На таком расстоянии подсчётом навивки отличить вращение троса от перемещения невозможно.
А ответы на остальные вопросы?

Калибровка троса - нанесение меток заранее не приемлемо.

А можно ли получить "со стороны" информацию о достижении одного или двух заранее известных (например, крайних) положений? Это тоже своего рода будет калибровка в процессе эксплуатации.

Однако, геометрия спирали такова, что продольное смещение не отличается от соответствующего поворота. Здесь не поделать ничего.
Только нанесение меток.
Либо заранее, либо в процессе. Обе идеи уже были озвучены.

Есть еще одна, но оооочень сомнительная мысль.
Концы тросика изолировать и включить в мост.
Датчиком местоположения будет скользящий контакт.
В зависимости от того, на каком месте тросика он находится, изменяется отношение сопротивлений до одного конца, и до другого.
Причем это соотношение не зависит от качества скользящего контакта - плохой он, или хороший, главное- подключение к концам было бы надежным.
А сомнительность в том, что при движении контакта, ток будет адски зашумлен. Вполне может помешать получить практически приемлемый результат...

нельзя, оперировать можем только элементами троса. Согласен, задача несколько абсурдна(((

Вполне рабочая идея, при условии что трос больше нигде не касается заземлённых элементов. Или, по крайней мере, не касается более чем в одном месте.

Тогда так:
Переходим на переменный ток.
Концы троса жестко заземлены. (ток от центрального контакта - в землю)
Ток с ветвей снимаем трансформаторами тока, включенными встречно. (Два кольца, через которые продет тросик). Тогда, как бы, шум скольжения будет лишь дополнительным спектром частот, ничего особо изменить не должен, поскольку меряем асимметрию ветвей.



Еще вопрос:
Трос - силовая конструкция, или просто измеритель, заменитель линейки?

силовая конструкция.
По некоторым причинам мы не можем подключаться к тросу, точнее можем, но эксплуатационно это будет крайне не удобно, потому нет. Я понимаю, что одни ограничения.
Фактически нужна бесконтактная система, которая сможет регистрировать прямолинейное перемещение, и различать поперечные колебания и в идеале радиальные. вот такая формализация задачи на данный момент.

Только в том случае, если поле направлено ИЗ кольца к оси троса, то есть- такая шайба, через отверстие которой пропущен трос. При движении, за счет гистерезиса, поле должно немного увлекаться в сторону движения.
Если бы это был сплошной стержень, было бы гораздо лучше, поскольку вихревые токи помогли бы еще.

Нет, кольца с обмоткой для этого недостаточно, если мы отказываемся от счета жгутиков свивки.
Вот если поместить трос в бегущее магнитное поле, то при движении со скоростью поля, затухания не будет, поскольку для троса оно окажется неподвижным, постоянным. А при рассогласовании скоростей - появится затухание.
Но исполнение на практике такой идеи может оказаться крайне громоздким.

Что мешает отказаться от использования тросика вообще, а наклеить например на каретку тонкий стеклотекстолит с вытравленной змейкой и считать ее извивы индуктивно?

Если бы все было так просто, поверьте, я бы не задавал тут вопросы.

Ну, с этим тогда к Творцу: пусть изменит немножко законы природы под вашу конструкцию...

А по-моему гораздо проще и надежнее было бы поставить на точку крепления троса микросхему-акселерометр, и по тросу передавать сигналы с нее.

Попробуйте еще так:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Две крайние катушки - питающие, их поле направлено навстречу друг другу.
Центральная катушка расположена на месте компенсации полей, в ней сигнала нормально нет.
При движении тросика, полагаю, что точка баланса будет смещаться и в центральной катушке будет возникать сигнал.
Все отверстия гладкие, свивка жгутиков не имеет никакого значения.

Может быть, две внутренние ферромагнитные перегородки не нужны, мне трудно сказать. Но тогда можно использовать простой броневой сердечник с тремя катушками рядом. Кажется, я даже видел где-то такие каркасы, с тремя секциями.



ЗЫ:
А может быть, броневой сердечник и вообще не нужен? Зачем он? - раз измеряем только поле в материале троса? - тогда достаточно только трех катушек рядом.
Короче, сломал свои мозги и ушел спать.

Всем удачи, Меджикивис

Ну если уж начали призывать на помощь ТВОРЦА, то попробую внести и свои 5 копеек.
Попробуйте установить систему Ваших датчиков следующим образом:
1. Датчик(и) устанавливаются так, чтобы немагнитный зазор располагался ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО оси троса - определяется перемещение троса.
2. Датчик(и) устанавливаются так, чтобы немагнитный зазор располагался ПАРАЛЛЕЛЬНО оси троса - определяется вращение троса.

Далее - микропроцессор Вам в помощь...

А Вы ТВОРЕЦ? )) -Рад Вас поприветствовать!

На основе подсчета свитых жгутиков, как я понимаю?
Получится следующее. Если зазор датчиков (по своей длине) захватывает более чем один жгутик, сигнала не будет ни с одного из датчиков, поскольку на длине зазора при любом положении какой-нибудь жгутик все время присутствовать будет.
Если же зазоры короче, и захватывают только один жгутик, то нет принципиальной разницы в ориентации самого зазора: оба будут реагировать и на смещение и на поворот в равной пропорции.
Почему? - потому что вход или выход жгутика из-под зазора определяется не направлением зазора, а геометрией спирали.
(От ориентации зазора будет зависеть глубина модуляции: при зазоре вдоль жгутика - больше, поперек - меньше.)

Утро доброе)))

Крайние включены в противофазе, понятно, а средняя, она включается в контур или к усилителю? поясните пожалуйста принцип работы

К усилителю конечно. Сигнал со средней катушки будет пропорционален СКОРОСТИ движения троса (о балансировке пока не говорим).

Ок, и какие примерно параметры катушек брать и частоту? И еще, если я правильно понял, между катушками у нас будет трансформаторная связь, где в качестве магнитопровода выступит трос. А как движение магнитопровода повлияет на сигнал с катушки?

Это будет правильно при навивке жгутиков под углом 45 относительно оси троса.
Что-то мне подсказывает, что угол навивки другой...

Конечно, у автора идеи может быть своё мнение, но на мой взгляд самая подходящая частота для этого - промышленная 50 Гц. Включать крайние катушки нужно встречно и с ограничением по току. Снаружи можно сделать ярмо, а можно и не делать, если внешние поля никому не помешают. Среднюю катушку нужно будет сбалансировать: либо механически найти точку нулевого сигнала, либо электрически (предпочтительнее). Сигнал придётся хорошо фильтровать или пропускать через фазочувствительный линейный детектор.
Движение троса будет дополнительно переносить магнитное поле и смещать точку баланса магнитных полей крайних катушек.
Странно, Вы ведь ранее утверждали, что измерение скорости Вас не устраивает, нужно именно перемещение. Что-то изменилось?


Картинка навивки есть на первой странице дискуссии. А эффект проявится с любым углом навивки...

to ШСА:

ничего не изменилось, надо регистрировать сам факт перемещения, а скорость перемещения измерять не надо. А можно по частоте уйти вверх, хотя бы в кгц и я так понимаю, что для запитки катушек нужен синус.

С повышением частоты трос всё менее похож на магнитный сердечник и всё более на просто проводник. Метод работает на любой частоте, но на высоких трос будет сильно всё подавлять - в нём будут велики потери, а значит в сигнальной катушке ЭДС, обусловленная движением троса, будет невелика.
Синус, может быть и лучше, но в сигнальной катушке всё равно будет полно гармоник, с которыми придётся бороться.

Это естественно, однако зная изменения сигналов по обоим датчикам и геометрию троса можно отделить поворот от перемещения. Так сказать отделить мух от котлет.

Может быть, я что-то не понял в Вашем предложении, но перемещение навитого троса по длине и его вращение вокруг своей оси даже визуально не отличить. Что уж говорить о точечном датчике.

А Вы нарисуйте продольное сечение троса на длине шага навивки и поперечное сечение троса.
И если длина зазора продольного датчика будет равна половине шага навивки, а длина зазора поперечного датчика будет много меньше половины шага навивки, то вы сможете различить продольное перемещение от вращения.

Это легко представить: продольное - что-то вроде двух противофазных синусойд, поперечное - шестизаходная резьба, образованная круглыми жгутами.

Это уже абракадабра. Длина зазора - это толщина ферритового кольца датчика. Датчик реагирует на приближение металлического предмета к зазору, независимо от длины зазора. Пусть он будет хоть бесконечно малым - ориентация объекта неважна. Поэтому Вашу нацеленность на длину зазора я не понимаю.

Приветствую всех!
Уважаемый ШСА правильно понял и разъяснил.
Да, вот мне тоже приблизительно так подумалось. Однако, движение проводника с потерями также на поле должно сказаться, и еще неизвестно, что будет оптимальнее.
КСТАТИ:
Расположение питающих катушек по краям, а принимающей - между, выбрано потому, что если питание дать достаточным, чтобы поле было в амплитуде выше коэрцитивной силы, то эти катушки попутно будут еще размагничиваить прошедший сквозь них трос, если он сам был намагничен.
Синус не является строго обязательным, но если применить например прямоугольник с крутыми фронтами, то с такой кучей высоких гармоник трудно будет достичь баланса, чтобы скомпенсировались они все. Практика тут ехидно ухмыляется теории)))

Попробую объяснить так.
Представьте, что мы движем трос продольно, и одновременно вращаем его с такой скоростью, что навивка кажется неподвижной, "остановившейся".
Такова ситуация, когда винт проворачиваем сквозь гайку, вкручиваем шуруп.
Два движения - продольное и вращательное, скомпенсировали друг друга. Сможете ли Вы разделить их? Как ни ставь датчик, как его ни ориентируй, сигнал будет - ноль, потому что "зубец" (жгутик), вращаясь, не уходит из-под датчика.

мы сейчас мотаем катушки и проверим идею, правда без броневого сердечника. По частотам также пройдемся. Сразу же сообщу результат. У нас как в армии, от слов сразу к делу))))

не исключаю, что эффект может зависеть и от амплитуды питания, потому что "вытягивание" поля вдоль силовой линии основано на гистерезисе (запаздывании перемагничивания), а не на вихревых токах (они в свитом из отдельных нитей тросе будут недостаточны).

Где-то ранее уважаемый автор сообщал, что трос МОЖЕТ поворачиваться из не указал, что это происходит синхронно с продольным перемещением троса. И задача стояла в отделении вращения от перемещения. В случае независимости обоих движений все будет работать.

дело не сколько во вращении, сколько в вибрации, и сигнал вибрации зачастую может быть похож на сигнал во время движения

Поставьте четыре датчика вокруг троса и вибрации могут быть отделены.

Если есть способ, которым движения разделены, то какое тогда значение может иметь соотношение этих движений друг с другом? Если соотношение влияет - значит движения не разделены, а взаимосвязаны.

Если трос пропущен сквозь отверстие (как предлагалось на 5-й странице), то боковая вибрация не должна была, теоретически, влиять.
Я думал, Вы забраковали ту конструкцию экспериментально.

Честно говоря, мы ее не реализовывали, но можем на днях проверить. Но да, самое главное - борьба с боковыми вибрациями

Не работает конструкция с тремя катушками, провобовали частоты от 50Гц до 5кГц, в средней катушке есть сигнал и он не меняется от движения троса. Менять подключение катушек пробовали также.

Это я, наверное, отговорил ТС от экспериментов с Вашей конструкцией после того, как он сообщил о положительном результате с ферритовым кольцом.
Но уверяю Вас, она (та конструкция) совершенно непригодна для измерения добротности на более-менее высоких частотах. Трос, несмотря на то, что состоит из отдельных нитей, кардинально отличается по свойствам (и особенно по потерям) от наборного сердечника трансформатора.

Для регистрации перемещения, способ подсчета жгутиков, без всякого сомнения, предпочтительней.
А регистрируя скорость смещением баланса, путь Вы будете получать заметно менее точно.
я так думаю...

Забыл спросить - а что Вы хотели получить от акселерометра?

Надо настроить чтоб не было! В этом весь смысл.
Подобрать положение средней между боковыми, чтоб был ноль.
Разбаланс от движения может быть очень небольшим.

Именно))

Ускорение конечно, а что еще от него можно получить?
А потом по нему посчитать путь. На это и софт вроде есть.

катушки раздвинули, но расстояние между ними довольно большое получилось, впрочем от того, что двинали трос ничего не увидели...может все же руки

Если постоянно есть сигнал в средней катушке, то проверьте включены ли они встречно. Это важно. По задумке в средней катушке сигналы от боковых должны взаимно уничтожаться.


Не знаю, как ускорение, а вот пространственный шум, передаваемый по тросу и элементам крепления, начиная от гула мотора и кончая скрипом троса - получите сполна. Вдобавок равномерное движение и стоянка для акселерометра едины.

Поставьте катушки рядом, близко друг к другу, и отрегулируйте без троса так, чтобы сигнала не было.
Вставьте трос.
Если появился постоянный сигнал - попробуйте снова чуть подвигать центральную катушку, чтобы найти нулевой баланс. Если не удается - значит неоднородности троса настолько велики, что делают неприемлемым этот вариант.

Не забудьте, что боковые катушки должны быть включены последовательно!

Сорь, я не занимался этими микросхемами лично. Но вон детские модели вертолетиков на таких акселерометрах летают же. Хотя шума от двигателя и всякого дрыганья хоть отбавляй.

Правильно! Там акселерометр нужен, чтобы вертолётик не перевернулся. А пройденный путь и скорость движения измеряют не акселерометром.

Пройденный путь и скорость измеряют акселерометром.
А чтобы не перевернулся, используют гироскоп.

катушки ставили рядом, амплитуда на выходе довольно маленькая, десятки мв, но и при движении троса никаких изменение нет. разве что при очень быстром.

Вы меня заинтриговали. Поинтересуюсь на досуге.

Попробуйте запитать значительным током.
То есть таким, который (если постоянный) мог бы намагнитить отвертку, тросик.
Генератор столько Вам не даст, возьмите просто 50Гц, от ЛАТРа например.
При поднесении кончика отвертки к отверстию катушки, должна ясно ощущаться вибрация.
На средней конечно не милливольты уже будут.
Если прирост полезного сигнала по сравнению с фоновым не увеличится, значит - не подходит этот метод((((

ток загоняли до 0,5А черезе специальный генератор.