Делаем линейки!

[donvictorio]

а можно сам рельс намагнитить?

[AndyBig]

Намагнитить можно, использовать его потом как линейку - нет

[ukr-sasha]

ukr-sasha, уже подобные эксперименты делал? как результат? я бы не против поцепить линейки на будущий токарник, но мне надо что-то реально миниатюрное, ибо станок мелкий

Миша, еще 2 года назад.
Одну линейку сделал. Работает.
Правда ей не пользуюсь. Засунул в корпус мертвой оптической.
Производитель, что дал ссылки, высылает бесплатно семплы. Я заказывал 3 датчика и 3 ленты по 300мм. Прилетели за 1 неделю.
Бесплатно, т.е. безвозмездно.
Сейчас бы делал чуть по другому: добавил бы еще в головку линейный драйвер, чтобы дифсигнал получить на выходе.

[ukr-sasha]

помимо как выше ukr-sasha писал, амс'ов, есть ещё

Писал в своё время им. В розницу не удалось купить ленту.
Стоит упомянуть, что не всякая лента подойдет к любому датчику.
Нужно читать манулы, у лент отличия в шаге чередования полюсов.

[cerebral]

prosensor.ru ещё могут привезти, но меня не устроила их наценка.

Собственно, дальше будет подбор элементной базы.

В качестве датчика я буду использовать знаменитую микруху компании austria micro systems as5311 http://ams.com/eng/Products/Position-Se ... ors/AS5311
Помимо инкрементального выхода, у датчика есть выход выход последовательный, типа ssi но не совсем, насколько я понимаю. Так что в отдаленных планах есть идея прикрутить fpga'шку и превратить эту козявку в монструозный абсолютный энкодер с разрешением 0.5мкм, максималной скоростью больше 2м/с и biss/ssi интерфейсом (квартус уже скачал XD).

Драйвер rs422 пока не определился, можно воткнуть древний UA9638CDR за 50 центов, но он в температурный диапазон не попадает и tvs'ски к нему на выхода надо будет дискретные паять.
На мой взгляд идеально было бы воткнуть max3032 http://www.digikey.com/product-detail/e ... ND/1514309 но этому нужен будет понижающий преобразователь т.к. 3.3в. Но дорого, 2 бакса почти.
Остановлюсь, вероятно, на http://www.digikey.com/product-detail/e ... -ND/599149 с внешними tvs.

Плюс по мелочи, пара резисторов, несколько конденсаторов, светодиода два, tvs на питание, пару транзисторов на диоды (выходы as5311 4ma max)... Вроде все.

Пилю схему и бом.

[cerebral]

Собственно, не так уж это и много времени заняло

По компонентам получается 12 с полтиной долларов, что, как мне кажется, очень даже норм.

Жду критики

[dpss]

Жду критики

Запросто. Только не по схемотехнике, а по физике.
1.Какой ТКР у основы ленты? Если там не кварц, "зеродур" или инвар, то выскочить за заявленный предел +\- 40 микрон можно без особых усилий. Можно, конечно, клеить клеем с высокой адгезией, как у золоченых ленточек Ренишоу. Там ТКР металла ленты становится как ТКР основы, т.е. основа жмет или тянет ленту. Так мне на выставке их представители говорили.
2. Какая зависимость магнитной индукции от изменения воздушного зазора в магнитной цепи?
3. На сколько уровень поля в линейке уменьшается со временем?

[cerebral]

dpss,
1. 17*10^-6 м/(мK), против 22*10^-6 м/(мK) у алюминия. Со сталью да, будет пичаль.
Чтоб ответить на второй и третий вопрос надо будет написать производителю ленты. Не ранее чем завтра я смогу это сделать.

[dpss]

1. 17 микрон \ гадус\метр. При изменении температуры на 5 градусов на длине ленты 0.5 митра Вы выходите за заявленные пределы.
2. Ответы я знаю и без запросов. Зависимость потока от зазора сильно не линейная. Можете промоделировать, например в бесплатной программе FEMM Это к тому, что между магнитной головкой и дорогой должен быть постоянный зазор на всей длине, что требует хорошую плоскостность поверхности под дорогой. Можно сделать как в магнитофонах - прижать ленту к головке, но ресурс будет никакой.
3.Надежность магнитных носителей во все времена была низкой. Для данных используют различное избыточное кодирование с восстановлением, но тут другая ситуация. Поинтересуйтесь как Ренишоу не теряет положение на открытых линейках из за грязи и царапинах на поверхности. Мне думается самый надежный способ использовать не намагниченную дорогу, а дорогу с переменным магнитным сопротивлением.

[cerebral]

dpss,
1. Решение я вижу в использовании датчика температуры и программной компенсации. Но это надо будет экспериментировать, чтобы сказать наверняка.
2. Из дэйташита: Typical gaps for AS5311 magnets range from 0.3 to 0.6mm. The AS5311 automatically adjusts for fluctuating magnet strength by using an automatic gain control (AGC). Поверю им.
3. К ленте магнитной вполне можно купить ленту защитную из нержавеющей стали.
На счет переменного магнитного сопротивления... Это слишком сложно для меня. Но идея интересная, осталось только раздобыть где-то лабораторию для экспериментов и финансирование

(для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

Ваши вопросы заставляют почуствовать себя дилетантом)

[ukr-sasha]

Жду критики

Индекс тоже нужно использовать.

[dpss]

Одним датчиком температуры не отделаетесь. Придется ставить линейку с неким периодом по всей длине, ибо запросто могут быть локальные перегревы или охлаждения(соседство мотора или потока СОЖ). Дело не в защите поверхности, а в естественном процессе потери остаточной магнитной индукции со временем, который есть у всех постоянных магнитов.
Ничего сложного. Это просто гребенка из магнитомягкого магнитопровода и головки с ответной гребенкой и обмоткой. Изучайте как работают индуктосины, редуктосины, резольверы, вращающиеся трансформаторы, LVDT. Исключительно надежная штука. Не зря их так военные любят.

[cerebral]

ukr-sasha,
У renishaw есть такая штука - http://www.rls.si/stick-on-reference-mark , да, очень удобная вещь, еслиб у амс такая фишка была - нет вопросов, но у as5311 это импульс, соответствующий прохождению периода пары полюсов. Я не вижу как можно практически использовать такой сигнал. (моему кфлопу точно он не нужен...)

dpss,
тут уже нужно будет искать компромис между "жаба душит" и перфекционизмом. Теоретически, навтыкать кучу термопар по всей длине не сложно, другое дело что это дело нужно будет на чем-то считать, строить матмодель оси, учитывать задержку на обработку данных как-то надо будет... Не думаю, что я к такому готов.

Насчет потери индукции, есть данные, что: "Permanent losses result from the structural changes in the microstructure. Mainly these are due to oxidation in the sintered NdFeB magnets."
И далее там результаты эксперимента позволяют не париться на этот счет как минимум 250 000 часов при комнатной температуре.
http://www.neorem.fi/files/neorem/media ... agnets.pdf

Про вращающийся трансформатор почитал, и, если честно, я не думаю что смогу как-то конструктивно такие штуки использовать. Помимо механики (совершенно нетривиальной) такая штука тянет за собой ацп (с неочевидной разрядностью, но явно больше 12 бит) и микроконтроллер (если не dsp). Ну и зачем? Ориентироваться на любовь военных, извините, не хочу.

[cerebral]

А пока развожу плату.

Как то примерно так с размещением компонентов будет:

1.6 мм толщина платы, выглядит чудовищно толстой XD

28x10, кстати.

[aftaev]

Теоретически, навтыкать кучу термопар по всей длине не сложно, другое дело что это дело нужно будет на чем-то считать, строить матмодель оси, учитывать задержку на обработку данных как-то надо будет... Не думаю, что я к такому готов.

cerebral, а что хоть за станок планируется что нужна така точность?

[cerebral]

aftaev, какая такая?
Мне 5 соток чуть более чем достаточно.
Я попожже тему создам (как Nick мне детали допилит).

[aftaev]

Тип станка какой, что делать то станок будет? Какой ход осей?

[cerebral]

aftaev,
портальник с неподвижным столом, 800x600x250, вес пока расчетный 250 кг, алюминиевый станочный профиль rexroth'овский плюс куча 30-й плиты, расчетная максимальная нагрузка на фрезе 20 кг, алюмишку хочу неспеша

[ukr-sasha]

но у as5311 это импульс, соответствующий прохождению периода пары полюсов. Я не вижу как можно практически использовать такой сигнал. (моему кфлопу точно он не нужен...)

Опять заблуждение.
Индекс нужен для точного нахождения станочных координат по НОМЕ.
Алгоритм такой:
- ось едет в направлении "-" до срабатывания концевого датчика, лучше отдельного, установленного перед ограничительным;
- затем на медленной скорости едет в обратном направлении, до индексной метки, которая попадется первой, и уже по ней устанавливается точная станочная координата оси.
Т.е., так как концевик и индексная метка всегда неподвижны относительно друг друга, то станочные координаты будут обеспечены точностью индексной метки.

[cerebral]

ukr-sasha,
ок, согласен, такая фича будет полезна. Отсутствие практического опыта сказывается