroven1=1;
if (koderuroven1 == 1)
{
if (koderchanel10 == 0 && koderchanel11 == 1) koderuroven1=2;
if (koderchanel10 == 1 && koderchanel11 == 0) koderuroven1=3;
}
if (koderuroven1 > 1 && koderchanel10 == 0 && koderchanel11 == 0)
{
if (koderuroven1==2) koder1++;
if (koderuroven1==3) koder1--;
koderuroven1=0;
}

koderchanel10 и koderchanel11 каналы А и В.

Просьба ответить:
1)У энкодеров есть выход синхронизации для чего ? Разве не достаточно каналов А и В.
2) Рассматриваю возможность использования http://www.servotechnica.ru/catalog/encoder/kuebler-limes/ кто сталкивался, какие отзывы.

В указанном Вами коде из прерывания обрабатываются только текущие значения каналов.
В итоге, если канал koderchanel11 держится постоянно, а канал koderchanel10 "дрожит" 0-1-0... (например, из-за вибрации), Ваш код дает "уплывание" координаты.

Для правильной интерпретации двух фаз энкодера следует учитывать как текущие, так и предыдущие значения обоих каналов. Тогда, если канал koderchanel11 держится постоянно, а канал koderchanel10 "дрожит" 0-1-0..., вычисленная координата не будет "уплывать", а всего лишь прыгать на +/-1 отсчет, что вполне разумно.

VadimPlotnikov, можете также посмотреть на продукцию фирмы Sensitec. Я у них брал сенсор и полоску магнитную (длина 1000 мм). Еще не все собрано и досканально проверено, но уже есть положительные результаты. То есть с сенсором (даже за 7 Евро) этой фирмы проблем не было.

Сообщение отредактировал sergeeff Jr. - Dec 28 2007, 12:59

То, что вы называете синхронизацией, это опорная метка датчика, чаще всего используется при точном позиционировании, для выхода в конкретную точку координатной системы.
По моему мнению, применение измерителей линейного типа вместо круговых, облегчит вам жизнь только отчасти. Вы не избавляетесь при этом от люфтов в редукторах и вибраций координатной системы, связанных с низкой жесткостью механики.
Следовательно не сможете корректно настроить регуляторы привода.
Если мне не изменяет склероз, то зазор между подвижной и неподвижной частями магнитного датчика небольшой, около 0,5 мм.

Зазор именно такой, но с помощью таких вещей как предлагает например фирма Isel
http://www.iselautomation.de/products/cate...g=de&ID=c54
эту проблему можно решить. Вибрация будет только в сторону движения (если будет вообще). Ведь можно думаю механику (на шестеренках например) сделать так, чтобы вибрация была минимальной...

Сообщение отредактировал sergeeff Jr. - Dec 28 2007, 15:01

Буратины на это не пойдут.
Будут наждачкой пользоваться до последнего.

Можно узнать, что за каретка и какие направляющие, есть ли люфт в паре винт-гайка (можно обнаружить при смене направления вращения). Люфт и жесткость должна соответствовать требуемой точности. По этой причине я и посоветовал Вам обратиться еще в один форум.

Сообщение отредактировал gte - Dec 28 2007, 18:05