Discussion:
Pomiar odległości, przemieszczenia, co byście polecili?
(Wiadomość utworzona zbyt dawno temu. Odpowiedź niemożliwa.)
Konop
2010-04-25 00:20:29 UTC
Witam!!

Jest taki problem - jedna część urządzenia jeździ sobie po
prowadnicy. Trzeba mierzyć prędkość, przyspieszenie itp. Najlepszym
wyjściem jest znać położenie i czas, reszta jakoś wyjdzie ;)...
Dotychczas było to realizowane tak: linka, enkoder absolutny i tyle ;)..
tyle tylko, że z tą linką bywały problemy... Ponieważ całość będzie
modernizowana (przejście z USB na BT), jest pomysł, aby zmienić sposób
pomiaru.... I tu zaczyna się problem - co będzie najlepsze??
- można zastosować gotowy enkoder z linką (w tej chwili jest własna
konstrukcja mechaniczna) - rozwiąże to część problemów, ale w gruncie
rzeczy, będzie to to samo ;)...
- pomiar optyczny - wykonać stalowy element z zębami i mierzyć toto
transoptorem szczelinowym ;)...
- pomiar odległościomierzem - chyba tylko ultradźwiękowym, ale nie wiem,
jak one zachowają się wewnątrz obudowy - można by je umieścić tylko w
prowadnicy, czyli pracowałyby w "tunelu"
- pomiar przyspieszenia i jego całkowanie (pojedyncze i podwójne), ale
sądzę, że to będzie kiepski pomysł, nawet z wykorzystaniem jakiegoś
oznaczenia pozycji "naturalnej"...

Co do dokładności i zakresów - ciężko wskazać... wiadomo, że ruch, to
max 60cm, prędkość - pewnie nieduża... całość napędzać będzie człowiek,
siłą mięśni ;)...

I czemu tu o tym piszę? Bo może ktoś temat przerabiał i wie,że pewne
metody się nie sprawdzą... a może polecicie jakieś gotowe moduły
mierników odległości, które zapewnią niezawodne działanie w takiej
sytuacji? Zależy mi jednak na dosyć częstym pomiarze, żeby wartości
przyspieszenia i prędkości były dosyć dokładnie liczone.... A może ktoś
podpowie jakąś inną metodę, która mi do głowy nie przyszła??

Postaram się zdobyć jakieś bardziej konkretne wartości, jakich można się
spodziewać, ale niestety, obecnie jest to niemożliwe...
--
Pozdrawiam
Konop
Desoft
2010-04-25 14:55:20 UTC
Jest taki problem - jedna część urządzenia jeździ sobie po prowadnicy.
Trzeba mierzyć prędkość, przyspieszenie itp. Najlepszym wyjściem jest znać
położenie i czas, reszta jakoś wyjdzie ;)...
Dotychczas było to realizowane tak: linka, enkoder absolutny i tyle ;)..
tyle tylko, że z tą linką bywały problemy... Ponieważ całość będzie
modernizowana (przejście z USB na BT), jest pomysł, aby zmienić sposób
pomiaru.... I tu zaczyna się problem - co będzie najlepsze??
- można zastosować gotowy enkoder z linką (w tej chwili jest własna
konstrukcja mechaniczna) - rozwiąże to część problemów, ale w gruncie
rzeczy, będzie to to samo ;)...
- pomiar optyczny - wykonać stalowy element z zębami i mierzyć toto
transoptorem szczelinowym ;)...
Optyka ma to do siebie że trzeba ją co jakiś czas przeczyścić.
Co do dokładności i zakresów - ciężko wskazać... wiadomo, że ruch, to max
60cm,
Normalnie, to dałbym liniał pomiarowy. Jak niska dokładność to polecam
magnetyczny.
--
Desoft
Konop
2010-04-26 14:41:01 UTC
Post by Desoft
Optyka ma to do siebie że trzeba ją co jakiś czas przeczyścić.
No właśnie miałem nadzieję, że nie będzie z tym problemu.. całość raczej
zamknięta, środowisko bardzo czyste... No ale kto wie...
Post by Desoft
Post by Konop
Co do dokładności i zakresów - ciężko wskazać... wiadomo, że ruch, to
max 60cm,
Normalnie, to dałbym liniał pomiarowy. Jak niska dokładność to polecam
magnetyczny.
Fakt, po napisaniu tego postu dotarłem do takich rzeczy jak liniały
;)... w sumie sprawdziłoby się to, ale tak wstępnie, to wyszło, że cena
wysoka. Natomiast dokładność aż za dobra, z kolei ciężko dostać coś w
miarę szybkiego (widziałem takie, co miały 1 m/s maks, a to na pewno
zdecydowanie za mało)...
Ale dzięki za wskazówkę, bo nie brałem tego pod uwagę na samym początku ;)
--
Pozdrawiam
Konop
Desoft
2010-04-26 17:12:22 UTC
Post by Desoft
Normalnie, to dałbym liniał pomiarowy. Jak niska dokładność to polecam
magnetyczny.
Fakt, po napisaniu tego postu dotarłem do takich rzeczy jak liniały ;)...
w sumie sprawdziłoby się to, ale tak wstępnie, to wyszło, że cena wysoka.
Jak dobrze poszukasz to 100zł za mb + czytnik.
--
Desoft
Desoft
2010-04-26 17:16:23 UTC
Post by Desoft
Fakt, po napisaniu tego postu dotarłem do takich rzeczy jak liniały ;)...
w sumie sprawdziłoby się to, ale tak wstępnie, to wyszło, że cena wysoka.
Jak dobrze poszukasz to 100zł za mb + czytnik.
Czytnik 400zł

Vmax 5m/s
--
Desoft
Qbab
2010-04-25 15:21:48 UTC
Post by Konop
- można zastosować gotowy enkoder z linką (w tej chwili jest własna
konstrukcja mechaniczna) - rozwiąże to część problemów, ale w gruncie
rzeczy, będzie to to samo ;)...
- pomiar optyczny - wykonać stalowy element z zębami i mierzyć toto
transoptorem szczelinowym ;)...
- pomiar odległościomierzem - chyba tylko ultradźwiękowym, ale nie wiem,
jak one zachowają się wewnątrz obudowy - można by je umieścić tylko w
prowadnicy, czyli pracowałyby w "tunelu"
a odległościomierz ale pracujący w podczerwieni ?

a przy okazji jaki masz gotowy enkoder z linką ?

Pozdr
Qbab
J.F.
2010-04-25 20:32:37 UTC
Post by Qbab
a odległościomierz ale pracujący w podczerwieni ?
A sa takie ?

Na czas przelotu za krotka odleglosc, triangulacyjne za malo dokladne,
a interferencyjne za drogie :-)

J.
Konop
2010-04-26 14:43:54 UTC
Post by Qbab
a odległościomierz ale pracujący w podczerwieni ?
Hmmm... a jaka jest różnica w porównaniu do ultradźwiękowego? Nie chodzi
mi o zasadę działania, tylko o dokładność, szybkość, możliwość pracy w
tunelu itp? Domyślam się, że łatwiej zrobić wąską wiązkę podczerwieni
niż ultradźwięków ;)... ale czy to się sprawdzi?
Post by Qbab
a przy okazji jaki masz gotowy enkoder z linką ?
To jest jakiś zwykły enkoder obrotowy, raczej inkretmentalny, nie
mechaniczny (optyczny zapewne), na ośce jest kółko, po drugiej stronie
drugie kółko, między nimi linka i tą linką się suwa ;)...
--
Pozdrawiam
Konop
Qbab
2010-04-28 06:54:17 UTC
Post by Konop
Post by Qbab
a odległościomierz ale pracujący w podczerwieni ?
Hmmm... a jaka jest różnica w porównaniu do ultradźwiękowego? Nie chodzi
mi o zasadę działania, tylko o dokładność, szybkość, możliwość pracy w
tunelu itp? Domyślam się, że łatwiej zrobić wąską wiązkę podczerwieni
niż ultradźwięków ;)... ale czy to się sprawdzi?
jakoś mi się kojarzy że w kanale powinien mieć łatwiej.

J.F.
2010-04-25 15:33:04 UTC
Post by Konop
- pomiar optyczny - wykonać stalowy element z zębami i mierzyć toto
transoptorem szczelinowym ;)...
Mozna zrobic zebatke, a na enkoderze kolko zebate.
Post by Konop
- pomiar odległościomierzem - chyba tylko ultradźwiękowym, ale nie wiem,
jak one zachowają się wewnątrz obudowy - można by je umieścić tylko w
prowadnicy, czyli pracowałyby w "tunelu"
O ogolnosci to bardzo dobrze powinny pracowac.
Post by Konop
- pomiar przyspieszenia i jego całkowanie (pojedyncze i podwójne), ale
sądzę, że to będzie kiepski pomysł, nawet z wykorzystaniem jakiegoś
oznaczenia pozycji "naturalnej"...
Tez mi sie tak wydaje. Drobny blad pomiarowy przyspieszenia podwojnie
scalkowany za chwile urosnie do wielkiego bledu pozycji.
Post by Konop
I czemu tu o tym piszę? Bo może ktoś temat przerabiał i wie,że pewne
metody się nie sprawdzą... a może polecicie jakieś gotowe moduły
mierników odległości, które zapewnią niezawodne działanie w takiej
sytuacji?
Sa linialy do obrabiarek. Cena .. przemyslowa :-)

Jak sie chcesz bawic, to:
a) obejrzec jak sa zrobione suwmiarki .. a to tylko 15 zl.
b) jedna z pierwszy plujek HP maila taki patent - czujnik optyczny na
wozku, i rozciagniety pasek folii z paskami.
c) myszke optyczna adaptowac. Z jakims fikusnym tlem to nawet
powtarzalne i dokladne powinno byc, pod warunkiem ze nie
zaimplementowali w myszy przyspieszania.

d) potencjometr na drucie oporowym

e) czy nie Pszemol opisywal tu kiedys taki czujnik do mierzenia
poziomu cieczy - rozciagniety drut z pradem, na nim plywak z magnesem
pierscieniowym oraz cewka. Impuls pradowy w cewce powoduje miejscowy
skret drutu, skrecenie sie rozchodzi, odbija od magnesu, wraca do
cewki, mierzymy opoznienie.

f) doczytac sie jak sie dawniej digitizery robilo. Czyli taki
stol/tablica, po ktorym cos ala myszka z cewka ustalalo swoja pozycje.
Pod tym stolem to kiedys widzialem kawal laminatu ze sciezkami w
odstepie paru cm ..

J.
Konop
2010-04-26 15:28:29 UTC
Post by J.F.
Mozna zrobic zebatke, a na enkoderze kolko zebate.
Można :)... ale to znowu mechanika, niewiele się różni od linki ;)...
Post by J.F.
Post by Konop
- pomiar odległościomierzem - chyba tylko ultradźwiękowym, ale nie wiem,
jak one zachowają się wewnątrz obudowy - można by je umieścić tylko w
prowadnicy, czyli pracowałyby w "tunelu"
O ogolnosci to bardzo dobrze powinny pracowac.
A nie powinno być problemu z sygnałem odbitym od boków i innych
elementów ułożonych wzdłuż? I późniejszej interferencji fal odbitych i
"lecących wprost"?
Post by J.F.
Post by Konop
- pomiar przyspieszenia i jego całkowanie (pojedyncze i podwójne), ale
sądzę, że to będzie kiepski pomysł, nawet z wykorzystaniem jakiegoś
oznaczenia pozycji "naturalnej"...
Tez mi sie tak wydaje. Drobny blad pomiarowy przyspieszenia podwojnie
scalkowany za chwile urosnie do wielkiego bledu pozycji.
Tzn. tu jest ruch "w te i na zod", więc niby lepiej, bo co chwilę obiekt
przejdzie przez jakiś znacznik i się błąd wyzeruje, no ale zatrzymanie
mogłoby dać ciekawe efekty ;)...
Post by J.F.
Sa linialy do obrabiarek. Cena .. przemyslowa :-)
Tak, też je znalazłem, ale są zbyt dokładne i zbyt wolne z reguły ;)...
Post by J.F.
a) obejrzec jak sa zrobione suwmiarki .. a to tylko 15 zl.
Kiedyś rozbierałem... ciężko będzie to chyba powtórzyć w takiej skali
(suwmiarka 15cm, tutaj min. 60)...
Post by J.F.
b) jedna z pierwszy plujek HP maila taki patent - czujnik optyczny na
wozku, i rozciagniety pasek folii z paskami.
To w sumie podobne do pomysłu z zębatkami, tylko fakt, wydrukowanie jest
pewnie tańsze od wycięcia takiego "grzebienia" :)...
Post by J.F.
c) myszke optyczna adaptowac. Z jakims fikusnym tlem to nawet
powtarzalne i dokladne powinno byc, pod warunkiem ze nie
zaimplementowali w myszy przyspieszania.
Też o tym pomyślałem, ale to ma być w miarę powtarzalne rozwiązanie...
kto wie, czy za rok będzie się dało taką samą myszkę kupić??...
Post by J.F.
d) potencjometr na drucie oporowym
Nie, tutaj będzie problem ze stykiem itp... każdy potencjometr kiedyś
zacznie trzeszczeć ;)...
Post by J.F.
e) czy nie Pszemol opisywal tu kiedys taki czujnik do mierzenia
poziomu cieczy - rozciagniety drut z pradem, na nim plywak z magnesem
pierscieniowym oraz cewka. Impuls pradowy w cewce powoduje miejscowy
skret drutu, skrecenie sie rozchodzi, odbija od magnesu, wraca do
cewki, mierzymy opoznienie.
Yyyy?? Ciężko zrobic coś, czego się nie rozumie ;)...
Post by J.F.
f) doczytac sie jak sie dawniej digitizery robilo. Czyli taki
stol/tablica, po ktorym cos ala myszka z cewka ustalalo swoja pozycje.
Pod tym stolem to kiedys widzialem kawal laminatu ze sciezkami w
odstepie paru cm ..
Digitizery?? :P... W sumie to chyba działa podobnie jak suwmiarka, albo
tablet do PC (mam taki i tam też jest trochę ścieżek, pionowe i poziome,
no i jedna okładka w piórku)...
--
Pozdrawiam
Konop
J.F.
2010-04-26 15:40:12 UTC
Post by Konop
Post by J.F.
c) myszke optyczna adaptowac. Z jakims fikusnym tlem to nawet
powtarzalne i dokladne powinno byc, pod warunkiem ze nie
zaimplementowali w myszy przyspieszania.
Też o tym pomyślałem, ale to ma być w miarę powtarzalne
rozwiązanie... kto wie, czy za rok będzie się dało taką samą
myszkę kupić??...
Taka sama moze nie, ale podobne optyczne beda jeszcze dlugo, a to
tylko jeden parametr.

Problem lezy gdzie indziej - czy dasz rade odczytac dane z tej
jednej myszki, bo jak na moj gust to windows ja zawlaszczy.
Mozna kupic szeregowa [na RS232] .. ale takiej drugiej za rok nie
kupisz :-)
Post by Konop
Post by J.F.
d) potencjometr na drucie oporowym
Nie, tutaj będzie problem ze stykiem itp... każdy potencjometr
kiedyś zacznie trzeszczeć ;)...
No ale czytales o tym costam plazmowym - firmowa elektronika nie
trzeszczy ;-)
Post by Konop
Post by J.F.
e) czy nie Pszemol opisywal tu kiedys taki czujnik do mierzenia
poziomu cieczy - rozciagniety drut z pradem, na nim plywak z
magnesem
pierscieniowym oraz cewka. Impuls pradowy w cewce powoduje
miejscowy
skret drutu, skrecenie sie rozchodzi, odbija od magnesu, wraca do
cewki, mierzymy opoznienie.
Yyyy?? Ciężko zrobic coś, czego się nie rozumie ;)...
Mi sie wydaje ze rozumiem, ale to jest temat na dlugie zimowe
wieczory :-)
Post by Konop
Post by J.F.
f) doczytac sie jak sie dawniej digitizery robilo. Czyli taki
stol/tablica, po ktorym cos ala myszka z cewka ustalalo swoja
pozycje.
Pod tym stolem to kiedys widzialem kawal laminatu ze sciezkami w
odstepie paru cm ..
Digitizery?? :P... W sumie to chyba działa podobnie jak
suwmiarka, albo tablet do PC (mam taki i tam też jest trochę
ścieżek, pionowe i poziome, no i jedna okładka w piórku)...
tablet wlasnie, tylko dawniej to sie chyba "digitizer" czesciej
nazywalo.
Takie drogie i duze cos, do projektowania w CAD, albo do
wprowadzania rysunkow, a nie dla dzieci do rysowania :-P

Jeden rozkrecilem i nic nadzwyczajnego tam nie bylo, przynajmniej
na oko.

J.
Wieslaw Bicz
2010-04-25 23:18:13 UTC
Post by Konop
- pomiar odległościomierzem - chyba tylko ultradźwiękowym, ale nie wiem,
jak one zachowają się wewnątrz obudowy - można by je umieścić tylko w
prowadnicy, czyli pracowałyby w "tunelu"
Pomiar ultradźwiękowy w "tunelu" jest jak najbardziej możliwy, ale
niekoniecznie nadają się do tego standardowe elementy. I może być
konieczne użycie wyższych częstotliwości niż to na ogół się robi.

W. Bicz

www.optel.pl
Konop
2010-04-26 11:41:21 UTC
Post by Wieslaw Bicz
Pomiar ultradźwiękowy w "tunelu" jest jak najbardziej możliwy, ale
niekoniecznie nadają się do tego standardowe elementy. I może być
konieczne użycie wyższych częstotliwości niż to na ogół się robi.
No właśnie... a mi chodziło o zastosowanie czegoś typowego... najlepiej
amatorskich modułów dalmierzy stosowanych w robotach, ewentualnie czegoś
przemysłowego (tylko cena różni się 10-20x ;))... Projekt jednoosobowy i
za mało czasu na robienie eksperymentów z różnymi metodami...
--
Pozdrawiam
Konop
Wieslaw Bicz
2010-04-26 13:28:33 UTC
Post by Konop
Post by Wieslaw Bicz
Pomiar ultradźwiękowy w "tunelu" jest jak najbardziej możliwy, ale
niekoniecznie nadają się do tego standardowe elementy. I może być
konieczne użycie wyższych częstotliwości niż to na ogół się robi.
No właśnie... a mi chodziło o zastosowanie czegoś typowego... najlepiej
amatorskich modułów dalmierzy stosowanych w robotach, ewentualnie czegoś
przemysłowego (tylko cena różni się 10-20x ;))... Projekt jednoosobowy i
za mało czasu na robienie eksperymentów z różnymi metodami...
Standardowe moduły pewnie nie zechcą działać, ale to trzeba sprawdzić.

Przemysłowe pracujące na przykład na 200kHz mogą się sprawdzić, ale to
też nie musi być pewne, bo warunki pracy w rurze są dość specyficzne.
Nie wiem, czy ktoś oferuje gotowe dalmierze tego typu. Zrobienie takiego
urządzenia jest na pewno możliwe.

W. Bicz
Piotrne
2010-04-26 14:33:51 UTC
Zobacz:

http://hackaday.com/2009/11/12/linear-optical-encoder/
http://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder
http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_encoder

P.
Waldemar Krzok
2010-04-26 15:00:34 UTC
Post by Konop
Witam!!
Jest taki problem - jedna część urządzenia jeździ sobie po prowadnicy.
Trzeba mierzyć prędkość, przyspieszenie itp. Najlepszym wyjściem jest
znać położenie i czas, reszta jakoś wyjdzie ;)...
Dotychczas było to realizowane tak: linka, enkoder absolutny i tyle ;)..
tyle tylko, że z tą linką bywały problemy... Ponieważ całość będzie
modernizowana (przejście z USB na BT), jest pomysł, aby zmienić sposób
pomiaru.... I tu zaczyna się problem - co będzie najlepsze??
- można zastosować gotowy enkoder z linką (w tej chwili jest własna
konstrukcja mechaniczna) - rozwiąże to część problemów, ale w gruncie
rzeczy, będzie to to samo ;)...
- pomiar optyczny - wykonać stalowy element z zębami i mierzyć toto
transoptorem szczelinowym ;)...
- pomiar odległościomierzem - chyba tylko ultradźwiękowym, ale nie wiem,
jak one zachowają się wewnątrz obudowy - można by je umieścić tylko w
prowadnicy, czyli pracowałyby w "tunelu"
- pomiar przyspieszenia i jego całkowanie (pojedyncze i podwójne), ale
sądzę, że to będzie kiepski pomysł, nawet z wykorzystaniem jakiegoś
oznaczenia pozycji "naturalnej"...
Co do dokładności i zakresów - ciężko wskazać... wiadomo, że ruch, to
max 60cm, prędkość - pewnie nieduża... całość napędzać będzie człowiek,
siłą mięśni ;)...
I czemu tu o tym piszę? Bo może ktoś temat przerabiał i wie,że pewne
metody się nie sprawdzą... a może polecicie jakieś gotowe moduły
mierników odległości, które zapewnią niezawodne działanie w takiej
sytuacji? Zależy mi jednak na dosyć częstym pomiarze, żeby wartości
przyspieszenia i prędkości były dosyć dokładnie liczone.... A może ktoś
podpowie jakąś inną metodę, która mi do głowy nie przyszła??
Postaram się zdobyć jakieś bardziej konkretne wartości, jakich można się
spodziewać, ale niestety, obecnie jest to niemożliwe...
Masz różne możliwości, w zależności od dokładności, którą chcesz
osiągnąć, wkładu robocizny oraz twoich finansów.

1. odległościomierz laserowy interferometryczny: dobry, prosty w
zabudowie, drogi jak cholera
2. odległościomerze laserowe/diodowe triangulacyjne: proste, mniej
dokładne, wymagają większej "objętości" do zabudowy. Odczyt kamerą liniową.
3. to co ty masz, czyli enkoder linkowy. Są takie komercyjne.
Ewentualnie podobnie z zębatką, rolką i innymi przekształtnikami
droga-obroty
4. czujniki indukcyjne lub ultradźwiękowe: też dobre i w miarę dokładne,
ale trzeba wiedzieć co jest w okolicy.
5. potencjometry liniowe: proste w zabudowie, proste w użytkowaniu ale
drogie, jak mają być dokładne.
6. czujniki optyczne z taśmą z "wzorkami": dobre, proste ale jak mają
być dokładne to drogie
7. czujniki magnetyczne a la suwmiarka: jw

Możesz pogadać z firmą Sick (www.sick.pl). Tam siedzą inszeniery i może
coś doradzą, oczywiście ze swojej palety. Kupować tam nie musisz (ale
możesz ;-))

Waldek