roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Миниатюрный высокоскоростной прецизионный датчик положения

Обсуждение и примеры готовых и самосборных компонент для построения роботов.

Миниатюрный высокоскоростной прецизионный датчик положения

Сообщение SKS » 13 апр 2008, 22:47

Приветствую участников форума, заглянувших в эту тему!

Недавно в рамках выполнения одной общей задачи возникла потребность в маленьком, но очень точном и быстром измерителе расстояния. Требования к нему достаточно серьёзные, посему мои поиски в интернете ни к чему пока не привели (причины позже). Буду очень благодарен, если кто-то подскажет, какой готовый датчик в этом случае может подойти, или предложит идею, как сделать самодельный.

Итак, постановка задачи:
Требуется готовый или самодельный измеритель расстояния, отвечающий следующим требованиям:
1. Габариты: по длине не более 30 мм, в сечении не более 100 мм^2. Масса не принципиальна.
2. Способность измерять положение объекта, совершающего произвольные движения вдоль прямой. Рабочий ход объекта около 100 мм. Минимальное расстояние объекта до датчика можно устанавливать от 1 до 10мм, но не более того. (Если длина датчика меньше 30 мм, то и это расстояние можно за счёт этого увеличить. Т.е. совокупная длина рабочего хода, зазора и датчика не должны превышать 140 мм).
3. Способность измерять положение объекта, движущегося со скоростями несколько метров в секунду (предположительно до 5 м/с).
4. Работа в узком пространстве: трубке круглого или прямоугольного сечения с площадью около 100 мм^2.
5. Возможность работы в условиях сильного электромагнитного поля (возможно, объект будет перемещаться внутри катушки).
6. Обеспечение контроля координат объекта с учётом того, что он движется, с точностью примерно 1% рабочего хода. Т.е. точность около 1мм, при этом возможность снятия показаний датчика около 10 тысяч раз в секунду (можно меньше, но тогда датчик должен вычислять ещё и скорость).
7. Способность работать в условиях перегрузок до 5g.
8. Из требований 3. и 4. вытекает требование по работе в условиях относительно сильных потоков воздуха, причём с турбулентностью.

Материал поверхности объекта можно подогнать под датчик (сделать светоотражающим и т.п.).
Питание датчика пока ничем не ограничено.
Желательно, чтобы датчик имел приемлемую цену (мечты).

Поиск в интернете навёл на несколько возможных претендентов: индукционные датчики, ультразвуковые и лазерные.
Первые, думаю, не годятся в силу требования №5.
Ультразвуковые (те, что я видел) не способны работать с объектами, движущимися с такими скоростями. Минимальное расстояние измрения у них, вроде как, не меньше 30 мм. А скорость их работы делает невозможным точное позиционирование объекта. Если ошибаюсь - поправьте.
Лазерные датчики на основе триангуляции имеют неприемлемые габариты и цену (опять же, из тех, что я нашёл).
Лазерные датчики радарного типа, встретившиеся мне, имели слишком большое минимальное расстояние измерения. Плюс габариты.

Про интерференционные датчики в сети информации раздобыть почти не удалось. Сам рассматривал возможность создания самодельного такого датчика. Но грубые оценки простейшего интерферометра на двух щелях показывают, что для его работы необходим фотодетектор, способный определять состояние освещённости десять миллионов раз в секунду и более. Но мне не известны такие датчики (например чипы класса SP8130 медленнее).

В итоге вопрос: известны ли вам датчики, которые подошли бы для данной задачи? Если нет, то есть ли идеи, как такую штуку всё же реализовать?
SKS
 
Сообщения: 4
Зарегистрирован: 13 апр 2008, 18:13
Откуда: Москва
прог. языки: Pascal, Ada, PL/SQL, C

Re: Миниатюрный высокоскоростной прецизионный датчик положения

Сообщение Кирилл » 14 апр 2008, 00:30

а как насчет заполнения графы "откуда"? :wink:
Кирилл
 
Сообщения: 432
Зарегистрирован: 20 окт 2005, 16:11
Откуда: Вильнюс,Литва
прог. языки: Basic

Re: Миниатюрный высокоскоростной прецизионный датчик положения

Сообщение SKS » 14 апр 2008, 00:51

Кирилл писал(а):а как насчет заполнения графы "откуда"? :wink:

Заполнил:)
SKS
 
Сообщения: 4
Зарегистрирован: 13 апр 2008, 18:13
Откуда: Москва
прог. языки: Pascal, Ada, PL/SQL, C

Re: Миниатюрный высокоскоростной прецизионный датчик положения

Сообщение -= Александр =- » 18 июн 2008, 14:18

Боюсь это будет очень недешевый датчик... Мы что-то такого плана использовали, могу поискать название, но стоил он больше тыщи баксов... И не уверен как он в магнитном поле - на вид штука довольно хрупкая, но очень скоростная и с точностью до 0.5 мм...
Ниндзя - круче всех. Они умеют ходить по воде, делить на ноль и угадывать шаффл в АйПоде.
Аватара пользователя
-= Александр =-
Мастер Самоделкин
 
Сообщения: 3664
Зарегистрирован: 11 окт 2004, 19:20
Откуда: Россия, СПб
прог. языки: C++, VB, asm
ФИО: Курмис Александр Андреевич

Re: Миниатюрный высокоскоростной прецизионный датчик положения

Сообщение SKS » 18 июн 2008, 15:52

-= Александр =- писал(а):Боюсь это будет очень недешевый датчик... Мы что-то такого плана использовали, могу поискать название, но стоил он больше тыщи баксов... И не уверен как он в магнитном поле - на вид штука довольно хрупкая, но очень скоростная и с точностью до 0.5 мм...


Буду очень благодарен за любую информацию.
SKS
 
Сообщения: 4
Зарегистрирован: 13 апр 2008, 18:13
Откуда: Москва
прог. языки: Pascal, Ada, PL/SQL, C

Re: Миниатюрный высокоскоростной прецизионный датчик положения

Сообщение Victorovych » 18 июн 2008, 16:55

Мб прикрепить к объекту поводок и ламели, объект двигать вдоль шунта, и измерять сопротивление зазора? Поводок держать в постоянной натяжке перед каждым запуском проводить автокалибровку.
Вроде не сложно и не дорого :D
Аватара пользователя
Victorovych
 
Сообщения: 491
Зарегистрирован: 20 сен 2007, 11:44
Откуда: Харьков
Skype: Victorovych_FF
прог. языки: ASM
ФИО: Иван ВикторОвич

Re: Миниатюрный высокоскоростной прецизионный датчик положения

Сообщение Ruddy » 18 июн 2008, 22:39

Может быть некоторые ик дальномеры sharp подойдут. Посмотрите в местной вики.
Аватара пользователя
Ruddy
 
Сообщения: 20
Зарегистрирован: 16 июн 2008, 22:06
Откуда: Москва
прог. языки: С++, CodeVisionAVR

Re: Миниатюрный высокоскоростной прецизионный датчик положения

Сообщение =DeaD= » 19 июн 2008, 00:23

Ruddy писал(а):Может быть некоторые ик дальномеры sharp подойдут. Посмотрите в местной вики.

Думаю не пройдут по точности измерения.
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Миниатюрный высокоскоростной прецизионный датчик положения

Сообщение SKS » 19 июн 2008, 00:58

Victorovych писал(а):Мб прикрепить к объекту поводок и ламели, объект двигать вдоль шунта, и измерять сопротивление зазора? Поводок держать в постоянной натяжке перед каждым запуском проводить автокалибровку.
Вроде не сложно и не дорого :D


)) если ничего другого не найду, возможно и к этой идее обращусь) Только вот как это хозяйство поведёт себя в сильном электромагнитном поле? Индукционные токи всякие... На большой скорости движения будут сложности с контактом, и как следствие, с измерением сопротивления, мне кажется.
SKS
 
Сообщения: 4
Зарегистрирован: 13 апр 2008, 18:13
Откуда: Москва
прог. языки: Pascal, Ada, PL/SQL, C

Re: Миниатюрный высокоскоростной прецизионный датчик положения

Сообщение Victorovych » 19 июн 2008, 10:26

При достаточно хорошем прижиме не вижу откуда взяться проблемам с контактом.
Сильное поле - это сколько?
Аватара пользователя
Victorovych
 
Сообщения: 491
Зарегистрирован: 20 сен 2007, 11:44
Откуда: Харьков
Skype: Victorovych_FF
прог. языки: ASM
ФИО: Иван ВикторОвич

Re: Миниатюрный высокоскоростной прецизионный датчик положения

Сообщение lebaon » 19 июн 2008, 21:11

хм, это случайно не для гаусски?
а вообще, ламели параллельно магнитному полю, и будет пучком!
Аватара пользователя
lebaon
Безбашенный Теоретик
 
Сообщения: 1137
Зарегистрирован: 07 янв 2006, 18:30
Откуда: Подмосковье


Вернуться в Готовые модули

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2

Mail.ru counter