реклама на сайте
подробности

 
 
> датчик LVDT "на коленке", как сделать?
stells
сообщение Mar 24 2011, 05:35
Сообщение #1


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



... ну то есть не совсем "на коленке", некоторые производственные возможности есть
Прикрепленное изображение

http://www.zetms.ru/support/exploitation/vibro/dat_lvdt.php
габариты не должны превышать 15*120мм, рабочий ход 20-25мм.
вопросы:
1.параметры входного напряжения (по ссылке 3В, 3кГц) чем определяются?
2.материал внешней магнитной оболочки, ее толщина и должна ли она быть отдельной для каждой обмотки?
3.материал сердечника (ядра) и нужно ли в нем отверстие, как на рисунке?
4.расчет числа витков и количества слоев?
5.конструктивные особенности для обеспечения линейности?
6.расстояние между обмотками и толщина каркаса (вероятно правильнее говорить о геометрической пропорции по отношению к диаметру ядра)?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
4 страниц V   1 2 3 > »   
Start new topic
Ответов (1 - 59)
Tanya
сообщение Mar 24 2011, 07:10
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(stells @ Mar 24 2011, 08:35) *
2.материал внешней магнитной оболочки, ее толщина и должна ли она быть отдельной для каждой обмотки?
3.материал сердечника (ядра) и нужно ли в нем отверстие, как на рисунке?
4.расчет числа витков и количества слоев?
5.конструктивные особенности для обеспечения линейности?
6.расстояние между обмотками и толщина каркаса (вероятно правильнее говорить о геометрической пропорции по отношению к диаметру ядра)?

Все это нужно считать. Абсолютного идеала по всем параметрам не бывает. А бывает компромисс. Его и нужно искать.
А почему купить не хотите? Их же полно разных.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 24 2011, 07:37
Сообщение #3


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(Tanya @ Mar 24 2011, 10:10) *
Все это нужно считать. Абсолютного идеала по всем параметрам не бывает. А бывает компромисс. Его и нужно искать.
А почему купить не хотите? Их же полно разных.

например?
сейчас в конструкцию заложен резистивный датчик:
Прикрепленное изображение

цена в Москве почти 400$, но и это бы ладно, да только Honeywell их делает чуть ли не под заказ и ждать пришлось 4 с лишним месяца. если подскажете, где в Москве можно купить что-нибудь для измерения линейных перемещений за 100$, так, чтобы поехал и купил, - буду благодарен. абсолютный идеал не нужен, точность и нелинейность устроит до 0,5%.
мне кажется, что в данном случае не столько расчеты нужны, сколько эксперименты, поэтому в первую очередь интересуют геометрические параметры сердечника, обмоток, каркаса и т.д., и материалы, из которых их делают. токарь мне точит сейчас каркас, буду пробовать... тем более, что интересно sm.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 24 2011, 08:46
Сообщение #4


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(stells @ Mar 24 2011, 10:37) *
мне кажется, что в данном случае не столько расчеты нужны, сколько эксперименты, поэтому в первую очередь интересуют геометрические параметры сердечника, обмоток, каркаса и т.д., и материалы, из которых их делают. токарь мне точит сейчас каркас, буду пробовать... тем более, что интересно sm.gif

Вот как раз только расчет даст возможность увеличить линейный диапазон за счет увеличения сечения периферийных частей обмотки.
А оптические датчики, а емкостные не подойдут? Последний легче сделать самостоятельно.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
kovigor
сообщение Mar 24 2011, 09:15
Сообщение #5


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 5 273
Регистрация: 30-03-10
Пользователь №: 56 295



Цитата(stells @ Mar 24 2011, 08:35) *
3.материал сердечника (ядра) и нужно ли в нем отверстие, как на рисунке?


Думаю, отверситие нужно, чтобы цилиндр не превратился в поршень. В статье по вашей ссылке написано, что датчик может быть заключен в герметичную капсулу. Если капсула негерметична, то и отверстие не нужно.

Да, а штука интересная. Спасибо ...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 24 2011, 09:28
Сообщение #6


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(kovigor @ Mar 24 2011, 12:15) *
Думаю, отверситие нужно, чтобы цилиндр не превратился в поршень.

Обычно делают прорезь вдоль стержня для уменьшения потерь.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
kovigor
сообщение Mar 24 2011, 09:30
Сообщение #7


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 5 273
Регистрация: 30-03-10
Пользователь №: 56 295



Цитата(Tanya @ Mar 24 2011, 12:28) *
Обычно делают прорезь вдоль стержня для уменьшения потерь.


Прорезь-да. Но там именно отверстие ...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 24 2011, 09:35
Сообщение #8


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(Tanya @ Mar 24 2011, 11:46) *
Вот как раз только расчет даст возможность увеличить линейный диапазон за счет увеличения сечения периферийных частей обмотки.
А оптические датчики, а емкостные не подойдут? Последний легче сделать самостоятельно.

что-то не очень мне понятно, как можно расчитать геометрию силовых линий на краях, а именно от нее (как мне кажется) будет зависеть линейность в крайних точках рабочего хода.
оптические датчики наверное относительные? нужен абсолютный.
емкостные наверное требуют контакта с подвижной частью? не хотелось бы.

Цитата(kovigor @ Mar 24 2011, 12:15) *
Думаю, отверситие нужно, чтобы цилиндр не превратился в поршень.

да, вероятно
Go to the top of the page
 
+Quote Post
kovigor
сообщение Mar 24 2011, 09:59
Сообщение #9


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 5 273
Регистрация: 30-03-10
Пользователь №: 56 295



Возможно, вам будет полезна вот эта книжечка:

http://electrolib.com/mihlin

Но я еще поищу. Самому интересно sm.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 24 2011, 10:18
Сообщение #10


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(kovigor @ Mar 24 2011, 12:59) *
Возможно, вам будет полезна вот эта книжечка:

скачал, пригодится. спасибо sm.gif

имеет ли смысл применение ферритов и в частности вот такой штуки в качестве внешних магнитных оболочек обмоток?:
Прикрепленное изображение


Сообщение отредактировал stells - Mar 24 2011, 10:19
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 24 2011, 10:23
Сообщение #11


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(stells @ Mar 24 2011, 12:35) *
что-то не очень мне понятно, как можно расчитать геометрию силовых линий на краях, а именно от нее (как мне кажется) будет зависеть линейность в крайних точках рабочего хода.
оптические датчики наверное относительные? нужен абсолютный.
емкостные наверное требуют контакта с подвижной частью? не хотелось бы.

Представьте конденсатор, в который засовывают металлическую пластину....
Про оптические... думаю, что бывают абсолютные.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Oldring
сообщение Mar 24 2011, 11:07
Сообщение #12


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 041
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 874



Цитата(stells @ Mar 24 2011, 08:35) *
рабочий ход 20-25мм.


Полпроцента при рабочем ходе 20, это десятая миллиметра. Калибровать будете под микроскопом? И во всём рабочем диапазоне температур?
На коленке, говорите?


--------------------
Пишите в личку.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sera_os
сообщение Mar 24 2011, 11:18
Сообщение #13


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 457
Регистрация: 2-05-06
Из: UA
Пользователь №: 16 689



Делали мы сами. Линейность паршивая получается, не зря пром. датчики так дорого стоят. wink.gif
Решили проблему калибровкой каждого датчика, по оптическому энкодеру, таблица коэффициентов хранится во флеше устройства. Недостаток - у каждаго прибора свой LVDT.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 24 2011, 11:19
Сообщение #14


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Oldring @ Mar 24 2011, 14:07) *
Полпроцента при рабочем ходе 20, это десятая миллиметра. Калибровать будете под микроскопом? И во всём рабочем диапазоне температур?
На коленке, говорите?

Калибровать не очень-то и сложно. Намного сложнее с температурным дрейфом. Поэтому датчики стоят не копейки.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 24 2011, 11:23
Сообщение #15


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(Oldring @ Mar 24 2011, 14:07) *
Калибровать будете под микроскопом? И во всём рабочем диапазоне температур?

есть такая штука, штангенциркуль называется, десятка ловится без микроскопа, даже без очков sm.gif

Цитата(sera_os @ Mar 24 2011, 14:18) *
Делали мы сами. Линейность паршивая получается, не зря пром. датчики так дорого стоят. wink.gif

я так понимаю, что максимальная нелинейность на краях диапазона? были ли какие-то конструктивные ухищрения для большей линеаризации?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 24 2011, 11:34
Сообщение #16


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(stells @ Mar 24 2011, 14:23) *

А Вам их сколько нужно?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 24 2011, 11:44
Сообщение #17


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(Tanya @ Mar 24 2011, 14:34) *
А Вам их сколько нужно?

единицы - пара десятков штук в год, точнее никто не знает. опытный прибор сделан с резистивным датчиком, испытания еще не проведены, регулярных заказов пока нет

Цитата(Tanya @ Mar 24 2011, 14:19) *
Намного сложнее с температурным дрейфом.

температурный диапазон 0-50. я что-то не представляю, что может сильно дрейфовать в этой конструкции в этом диапазоне
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Oldring
сообщение Mar 24 2011, 11:44
Сообщение #18


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 041
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 874



Цитата(stells @ Mar 24 2011, 14:23) *
есть такая штука, штангенциркуль называется, десятка ловится без микроскопа, даже без очков sm.gif


Десятка-то ловится, но для калибровки до десятки нужен инструмент более высокого класса. Например, микрометр.


--------------------
Пишите в личку.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 24 2011, 11:49
Сообщение #19


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(Oldring @ Mar 24 2011, 14:44) *
Десятка-то ловится, но для калибровки до десятки нужен инструмент более высокого класса.

датчик устанавливается в каверномере, это такой измеритель диаметра необсаженной скважины, перемещение датчику сообщается от рычажного механизма (соотношение плечей рычага примерно 1:10). при калибровке одеваются калибровочные кольца именно на длинные плечи
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Oldring
сообщение Mar 24 2011, 11:57
Сообщение #20


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 041
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 874



Цитата(stells @ Mar 24 2011, 14:44) *
температурный диапазон 0-50. я что-то не представляю, что может сильно дрейфовать в этой конструкции в этом диапазоне


Например, магнитная проницаемость ферромагнентиков и, соответственно, распределение поля.


--------------------
Пишите в личку.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 24 2011, 11:59
Сообщение #21


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(stells @ Mar 24 2011, 14:44) *
температурный диапазон 0-50. я что-то не представляю, что может сильно дрейфовать в этой конструкции в этом диапазоне

Проницаемость сердечника...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 24 2011, 12:08
Сообщение #22


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(Oldring @ Mar 24 2011, 14:57) *
Например, магнитная проницаемость ферромагнентиков и, соответственно, распределение поля.

т.е. Вы отвечаете на один из вопросов в начале темы: нужно использовать ферриты для сердечника и внешней оболочки?

Цитата(Tanya @ Mar 24 2011, 14:59) *
Проницаемость сердечника...

вот первая же попавшаяся картинка:
Прикрепленное изображение

как видно, в интересующем температурном диапазоне магнитная проницаемость некоторых марок феррита в общем-то постоянна

Сообщение отредактировал stells - Mar 24 2011, 12:49
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 24 2011, 12:12
Сообщение #23


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(stells @ Mar 24 2011, 15:08) *
как видно, в интересующем температурном диапазоне магнитная проницаемость некоторых марок феррита в общем-то линейна


Но она же меняется... Только в одной точке - в середине не будет влияния. Есть специальные сплавы для этих штучек.
В т.ч. ферриты. Но какие, - не скажу... Не знаю.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 24 2011, 12:49
Сообщение #24


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(Tanya @ Mar 24 2011, 15:12) *
Но она же меняется...

извиняюсь, я имел ввиду постоянна... исправил
интересно, а как у сталей, в частности трансформаторной? там вроде точка Кюри находится намного дальше, может и проницаемость намного более постоянна в интересующем температурном диапазоне? не могу ничего найти в инете

Сообщение отредактировал stells - Mar 24 2011, 12:50
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 24 2011, 13:19
Сообщение #25


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(stells @ Mar 24 2011, 15:49) *
извиняюсь, я имел ввиду постоянна... исправил
интересно, а как у сталей, в частности трансформаторной? там вроде точка Кюри находится намного дальше, может и проницаемость намного более постоянна в интересующем температурном диапазоне? не могу ничего найти в инете

А я тоже извинюсь - после небольших раздумий кажется, что эффект слабее, чем подумалось сразу... Можно компенсировать, наверное...
Но ведь они (датчики) все-таки не копейки стоят, хотя серийно делаются... А Вы хотите на коленке и дешево?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 24 2011, 13:33
Сообщение #26


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(Tanya @ Mar 24 2011, 16:19) *
Но ведь они (датчики) все-таки не копейки стоят, хотя серийно делаются... А Вы хотите на коленке и дешево?

может быть причина высокой стоимости не в том, что они такие уж хитрые, а в том, что серийность низкая.
с одной стороны, я бы и не заморачивался, если бы этот резистивный датчик, который сейчас установлен, лежал в ближайшем магазине, но неприятно то, что его ждать долго. ну а с другой стороны просто хочется попробовать сделать свой. не получится - ну и ладно sm.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ig_z
сообщение Mar 24 2011, 17:57
Сообщение #27


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 437
Регистрация: 27-08-04
Пользователь №: 551



Я несколько лет назад намотал 2 обмотки на статоре и одну на подвижной части. Эксперимент провел только с возбуждением статорных обмоток двумя синусоидами, сдвинутыми на 90 градусов. Как и ожидалось, на выходной катушке можно было наблюдать изменение фазы при перемещении катушки. Кроме температурного расширения меди там больше ничего не зависит от температуры. Но тут как бы все механические части будут менять геометрию sm.gif
Имхо, погрешность измерения будет иметь большую зависимость от всяких механических перекосов и смещений от оси при перемещении измерительной катушки. Ну и плюс всякие электрические и магнитные наводки ес-сно.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 24 2011, 18:39
Сообщение #28


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(ig_z @ Mar 24 2011, 20:57) *
Как и ожидалось, на выходной катушке можно было наблюдать изменение фазы при перемещении катушки. Кроме температурного расширения меди там больше ничего не зависит от температуры. Но тут как бы все механические части будут менять геометрию sm.gif

я планировал не ловить смену фаз (это лишние заморочки), а соединить обмотку возбуждения и обе дифференциальные обмотки последовательно, тогда фаза будет постоянной, а амплитуда будет меняться (грубо говоря, т.к. есть рассеяние) от 0 до 2Uвх. т.е. дальше просто измерение действующего значения.
вот температурное расширение материалов вряд ли окажет какое-то влияние в целом на геометрию
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ig_z
сообщение Mar 24 2011, 20:30
Сообщение #29


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 437
Регистрация: 27-08-04
Пользователь №: 551



QUOTE (stells @ Mar 24 2011, 20:39) *
я планировал не ловить смену фаз (это лишние заморочки), а соединить обмотку возбуждения и обе дифференциальные обмотки последовательно, тогда фаза будет постоянной, а амплитуда будет меняться (грубо говоря, т.к. есть рассеяние) от 0 до 2Uвх. т.е. дальше просто измерение действующего значения.


Я исходил из того, что мне проще сгенерировать 2 синусоиды, а выходной сигнал будет иметь постоянную (по идее, более или менее) амплитуду. Не люблю измерять амплитуды, близкие к 0. Ну и фазу измерять легче, чем амплитуду. Я предполагал в первом варианте генерировать 2 синусоиды микроконтроллером и измерять фазу им же. Во втором варианте генерировать 2 синусоиды внешним генератором, а микроконтроллером измерять 3 синусоиды и делать расчет положения. Ну и фазу можно измерять в простейшем случае компаратором (вроде бы в аонах таким образом умудрялись дтмф детектировать). Более продвинутый вариант - "умножать, усреднять, вычислять" должен давать высокую устойчивость к внешним помехам.

QUOTE (stells @ Mar 24 2011, 20:39) *
вот температурное расширение материалов вряд ли окажет какое-то влияние в целом на геометрию

Именно поэтому я и не стал применять магнитопроводящие материалы. Изменяя геометрию катушек (в сторону увеличения соотношения длины к диаметру), увеличивая величину тока возбуждения можно по идее получить сигнал с измерительной катушки, достаточный для определения положения с разумной точностью. Метод грубой силы. Ну и качество изготовления катушек тоже будет играть свою роль. Я для эксперимента мотал в 2 ряда с натяжением провода с пропиткой каким то лаком и т.д.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
bayguzov
сообщение Mar 25 2011, 11:31
Сообщение #30


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 48
Регистрация: 20-06-07
Пользователь №: 28 570



Вот несколько практических советов.
Если нужна линейность датчика 0.5% - 1% то можно браться за изготовление почти на коленках. Линейный участок (1%) приблизительно составляет 0,4 от полного хода штока. Сердечник в первом приближении можно из стали 3 сделать (можно гвоздь попробовать). Витков намотать тысячи 3-4, чем тоньше проволока тем лучше. Схему измерения посмотреть от AD698, оцифровать 12 бит, температурную поправку сделать (в некотором диапазоне частот генераторной катушки это просто коррекция нуля). Если добавить программную линеаризацию, как предлагали выше, будете иметь линейность не хуже 0.5%.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 25 2011, 12:58
Сообщение #31


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



линейный участок (1%) - 0,4 - это очень мало, при рабочем ходе 25мм длина датчика получится большой (больше 150мм). я почему и спрашивал о конструктивных нюансах, может быть можно как-то скорректировать магнитное поле на краях и линеаризовать датчик.
насчет внешней оболочки... т.к. у меня вокруг датчика подвижные стальные части, то нужно как-то замкнуть силовые линии внутри датчика, чтобы исключить их влияние. чем? полуцилиндры из феррита? какой-то экран из обмоточного провода с поперечным расположением проводников по отношению к виткам? пока непонятно 05.gif .

в качестве ad698 пока будет генератор Г3-112 и тестер
в любом случае, спасибо за совет! sm.gif

Сообщение отредактировал stells - Mar 25 2011, 13:09
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sera_os
сообщение Mar 25 2011, 14:18
Сообщение #32


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 457
Регистрация: 2-05-06
Из: UA
Пользователь №: 16 689



Цитата(stells @ Mar 24 2011, 14:23) *
я так понимаю, что максимальная нелинейность на краях диапазона? были ли какие-то конструктивные ухищрения для большей линеаризации?

Скажу сразу, лично я этим не занимался, занимался мой коллега, я немного интересовался что да как. Мне известно что наиболее линейный участок был в центре, сейчас в цифрах точно не скажу, но если нужно, достану файл с данными АЦП (при калибровке).

С технологией намотки не разбирались, (не было информации как надо) поэтому, мотали "внавал", все нелинейности убирает калибровка "по эталону". 


Датчик использовали двух обмоточный, обслуживает его AD698, схема включения в даташите.



--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 25 2011, 14:52
Сообщение #33


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(stells @ Mar 24 2011, 21:39) *
я планировал не ловить смену фаз (это лишние заморочки), а соединить обмотку возбуждения и обе дифференциальные обмотки последовательно, тогда фаза будет постоянной, а амплитуда будет меняться (грубо говоря, т.к. есть рассеяние) от 0 до 2Uвх. т.е. дальше просто измерение действующего значения.

Это плохой способ. Вычитать нужно - соответствующим включением обмоток. И синхронный детектор.

Цитата(ig_z @ Mar 24 2011, 23:30) *
Именно поэтому я и не стал применять магнитопроводящие материалы. Изменяя геометрию катушек (в сторону увеличения соотношения длины к диаметру), увеличивая величину тока возбуждения можно по идее получить сигнал с измерительной катушки, достаточный для определения положения с разумной точностью. Метод грубой силы. Ну и качество изготовления катушек тоже будет играть свою роль. Я для эксперимента мотал в 2 ряда с натяжением провода с пропиткой каким то лаком и т.д.

Вот бессердечные катушки применяют для ловли гравитационных волн. Где-то ссылка потерялась.

Цитата(stells @ Mar 25 2011, 15:58) *
линейный участок (1%) - 0,4 - это очень мало, при рабочем ходе 25мм длина датчика получится большой (больше 150мм). я почему и спрашивал о конструктивных нюансах, может быть можно как-то скорректировать магнитное поле на краях и линеаризовать датчик.
насчет внешней оболочки... т.к. у меня вокруг датчика подвижные стальные части, то нужно как-то замкнуть силовые линии внутри датчика, чтобы исключить их влияние. чем? полуцилиндры из феррита? какой-то экран из обмоточного провода с поперечным расположением проводников по отношению к виткам? пока непонятно 05.gif .

Можно увеличить линейность путем увеличения толщины на краях, только считать нужно численно - от геометрии будет зависеть. Длина стержня, его диаметр, размеры катушек. Поле можно замкнуть наружной цилиндрической оболочкой.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 25 2011, 15:05
Сообщение #34


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(Tanya @ Mar 25 2011, 17:52) *
Это плохой способ. Вычитать нужно - соответствующим включением обмоток.

так напряжения дифференциальных обмоток и будут вычитаться. и плюс складываться со входным, тогда фаза не меняется, а меняется значение напряжения (амплитудное, действующее... любое)
Прикрепленное изображение

здесь L1 - обмотка возбуждения (расположена конструктивно посередине)

Цитата(Tanya @ Mar 25 2011, 17:52) *
Поле можно замкнуть наружной цилиндрической оболочкой.

только ее надо наверное разрезать вдоль, иначе КЗ-виток будет

Сообщение отредактировал stells - Mar 25 2011, 15:09
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 25 2011, 15:16
Сообщение #35


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883




Цитата(stells @ Mar 25 2011, 18:05) *
так напряжения дифференциальных обмоток и будут вычитаться. и плюс складываться со входным, тогда фаза не меняется, а меняется значение напряжения (амплитудное, действующее... любое)

здесь L1 - обмотка возбуждения (расположена конструктивно посередине)


только ее надо наверное разрезать вдоль, иначе КЗ-виток будет


Может, и разрезать...
А про обмотки непонятно. То, что я предполагала, должно давать ноль в середине и (после синхронного детектора) разнополярные сигналы при смещении в разные стороны.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Oldring
сообщение Mar 25 2011, 15:42
Сообщение #36


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 041
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 874



Цитата(Tanya @ Mar 25 2011, 17:52) *
Можно увеличить линейность путем увеличения толщины на краях, только считать нужно численно - от геометрии будет зависеть. Длина стержня, его диаметр, размеры катушек. Поле можно замкнуть наружной цилиндрической оболочкой.


Наверное, увеличив линейную плотность витков на краях.
Но если геометрия поля стабильна, то линеаризовать датчик можно и в цифре, намотав катушки однородно. Если же она нестабильна, то линеаризация изменением плотности витков к краям всё равно не поможет.


--------------------
Пишите в личку.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
bayguzov
сообщение Mar 25 2011, 15:58
Сообщение #37


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 48
Регистрация: 20-06-07
Пользователь №: 28 570



Цитата(stells @ Mar 25 2011, 15:58) *
линейный участок (1%) - 0,4 - это очень мало, при рабочем ходе 25мм длина датчика получится большой (больше 150мм). я почему и спрашивал о конструктивных нюансах, может быть можно как-то скорректировать магнитное поле на краях и линеаризовать датчик.
насчет внешней оболочки... т.к. у меня вокруг датчика подвижные стальные части, то нужно как-то замкнуть силовые линии внутри датчика, чтобы исключить их влияние. чем? полуцилиндры из феррита? какой-то экран из обмоточного провода с поперечным расположением проводников по отношению к виткам? пока непонятно 05.gif .

в качестве ad698 пока будет генератор Г3-112 и тестер
в любом случае, спасибо за совет! sm.gif


Для одной пары приемных катушек, 0.4 это близко к теоретическому пределу линейности. Где то встречалась информация, что в особо точных датчиках применяют способ с несколькими приемными катушками, распределенными вдоль стержня, тогда сердечник не выходя из одной пары попадает в другую, а электроника как-то это все должна комутировать и обсчитывать.
Внешний экран лучше всего сделать из пермаллоя, разумеется с разрезом.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 25 2011, 16:07
Сообщение #38


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Oldring @ Mar 25 2011, 18:42) *
Наверное, увеличив линейную плотность витков на краях.
Но если геометрия поля стабильна, то линеаризовать датчик можно и в цифре, намотав катушки однородно. Если же она нестабильна, то линеаризация изменением плотности витков к краям всё равно не поможет.

Как можно увеличить линейную плотность? Никак. Обычно делают так - мотается по всей длине, потом приклеивается еще один каркасик - вкладка в среднюю часть. Или в этой вкладке мотают катушку возбуждения...
Когда-то давно... считала такое. Почти. Нужно было однородное поле максимально длинное в соленоиде. Получилось.
Но там было наоборот - во вкладыше была приемная катушка.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Oldring
сообщение Mar 25 2011, 16:23
Сообщение #39


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 041
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 874



Цитата(Tanya @ Mar 25 2011, 19:07) *
Как можно увеличить линейную плотность? Никак.



Ну например, каркасик выточить нециллиндрическим. И намотать тонким проводом до одного диаметра снаружи.
А куда вкладку вклеивают? Из чего вкладку?


--------------------
Пишите в личку.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 25 2011, 16:39
Сообщение #40


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Oldring @ Mar 25 2011, 19:23) *
Ну например, каркасик выточить нециллиндрическим. И намотать тонким проводом до одного диаметра снаружи.
А куда вкладку вклеивают? Из чего вкладку?

Разрезная такая катушечка. Клеится поверх обмотки.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
yakub_EZ
сообщение Mar 25 2011, 17:37
Сообщение #41


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 329
Регистрация: 6-12-08
Из: Москва
Пользователь №: 42 252



А может попытаться "хакнуть" "цифровой" штангенциркуль? Его недавно на форуме обсуждали, подобная конструкция.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 25 2011, 17:47
Сообщение #42


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(yakub_EZ @ Mar 25 2011, 20:37) *
А может попытаться "хакнуть" "цифровой" штангенциркуль? Его недавно на форуме обсуждали, подобная конструкция.

и про штангенциркуль думал, и мышь разобрал... относительные они sm.gif


Цитата(Oldring @ Mar 25 2011, 18:42) *
Наверное, увеличив линейную плотность витков на краях.

есть одна мысль, буду проверять
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 28 2011, 08:40
Сообщение #43


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



первые результаты sm.gif
это датчик и "измерительный стенд":
Прикрепленное изображение

обмотки намотаны в один слой, число витков - по 140, провод 0,11мм. сердечник - сталь 3, экраны - полуцилиндры сталь 3.
это схема:
Прикрепленное изображение

на входе синус 3кГц амплитудой 5В. резистором настраивается нулевое напряжение на выходе в одном из крайних положений штока. в другом положении напряжение составляет 1,3В.
градуировочная характеристика (в милливольтах):
Прикрепленное изображение

нелинейность в полном рабочем диапазоне - в пределах 1,5%. снизить нелинейность можно, подмотав на краях дифференциальных обмоток некоторое количество витков, а также увеличив длину датчика

Сообщение отредактировал stells - Mar 29 2011, 05:39
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 28 2011, 08:52
Сообщение #44


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(stells @ Mar 28 2011, 12:40) *
первые результаты sm.gif

Вот так вот просто - с одним диодом?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 28 2011, 08:55
Сообщение #45


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(Tanya @ Mar 28 2011, 12:52) *
Вот так вот просто - с одним диодом?

пока да sm.gif
в рабочем варианте будет выпрямитель на ОУ
Go to the top of the page
 
+Quote Post
kovigor
сообщение Mar 28 2011, 09:12
Сообщение #46


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 5 273
Регистрация: 30-03-10
Пользователь №: 56 295



Цитата(stells @ Mar 28 2011, 11:40) *
градуировочная характеристика (в милливольтах):


Поздравляю ! Молодец ! Вопросик: по горизонтали - перемещение в мм., а по вертикали - ЭДС в милливольтах ? И что такое "Сталь 3" ?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 28 2011, 09:14
Сообщение #47


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(stells @ Mar 28 2011, 12:55) *
пока да sm.gif
в рабочем варианте будет выпрямитель на ОУ

Уж лучше синхронный выпрямитель...
Вас еще ждут температурные исследования...
Удачи.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 28 2011, 09:17
Сообщение #48


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(kovigor @ Mar 28 2011, 13:12) *
Поздравляю ! Молодец ! Вопросик: по горизонтали - перемещение в мм., а по вертикали - ЭДС в милливольтах ? И что такое "Сталь 3" ?

sm.gif
по горизонтали - перемещение с шагом 2мм, по вертикали - выпрямленное напряжение в милливольтах, сталь 3 - обычная сталь

да, была еще одна настройка: чтобы не ловить фазу, частота генератора настраивается на "частоту датчика", т.е. ту частоту, при которой фаза выходного сигнала не меняется и равна фазе входного. в моем случае она составила 3кГц.

Сообщение отредактировал stells - Mar 28 2011, 09:19
Go to the top of the page
 
+Quote Post
kovigor
сообщение Mar 28 2011, 09:55
Сообщение #49


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 5 273
Регистрация: 30-03-10
Пользователь №: 56 295



Цитата(stells @ Mar 28 2011, 12:17) *
sm.gif
по горизонтали - перемещение с шагом 2мм, по вертикали - выпрямленное напряжение в милливольтах, сталь 3 - обычная сталь

да, была еще одна настройка: чтобы не ловить фазу, частота генератора настраивается на "частоту датчика", т.е. ту частоту, при которой фаза выходного сигнала не меняется и равна фазе входного. в моем случае она составила 3кГц.


Понял, спасибо ...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 28 2011, 10:02
Сообщение #50


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(Tanya @ Mar 28 2011, 13:14) *
Уж лучше синхронный выпрямитель...
Вас еще ждут температурные исследования...
Удачи.

спасибо! sm.gif
я тут подумал, что если синус аппроксимировать ШИМом контроллера, а при смене скважности оцифровывать входной сигнал, то и получится синхронное выпрямление, тогда в общем-то и настройка частотная не нужна
Go to the top of the page
 
+Quote Post
bayguzov
сообщение Mar 30 2011, 05:47
Сообщение #51


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 48
Регистрация: 20-06-07
Пользователь №: 28 570



Цитата(stells @ Mar 28 2011, 12:40) *
первые результаты sm.gif


К первым результатам надо относиться с большой осторожностью, чтобы в дальнейшем ошибки не увеличились на порядок.
На вашем рисунке визуально нелинейность больше 10%. Для примера см. рисунок с нелинейностью +-0,8%. Полный ход датчика ~35мм.
На мой взгляд, резонансная схема - это тупиковое направление для линейного датчика. Трансформаторный вариант гораздо лучше.

Прикрепленное изображение


Сообщение отредактировал bayguzov - Mar 30 2011, 08:54
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 30 2011, 06:03
Сообщение #52


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(bayguzov @ Mar 30 2011, 09:47) *
На вашем рисунке визуально нелинейность больше 10%.

а где Вы там увидели 10%? отклонение кривой от линии примерно 20мВ, по отношению к максимальному выходному сигналу 20/1300=1,5%
Цитата(bayguzov @ Mar 30 2011, 09:47) *
Для примера см. рисунок с нелинейностью +-0,8%. Полный ход датчика ~35мм.

а где смотреть? sm.gif

полный ход буду увеличивать. т.к. мне нужен рабочий ход 25мм, то полный будет 30мм, причем увеличиваться будет видимо только длина намотки дифференциальных обмоток. надеюсь в 1% уложиться, скорее всего этого будет достаточно

Сообщение отредактировал stells - Mar 30 2011, 06:07
Go to the top of the page
 
+Quote Post
777777
сообщение Mar 30 2011, 17:35
Сообщение #53


Профессионал
*****

Группа: Участник
Сообщений: 1 091
Регистрация: 25-07-07
Из: Саратов
Пользователь №: 29 357



Цитата(stells @ Mar 24 2011, 14:49) *
датчик устанавливается в каверномере

И ты еще жмотничаешь из-за $400? Да прибор небось стоит не меньше $10000

Цитата(stells @ Mar 24 2011, 14:44) *
температурный диапазон 0-50

Что-то маловато. В обычных скважинах меньше 80 не бывает, а в последнее время меньше чем на 125 градусов никому приборы не нужны. Со следующего года будет минимальное требование 150
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Mar 30 2011, 18:42
Сообщение #54


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(777777 @ Mar 30 2011, 21:35) *
И ты еще жмотничаешь из-за $400? Да прибор небось стоит не меньше $10000

я что-то не припомню, когда мы выпивали на брудершафт. причину возникновения темы я описал, читайте внимательно
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Designer56
сообщение Apr 4 2011, 16:18
Сообщение #55


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290



отсюда http://www.reom.ru/page.php?pageId=5&topicId=106
ничего не подойдет?


--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Apr 5 2011, 04:02
Сообщение #56


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(Designer56 @ Apr 4 2011, 20:18) *
отсюда... ничего не подойдет?

габариты... нужно что-нибудь диаметром не более 15-17мм, длина 150-200мм

Цитата(bayguzov @ Mar 30 2011, 09:47) *
Для примера см. рисунок с нелинейностью +-0,8%. Полный ход датчика ~35мм.

Прикрепленное изображение

извиняюсь, рисунка не было в момент появления сообщения... а что это за датчик?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Инн
сообщение May 2 2012, 23:57
Сообщение #57


Участник
*

Группа: Validating
Сообщений: 50
Регистрация: 26-09-06
Пользователь №: 20 679



Уважаемый Stells и Коллеги!
Я понимаю, что пришёл поздновато: тема молчит уже год и месяц. Уважаемый Stells уже, небось, давно сделал всё в железе и забыл.
Но я всё же хочу вернуться к предложению Yakub EZ о цифрровом нониусе, хоть я люблю изящество аналоговых решений и не люблю цифровые решения "втупую в лоб".
Цитата(stells @ Mar 26 2011, 05:47) *
и про штангенциркуль думал, и мышь разобрал... относительные они

Уважаемый Stells, ну что такое в наше время запомнить нулевой отсчёт! Ведь цифровой штанген помнит всё, пока батарейку не сменишь.
Зато линейность идеальная, темп.погрешность какая хотите малая (инвар, кварц; керамика) и диапазон близок к габаритным размерам.
А если облом самому лепить, так те же китайцы продают метровые линейки для станков -- дежевле грибов. С цифровым выходом. Хоть я очень просил бы Вас сделать самостоятельно, ибо возражаю против китаизации нашей промышленности.

Лепить цифровые нониусы очень легко: в инваре фрезеруете канавки или на керамику клеите накладки.

Был бы признателен за Ваш ответ.

Сообщение отредактировал Инн - May 2 2012, 23:59
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение May 3 2012, 04:26
Сообщение #58


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(Инн @ May 3 2012, 03:57) *
Был бы признателен за Ваш ответ.

все варианты возможны... у меня все кончилось тем, что нашли итальянские датчики, такие же, как и Honeywellовские, только в 3 раза дешевле и всегда есть в Москве biggrin.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Ruslan.B
сообщение Jul 14 2014, 12:14
Сообщение #59


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 60
Регистрация: 23-07-09
Пользователь №: 51 492



Цитата(stells @ May 3 2012, 10:26) *
все варианты возможны... у меня все кончилось тем, что нашли итальянские датчики, такие же, как и Honeywellовские, только в 3 раза дешевле и всегда есть в Москве biggrin.gif


Так нечестно, а где имя решения всё-таки?
У меня схожая проблема, но диапазон нужен в 15 мм, точность 0,1мм - достаточно. Температуру нужно -20...+30.
А цена в 16-20 т.р. за датчик не устраивает совсем.


Сообщение отредактировал Ruslan.B - Jul 14 2014, 12:16
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stells
сообщение Jul 14 2014, 13:41
Сообщение #60


внештатный сотрудник
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 458
Регистрация: 10-05-08
Из: МО, Медвежьи озера
Пользователь №: 37 401



Цитата(Ruslan.B @ Jul 14 2014, 16:14) *
Так нечестно, а где имя решения всё-таки?

завтра постараюсь узнать
Go to the top of the page
 
+Quote Post

4 страниц V   1 2 3 > » 
Reply to this topicStart new topic
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 22nd July 2025 - 13:48
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.0219 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016