Измерение положения на больших растояниях, Контроль положения движущегося обьекта Опции

[big_nikolas]

Может кто-то подскажет.
Контроль положения объекта по одной координате на расстоянии от 0 до 100м.
Точность 10-20 мм. Использование оптических измерителей и ультразвукового по воздуху исключается. Можно ультразвук по поверхности (сталь), но как туда загнать и снять?

[Владимир]

Можно ультразвук по поверхности (сталь), но как туда загнать и снять?

По стали вообще без проблем.
Звук хорошо в ней идет.
Пезокерамика есть для этого.
А так берешь ультразвуковой расходомер и приспосабливаешь
Или ультразвуковой дефектоскоп. На железных дорогах есть

[upc2]

Что является движущимся обьектом?Подробнее если можно.

[Mirabella]

Может кто-то подскажет.
Контроль положения объекта по одной координате на расстоянии от 0 до 100м.
Точность 10-20 мм. Использование оптических измерителей и ультразвукового по воздуху исключается. Можно ультразвук по поверхности (сталь), но как туда загнать и снять?

Если 100 метров в пределах прямой видимости, можно использовать фазовый радиодальномер .
При этом точность можно обеспечить в несколько десятых длины волны.
Если объект движется всегда от начальной точки , тогда схема будет совсем простой.
Если начальное положение объекта может быть любым, схема будет сложнее, надо делать несколько шкал.
Однако, учитывая малость расстояния, малость излучаемой мощности, лучше всего использовать несколько излучаемых частот.

[Валентиныч]

В свое время для решения подобных задач (закрытого характера) мы использовали 8-мм автодин (36-38 ГГц на диоде Ганна). Не скажу, что тривиально получить точность порядка нескольких миллиметров (но в приципе - возможно!), а вот до десятка сантиметров - легко!
Аналогичные системы впоследствии использовались (и используются) для различных измерителей, в т.ч. - и трехмерных (вращающаяся по двум координатам излучающая головка).
В экспериментальных образцах удавалось получить чувствительность СВЧ-тракта порядка -120 дБ (рекорд - -131 дБ!), при излучаемой мощности всего несколько милливатт. На сотне метров сигнал от маленького уголкового отражателя (с эталонной ЭПР) вполне читабелен (с/ш =>3), и позволяет реализовать любой последующий алгоритм обработки. И это с учетом помех от подстилающей поверхности.

Сообщение отредактировал Валентиныч - Aug 6 2006, 14:05

[big_nikolas]

По стали вообще без проблем.
Звук хорошо в ней идет.
Пезокерамика есть для этого.
А так берешь ультразвуковой расходомер и приспосабливаешь
Или ультразвуковой дефектоскоп. На железных дорогах есть

Из того что знаем и видим в продаже излучатели/приемники по воздуху и жидкостям, как в металл загнать/снять ?

Что является движущимся обьектом?Подробнее если можно.

Обьект перемещается по стальным направляющим, скрость от 0 до 4м/с, с остановками , и реперными точками в конце и начале, питание по кабелю. Масса не больше 50кг.

В свое время для решения подобных задач (закрытого характера) мы использовали 8-мм автодин (36-38 ГГц на диоде Ганна). Не скажу, что тривиально получить точность порядка нескольких миллиметров (но в приципе - возможно!), а вот до десятка сантиметров - легко!
Аналогичные системы впоследствии использовались (и используются) для различных измерителей, в т.ч. - и трехмерных (вращающаяся по двум координатам излучающая головка).
В экспериментальных образцах удавалось получить чувствительность СВЧ-тракта порядка -120 дБ (рекорд - -131 дБ!), при излучаемой мощности всего несколько милливатт. На сотне метров сигнал от маленького уголкового отражателя (с эталонной ЭПР) вполне читабелен (с/ш =>3), и позволяет реализовать любой последующий алгоритм обработки. И это с учетом помех от подстилающей поверхности.

Спасибо! К сожалению мы в этом как в арабском. Говорила мама иди в радиотехнику, а я двинул в электропривод.
Между излучателем и приемником может находиться персонал, не облучим?

Сообщение отредактировал big_nikolas - Aug 7 2006, 05:20

[CDT]

[Обьект перемещается по стальным направляющим, скрость от 0 до 4м/с, с остановками , и реперными точками в конце и начале, питание по кабелю. Масса не больше 50кг.

Объект скользит или на колесах?
Как выполнен привод (с точки зрения двигателя и механики)?

[big_nikolas]

Объект скользит или на колесах?
Как выполнен привод (с точки зрения двигателя и механики)?

Ща скользит. Привод отдельно, обьек двигаем как бурлаки, тросом.

[upc2]

Если поставить датчик на ось барабана наматывающего трос?

[big_nikolas]

Если поставить датчик на ось барабана наматывающего трос?

Нам известны конечные кодеры с вытяжным тросом только на 50м. Да и дорого.
Просто инкодор - снял напругу или сдвинул принудительно - прошу на реперную точку.

Сообщение отредактировал big_nikolas - Aug 7 2006, 09:53

[CDT]

Нам известны конечные кодеры с вытяжным тросом только на 50м. Да и дорого.
Просто инкодор - снял напругу или сдвинул принудительно - прошу на реперную точку.

Измерять сопротивление троса всерьез предлагать не буду.

Есть датчики вал-код, выдающие код фактического положения вала (не зависят от питания).
Есть преобразователи сельсин-код. Тоже дадут фактическое положение вала сельсина.

Для повышения разрядности собираются два сельсина (вал-кода) через механический редуктор.

Хуже то, что стрела провеса троса, его травмированные участки и скачки витков на барабане будут мешаться.

Еще бы про технологию узнать по подробнее.
Требуемая точность нужна на всем протяжении или в определенных местах, что бы что-то во что-то попало?
Насколько сложно, при необходимости, сходить до репера. Может просто реперов по больше поставить?
А если датчик поместить на объект (прижать колесо к направляющей) и снабдить его мозги резервным питанием?

Сообщение отредактировал CDT - Aug 7 2006, 12:52

[big_nikolas]

Измерять сопротивление троса всерьез предлагать не буду.

Есть датчики вал-код, выдающие код фактического положения вала (не зависят от питания).
Есть преобразователи сельсин-код. Тоже дадут фактическое положение вала сельсина.

Для повышения разрядности собираются два сельсина (вал-кода) через механический редуктор.

Хуже то, что стрела провеса троса, его травмированные участки и скачки витков на барабане будут мешаться.

Еще бы про технологию узнать по подробнее.
Требуемая точность нужна на всем протяжении или в определенных местах, что бы что-то во что-то попало?
Насколько сложно, при необходимости, сходить до репера. Может просто реперов по больше поставить?
А если датчик поместить на объект (прижать колесо к направляющей) и снабдить его мозги резервным питанием?

Измерить сопротивление не возможно, всё зазамлено из условий.
Датчики конечного положения (типа SICK) нам известны, слишком дороги для массового применения.
С механикой у нас сложности.
Требуется точность на всем пути. От реперных точек хочется уйти, оставить две, в начале и конце.
Колесо не пойдет, как писал, мы скользим, поверхность не сухая.
В зарубежных лифтах используется что-то типа магнитной ленты, видел в авто. центре.
Что-нибуть подобное есть?

[Валентиныч]

Между излучателем и приемником может находиться персонал, не облучим?

При мощности излучения до единиц ватт - безвредно (реально - не более 100-200 милливатт, но обычно в разы меньше).
Конечно, персонал не должен заглядывать в рупор антенны - устройство просто измерит расстояние до любопытного носа, а не до объекта наблюдения.

[Денис v]

А если на рельсах сделать засечки, и считывать индуктивным (надежнее) или механическим методом

А если совсем грубо, просверлить или насверлить в рельсах отверстий и продувать через них свет или воздух, и считать сколько было прерываний

Сообщение отредактировал Денис v - Aug 8 2006, 01:03

[upc2]

Имеем обькт:
1. массой 50 кг.
2. двигается посредством скольжения по направляющим диной 100м.
3. к нему прикреплен тросс.
4. трос никуда не наматывается.Путается под ногами.
5. привода нет.Нет привод есть , но к этому обьекту отношения не имеет.
6. двигают обьект здоровые мужики с заданной скоростью от 0 до 4 м/с.
7. информацию о положении обьекта никуда передавать не надо.

Требуется обеспечить точность позиционировани 10..20 мм.


1. Если я все так понял, то самое дешевое разметить краской направляющие или трос.
Точность будет до 1мм.
2. Насверлить в направляющих отверстия с шагом 20мм. и снабдить обьект , со стороны направляющих,
подпружиненной защелкой.Соединить защелку с механическим счетчиком.

[big_nikolas]

Имеем обькт:
1. массой 50 кг.
2. двигается посредством скольжения по направляющим диной 100м.
3. к нему прикреплен тросс.
4. трос никуда не наматывается.Путается под ногами.
5. привода нет.Нет привод есть , но к этому обьекту отношения не имеет.
6. двигают обьект здоровые мужики с заданной скоростью от 0 до 4 м/с.
7. информацию о положении обьекта никуда передавать не надо.

Требуется обеспечить точность позиционировани 10..20 мм.


1. Если я все так понял, то самое дешевое разметить краской направляющие или трос.
Точность будет до 1мм.
2. Насверлить в направляющих отверстия с шагом 20мм. и снабдить обьект , со стороны направляющих,
подпружиненной защелкой.Соединить защелку с механическим счетчиком.

Вы представляете что значит двигаться со скоростью 4м/с, и что будет с вашей "защелкой". А про разметку через 1мм....

Между излучателем и приемником может находиться персонал, не облучим?

При мощности излучения до единиц ватт - безвредно (реально - не более 100-200 милливатт, но обычно в разы меньше).
Конечно, персонал не должен заглядывать в рупор антенны - устройство просто измерит расстояние до любопытного носа, а не до объекта наблюдения.

Реальное устройство есть? Купить и проверить.

А если на рельсах сделать засечки, и считывать индуктивным (надежнее) или механическим методом

Вот так приблизительно и движемся. А хотелось чего-нибуть красивого.

[upc2]

Все я знаю.Я хорошо разбираюсь в механике и технологии автоматизированных процессов.
У вас подобная защелка в дверном замке годами работает.
Импортные крашенные рулетки обеспечивают большую точность.
Вы не подтвердили описание своей задачи.Выделите основную цель технического решения.
Зачем все это надо? Кому важно знать о положении обьекта?
Если все предложенные способы вас не устраивают, то значит вы не можете определить главную
цель.

[lks]

2. Насверлить в направляющих отверстия с шагом 20мм.

Можно не сверлить - наклеить на напрявляющие сбоку ленту от приводного пластикового ремня - такого как в ринтерах каретку таскают - они не дорогие. Прикрыть кожухом - чтоб мужики ногой не пнули. По этой ленте пластиковую шестеренку прижимать слегка с тахометром - точность если откалибровать микропроцессором может и 1 мм получиться.

[big_nikolas]

2. Насверлить в направляющих отверстия с шагом 20мм.

Можно не сверлить - наклеить на напрявляющие сбоку ленту от приводного пластикового ремня - такого как в ринтерах каретку таскают - они не дорогие. Прикрыть кожухом - чтоб мужики ногой не пнули. По этой ленте пластиковую шестеренку прижимать слегка с тахометром - точность если откалибровать микропроцессором может и 1 мм получиться.

Можно не клеить, достаночно натянуль. Ремни такие выпускаются для конвееров, кажется в белорусии.
Но хотелось получить способ определения координаты сразу по включению питания. Во всех способах с метками и лунками необходимо ехать до начала, затем считать.
Интересует способ измерения ультразвуком по стали и радио.

[upc2]

Чтобы определять координаты сразу после включения, необходимы устройства которые помнят это
состояние и после снятия питания.
1.Классическое это зубчатая пара.Сейчас это сложно реализовать.Конечно ремень с шестеренкой
подойдет,но кол-во оборотов шестерни надо где-то запоминать и хранить.
2.Аналог потенциометра.Натягивается проволка (нихром) на всю длину, а на подвижном обьекте
закрепляется токосьем.Такое применяется на некоторых коксохимических заводах.
3.Вращающиеся трансформаторы , сельсины пр.К ним нужны сложные редукторы и способы сцепления
с обьектом.
4.Радио на таком расстоянии проблематично.
5. Эхолот, ультразвук-относительно неподвижного обьекта.
Видел лазерную рулетку.Расстояние 300 м. Может вам на нее обратить внимание?

[big_nikolas]

Видел лазерную рулетку.Расстояние 300 м. Может вам на нее обратить внимание?

Оптические способ не возможен.

[_Sam_]

Есть абсолютные круговые многооборотные датчики положения например вот здесь
Если в google набрать multiturn encoder можно много всякого добра нарыть

[Денис v]

если на том участке где требуется позиционирование направляющие рельсы цельные, можно телегу снабдить ультразвуковым излучателем непосредственно связанным с корпусом телеги, а по краям участка два приемника сигнала. Думаю дешевле способа не придумать, особенно если учесть что собрать схему на PIC не составляет большой проблемы.

Есть интересные и очень дешевые микросхемы (<10$), которые с помощью электрических полей легко вычисляют обьем и положение предмета в любых условиях, если приделать к этой МС голову, возможно что-нибудь да получится

[niksal]

Вместо сельсинов и прочих дорогих прибамбасов можете попробовать шаговый двигатель от старых дисководов: http://ru3ga.qrz.ru/UZLY/encod.htm

Вот еще одно решение: изолируйте стальные направляющие от массы и друг от друга. Объект будет служить в качестве двигающейся перемычки. На конце измеряйте индуктивность или резонанс получившейся петли. Или можете добавить дополнительную изолированную линию и замыкать ее контактами на объекте. Если рельсы заземлены надежно, то хватит одного изолированного контактного провода.

Сообщение отредактировал niksal - Aug 9 2006, 19:34

[big_nikolas]

если на том участке где требуется позиционирование направляющие рельсы цельные, можно телегу снабдить ультразвуковым излучателем непосредственно связанным с корпусом телеги, а по краям участка два приемника сигнала. Думаю дешевле способа не придумать, особенно если учесть что собрать схему на PIC не составляет большой проблемы.

Как загнать и снять ультразвук с железа?

[big_nikolas]

Вместо сельсинов и прочих дорогих прибамбасов можете попробовать шаговый двигатель от старых дисководов: http://ru3ga.qrz.ru/UZLY/encod.htm

Вот еще одно решение: изолируйте стальные направляющие от массы и друг от друга. Объект будет служить в качестве двигающейся перемычки. На конце измеряйте индуктивность или резонанс получившейся петли. Или можете добавить дополнительную изолированную линию и замыкать ее контактами на объекте. Если рельсы заземлены надежно, то хватит одного изолированного контактного провода.

Всем большое спасибо за внимание к нашей проблеме!
Очень большая просьба внимательно читайте предыдущие сообщения, приходится повторятся с условиями в которых приходится работать.
Объект перемещается по стальной поверхности, скользит, электрического контакта с поверхностью нет. Привод внешний через тросы. Вся конструкция заземлена через линии связи, длина связей не меняется. Среда не прозрачная для видимого диапазона, для ультразвука среда не стабильная и помех много. При использовании абсолютных инкодоров из известных нам не хватает длины

Сообщение отредактировал big_nikolas - Aug 10 2006, 05:32

[_Sam_]

При использовании абсолютных инкодоров из известных нам не хватает длины

Ну это вы погорячились наверное. 16бит на оборот и 14бит на число оборотов неужто не хватит?К тому же есть датчики и с большим разрешением.

Сложность при использовании кругового абсолютного датчика будет заключаться в том, что при наматывании троса на бабину, радиус "бабины" будет изменяться. Если трос будет наматываться на бабину каждый раз по другому, то это решение отпадает однозначно.

Самый простой и быстрый варинат сделать реостат. Провода пустить по боковой части рельс, бегунок к дну тележки как-нибудь приладить и всё. В 100метрах 100000миллиметров, т.е. с запасом нужно будет 18-20разрядное АЦП.

[big_nikolas]

Ну это вы погорячились наверное. 16бит на оборот и 14бит на число оборотов неужто не хватит?К тому же есть датчики и с большим разрешением.

Сложность при использовании кругового абсолютного датчика будет заключаться в том, что при наматывании троса на бабину, радиус "бабины" будет изменяться. Если трос будет наматываться на бабину каждый раз по другому, то это решение отпадает однозначно.

Не знаю сколько разрядов и сколько оборотов, мы использовали готовые устройства. Длины не хватает.

Самый простой и быстрый варинат сделать реостат. Провода пустить по боковой части рельс, бегунок к дну тележки как-нибудь приладить и всё. В 100метрах 100000миллиметров, т.е. с запасом нужно будет 18-20разрядное АЦП.

А наводки на такой длине? Грязь и пионеры?

[_Sam_]

Не знаю сколько разрядов и сколько оборотов, мы использовали готовые устройства. Длины не хватает.

Я вам тоже предлагаю вполне готовые устройства, ссылку приводил несколько постов выше.
Чтобы определить подойдёт датчик или нет надо знать диаметр барабана на который наматывается трос, диаметр троса и как он наматывается...

А наводки на такой длине? Грязь и пионеры?

Да, ежели очень грязно варинат отпадает.

[big_nikolas]

Я вам тоже предлагаю вполне готовые устройства, ссылку приводил несколько постов выше.
Чтобы определить подойдёт датчик или нет надо знать диаметр барабана на который наматывается трос, диаметр троса и как он наматывается...

Мы используем "готовые" устройсва (типа SICK) - необходимы только размеры под крепление , тип соединителя и интерфейс.
Привязывание механики не наш профель.