Задача: есть поверхность(стол), над этой поверностью установлен блок, который может перемещаться по вертикали. Поверхность стола электрически не проводящая и материалы, которые можно положить на стол также электрически не проводящие. Необходимо измерять расстояние от этого блока до стола(материала, который был положен на стол). Требуемая точность измерения: 0,1мм.
Подскажите, каким образом можно реализовать данную задачу? Какие датчики использовать?

Нужно уточнить
На какие расстояния может перемещаться блок относительно стола?
Есть ли какя нибудь стойка которой этот блок опирается на стол или они независимы?
Размеры блока или предметного стола (материала на нем)?
Диэлектрическая проницаемость среды?

Как вариант поставить генератор качающейся частоты и ждать резонанса отражения. В максимуме получем, что расстояние будет кратно длине волны в данной среде.
Это так, идея. Вообщем-то, дорогой метод получится.

Примените метод фазового дальномера: акустический излучатель + приемник, и измеряете фазу отраженного от стола сигнала.

Акустический дальномер может не дать требуемой точности (0,1мм), хотя разрешение 0,1мм можно достичь.

Посмотрите продукцию фирмы
www.sensitec.de
Я использовал полоску магнитную и не особо напрягаясь имел разрешение в 0.25mm. На их сайте вроде есть модули которые дробят синус аж на 1024 части, то есть у Вас будет таким образом разрешение в примерно 1um.

Вношу уточнения:
1.Блок должен перемещаться на расстояния от 0,5мм до 200мм относительно стола.
2. Блок перемещается по вертикальным стойкам, которые находятся за пределами стола, т.е. можно считать в некотором приближении, что они независимы.
3. Блок имеет размер 500 х 300 мм, а стол 4000х1000мм.
4. На стол может помещаться любой материал(керамическая плитка, банер, пластик, полиэтиленовая пленка, ДСП и т.п.)
Т.е. надо мерить расстояние от блока до материала, который уложен на стол или другими словами - толщину материала на столе.

Heidenhain
Лазерные интерферометры

у BOSCH есть дальномеры, глубиномеры строительные с заданой точностью. Возможно, они доступнее.

Ссылочку не подкинете?

Может что-то подойдет из этого. Промышленные датчики SICK. Датчики расстояния.
www.alfacomponent.com

По поводу методов измерений растояний, вот еще полезно почитать
Catalog_MICRO-EPSILON

http://www.bosch-pt.com/productspecials/bl...tails/index.htm

только разрешение не то, но по их принцыпу можно попытатьс собрать что нибудь своими руками, при ограниченом дапазоне измерения, я думаю это возможно
только калибровка очень хлопотной будет

А по углу нельзя мерить? Лазер под углом направить на двигающийся объект. Чем дальше объект отодвинется, тем больше сместится пятно от лазера. При стационарных измерениях - это вполне стабильно должно работать.
Тем более, что лазер можно сфокусировать до тонкого луча. Недавно я разбирал блок лазерной развёртки от лазерного принтера, любопытная штука.
Считывать можно матрицей от видеокамеры, но у неё 2000 в линию не будет (у дешёвой). Интересно, какая считывалка у сканера стоит? Или аналоговыми методами - надо подумать как лучше.

Ещё можно поставить энкодер, которые применяют для обратной связи от Шаговых Двигателей. Видел такие по 2-4 тыс рублей на 4000 импульсов на оборот. Тоесть там на валу стоит целлулоид с типографски нанесёнными штрихами, которые проходят оптопару.

Ещё есть всякие возможности при помощи СВЧ.., по моему они будут аналогами ультразвуковых методов, в данном случае.

--
Магнитная лента и головка как в магнитофоне - меня сразили как метод! Простая и хорошая идея, все детали доступны.. Есть ещё линейные энкодеры, тоесть полоски целлулоида с нанесёнными рисками. Чем хорошо - нет трущихся частей и можно нанести дополнительные координатные риски для уменьшения сбоев. Например паралельно меткам в 0,1 ещё нанести метки на каждые 10 мм.

Сообщение отредактировал Шпиндель - Mar 22 2008, 17:25

С лазером идея конечно же хорошая, однако как бороться с неровностью поверхности (например локальным наклоном), с перераспределением интенсивности в пучке лазера во время его работы, неоднородностью по коэффициенту отражения от объекта и т.п. На мой взгляд - это нереально.
Мне непонятно, если стол и система вертикального перемещения не единое целое, то как автор будет проводить калибровку, чтобы не воткнуться в столешницу. Кстати "воткнуться" - это тоже понятие расплывчатое: будет премещение при увеличении осевой силы, следовательно необходимо будет иметь датчик усилия, чтобы создавать в трёх калибровочных областях стола (три области не должны лежать на одной прямой) калибровочным наконечником заданное усилие и при нём проводить калибровку (например, поиск нуля), иначе на мой взгляд нельзя говорить о точности вертикального позиционирования относительно поверхности стола.

IMHO еще более точным будет дисковод, у которого ось вращения диска закреплена на валу двигателя перемещения стола.