전자 캘리퍼는 어떻게 작동합니까?


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캘리퍼스

어떻게 든 육상 트랙의 커패시턴스를 측정하여 작동한다는 것을 알고 있습니다. 그러나 어떻게 거리를 측정하기 위해 커패시턴스를 사용합니까? 커패시턴스와 거리의 선형 관계입니까, 아니면 다른 일이 있습니까? 이것들은 실제로 정확합니다-0-100mm에서 ± 0.02mm의 사양이며, 해상도는 0.01mm로 떨어집니다. 나는 또한 이것이 매우 저렴한 가격대에서 사양을 어떻게 충족시킬 수 있는지에 놀랐다. 나는 8 파운드로 내 것을 집어 들고 치수를 알고있는 몇 가지 일반적인 물체에 대해 시도해 보았고 체크 아웃했다.


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이 주제에 대한 유용한 블로그 게시물 : 디지털 캘리퍼 분해 (참조 자료 정리 )
Nick Alexeev

답변:


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위치 대 정전 용량 비율 대 주파수 비율 대 값 변환. 핵심은 두 커패시터 근처에 고르지 않은 패턴 도체를 사용하는 것입니다. 회로의 응답 속도는 느리지 만 캘리퍼로 현저하게 작동합니다.


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: 누군가가 떨어져 그래서 당신이 패턴을 볼 수있는 세트를 찢어 adafruit.com/blog/2010/11/08/digital-calipers-tear-down
마이클 KOHNE

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좋은. 초기 발명가가 그것을 발견 한 것을 상상할 수 있습니다. 그는 한 손으로 게이지 / 커패시터 파열을 돌리고 다른 한 손에는 로그 눈금자를 사용하여 라디오를 튜닝 한 다음 손목에있는 LCD 시계를 다른 손으로보고 ... 유레카!

'WHERE DA PICS ??'로가는 것처럼 혼란 스러우면 Flickr 페이지 가 모두 표시 되어 있습니다.
Nick T

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신호의 범위를 지정하는 데 재미가 있었고 실제로 펑키 한 것이 진행되고 있습니다.

"여기에 좋은 웹 페이지가 있습니다"<-그 페이지? 잘못된! 전혀 일어나지 않는 일, 죄와 cos가 아닌 하나의 입력 신호 만 있습니다.

"핵심은 두 커패시터 근처에 고르지 않은 패턴 도체를 사용하고있다." <-다시 잘못

누군가가 실제로 이들 중 하나의 사본을 작성한 웹 페이지를 찾으면 그들이 말하는 것을 믿을 것입니다.

어쨌든 이것은 내가 측정 한 것입니다 .Google에서 해당 정보를 찾을 수 없습니다

8 개로 그룹화 된 수직 스트립은 칩 온 블롭의 디지털 출력에 연결되며 사인파와 비슷한 PWM 신호에 의해 구동됩니다. 8 상, 정현파주기 1800us (YMMV), 펄스주기 ~ 5.6us. 각 위상은 1800us / 8 = 225us만큼 이동

수신 플레이트는 용량 성 커플 링에 의해 고정자를 통해 오는 요약을 얻는다. 이제 수신 신호는 대부분 가비지이지만 출력 펄스 상승 에지에 해당하는 신호 피크는 정현파를 형성합니다. 정현파의 위상은 고정자의 위치에 따라 다릅니다. rx 측정을 추측하는 것은 출력 펄스로 시간을 정해야하며, 위상 변이를 얻기 위해 약간의 펑키 신호 처리가 필요합니다.이 rx 측 방법을 100 % 확신하지 못합니다.

tx 판의 고정자 패턴과 패턴이 5mm마다 반복됨에 따라 최종 값은 대략적이고 미세한 측정 값의 합입니다. 대략적인 측정은 5mm 반복 횟수이며, 일반적인 엔코더 값처럼 카운트되고 기억됩니다.이 카운트 업을 캘리퍼에서 스캔 헤드를 너무 빨리 움직이면 캘리퍼스가 0 포인트를 잃게됩니다. 정밀 측정은 출력 정현파의 위상 편이 측정입니다. 이것들은 합산되어 LCD에 표시됩니다.

그림은 다음과 같습니다. 여기에 이미지 설명을 입력하십시오

이것이 왜 중요한가?

a) 누군가 그것을 diy 프로젝트에 복사했다면 적어도 구글에서 찾을 수 없습니다. 누군가가 해냈다 고 확신하면 프로젝트를 게시 한 것처럼 보이지 않습니다. 이러한 공통 항목의 경우 사용법 정보가 단순히 없다는 것을 의미합니다.

b) 먼지가 싼 diy linear 엔코더를 만드는 능력은 많은 것으로 계산됩니다. 그것들은 개방 루프 제어 시스템이기 때문에 잼이나 미끄러짐이 적으며 제어 시스템은 더 이상 로봇이 어디에 있는지 알지 못합니다. 이제 산업용 로봇의 경우 각 축마다 하나씩 선형 인코더를 구입하십시오. Heidenhein 및 100 개의 다른 회사가 기꺼이 ~ 1k €에 판매합니다. 지하실 애호가들은 불행히도 그런 종류의 예산을 책정하지 않습니다. 그러나 그들은 디지털 캘리퍼에 사용되는 것과 같은 용량 성 리니어 엔코더를 기꺼이 구매하거나 제조가 간단합니다. 정보가 어딘가에 있다면


내가 본 일부 산업 시스템은 문자열 인코더를 사용합니다. 나는 그것들이 그들 자신의 문제를 가질 수 있다고 확신하지만, 절대적이거나 상대적으로 쉽게 만들 수 있습니다.
supercat

젠장, 그 마지막 의견은 내 마음을 달렸다. DIY 3D 프린터 / CNC 기계를위한 폐 루프 피드백 시스템을 만드는 것이 좋을 것입니다. 디지털 캘리퍼를 보려고 내 마음을 넘어간 적이 없으며 광학적 인 무언가를 생각했습니다.
dext0rb

capsense.com/capsense-wp.pdf에서 논문을 읽었습니까? 이곳은 LS Starrett Co.에서 디지털 캘리퍼로 사용하는 죄와 죄의 주장이 제기되는 곳입니다. 그래도이 디자인을 망치려고 노력했습니다. 그러한 설계가 전체 길이를 따라 0.01m 정밀도로 ~ 1 미터까지 확장 될 수 있다면 ... 많은 사람들이 관심을 가질 수있는 것입니다.
dext0rb

"capsense-wp.pdf. 그것이 죄와 cos의 주장이 들어온 곳입니다."그래, 그것을 조사했다. 캘리퍼스. "이러한 설계를 전체 길이를 따라 0.01m 정밀도로 ~ 1 미터까지 확장 할 수 있다면 ..."기본적으로 고정자 스트립을 만들 수있는 시간이 제한됩니다. 또는 판독 헤드가 2 배인 경우 두 줄의 판독 스트립을 사용하여 겹칠 수 있습니다. 고정자 스트립은 기본적으로 PCB-이며 매우 정확하게 만들어져 정확도를 높이기 위해 항상 보정 할 수 있습니다.
r2k-in-the-vortex

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낮은 응답은 3D 프린터 인코더로 사용을위한 제한 요인

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커패시턴스는 리졸버를 형성하여 마스터 신호와 비교할 때 위치를 매우 정확하게 결정할 수있는 sin 및 cos 값을 읽을 수 있습니다.

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