Устройство измерения скорости угла поворота лазерного луча - Страница 2

dima1987 · 20.06.2008, 22:14

Совершенно не шокирует))

Перерыл на fips.ru кучу патентов, и как раз самые подходящие были с кодовой линейкой. Была мысль на пути лазера поставить линзу, которая бы направляла луч после прохождения через неё параллельно своей главной оптической оси, а уже далее будет линейка не изогнутая. но тогда нужно, чтобы штрихи соответствовали преломлению линзы. идея с сгибанием линейки мне больше нравится)

l-e-o-n-a-r-d-o · 20.06.2008, 22:32

Есть 2 варианта:
1 призмой отвести часть луча на небольшой экран, и вебкамерой програмно считать скорость.
2 призмой отвести часть луча на линейку, прозрачность которой изменяется с расстоянием от начала, например экспоненциально, далее линза и фотодиод, меряем скорость изменения амплитуды напряжения.
В каждом варианте свои сложности. а в принципе реально.

dima1987 · 20.06.2008, 22:46

вариант с вебкамерой не годится, нужно мерить более примитивными методами.

а вот второй вариант интересен. если можно поподробней и вообще хорошо было бы с иллюстрацией)

NOPROBLEM · 21.06.2008, 00:05

Цитата:

Совершенно не шокирует))

Ну тогда еще один, еще проще. По радиусу вращается рычаг, на конце которого располагается позиционно-чувствительный фотоприемник. Вращение шаговым двигателем под управлением процессора. Сравни, для выбора предпочтительного

dima1987 · 21.06.2008, 00:21

Цитата:

Ну тогда еще один, еще проще. По радиусу вращается рычаг, на конце которого располагается позиционно-чувствительный фотоприемник. Вращение шаговым двигателем под управлением процессора. Сравни, для выбора предпочтительного

Я так понимаю, рычаг должен быть жестко связан с лазером и фотоприемник находится всегда напротив лазера? Если да, то всё-таки позиция будет сниматься с рычага, а не с фотоприемника. Или я не так понял?

urndy · 21.06.2008, 00:39

А по-моему задание сформулировано как никогда полно и лаконично - ведь для измерения скорости угловых перемещений не требуется знать в какой точке его измерять - ведь оно одинаково и центре и на любых расстояниии от него. Данное задание лекго реализовать про помощи элетронных гироскопов, например производства фирмы MURATA или Analog Divice, они применяются очень широко и не дороги - даже в электронных игрушках и моделях вертолетов. Они не имеют ни веса ни габоритов имеющих какое-нибудь принципиальное значение в большинстве прикладных задач. Этот гироскоп необходимо лишь закрепить на устройстве позиционирования лазера. Они имеют выходные сигналы как аналоговые, так и интерфейсные типа SPI. дальше их можно обработать с помощью любого контроллера типа PIC или AVR кому какой по душе.

NOPROBLEM · 21.06.2008, 00:41

Сообщение от dima1987

Я так понимаю, рычаг должен быть жестко связан с лазером и фотоприемник находится всегда напротив лазера? Если да, то всё-таки позиция будет сниматься с рычага, а не с фотоприемника. Или я не так понял?

Точно! Фотоприемник из двух половинок всегда устанавливается так, чтобы луч делился поровну между половинками фотоприемника, тоесть центр луча приходился бы точно на линию, их разделяющую.
А по скорости вращения рычага определяется скорость вращения луча лазера.
Кстати, весь рычаг с шаговым приводом можно взять от дохлого винчестера

dima1987 · 21.06.2008, 01:02

Цитата:

А по-моему задание сформулировано как никогда полно и лаконично - ведь для измерения скорости угловых перемещений не требуется знать в какой точке его измерять - ведь оно одинаково и центре и на любых расстояниии от него. Данное задание лекго реализовать про помощи элетронных гироскопов, например производства фирмы MURATA или Analog Divice, они применяются очень широко и не дороги - даже в электронных игрушках и моделях вертолетов. Они не имеют ни веса ни габоритов имеющих какое-нибудь принципиальное значение в большинстве прикладных задач. Этот гироскоп необходимо лишь закрепить на устройстве позиционирования лазера. Они имеют выходные сигналы как аналоговые, так и интерфейсные типа SPI. дальше их можно обработать с помощью любого контроллера типа PIC или AVR кому какой по душе.

Всё таки в данном случае гироскоп и будет тем устройством, которое будет измерять скорость. Мне же нужно его разработать самому (напомню, речь идёт о курсовой работе) + В данном случае будет измеряться фактически скорость корпуса лазера, а мне по заданию надо измерять скорость поворота лазерного луча.

Цитата:

Точно! Фотоприемник из двух половинок всегда устанавливается так, чтобы луч делился поровну между половинками фотоприемника, тоесть центр луча приходился бы точно на линию, их разделяющую.
А по скорости вращения рычага определяется скорость вращения луча лазера.
Кстати, весь рычаг с шаговым приводом можно взять от дохлого винчестера

А какую роль тогда будет играть фотоприемник в измерении скорости поворота?

Вы подсказали мне интересное решение - рычаг связывается с лазером. Луч направляется, как Вы и сказали, на середину двух фотоприемников. И рычаг делается слегка упругим к повороту, настраивается так, чтобы при скорости 5градс (напомню, мой диапазон скорости 0-5 градс) луч полностью переходил на один из фотоприемников. Тогда и реализуется второе задание - на выходе аналоговый сигнал +-5В (фотоприемники включить в цепь так, чтобы отрицательное напряжение соответствовало, например, повороту налево, положительное - направо). Но тогда проблема с 10-разрядным параллельным кодом - как получить на выходе его...

urndy · 21.06.2008, 01:23

На самом деле гироскоп измеряет как раз угловую скорость,что необходимо по заданию. А что касается курсовой работы, то по-моему это очень инновоционно и в духе времени. Сам элетронный твердотельной гироскоп будет являться датчиком плюс схема в виде микроконтроллера для обработки сингалов от гироскопа и выдачи результатов измерения в каком-нибудь удобном виде требуемом по техническому заданю величины угловой скорости лазера плюс конструкция устройства плюс программа обработки сигналов гироскопа для микроконтроллера - вот и достаточно объемный курсовой проект без всяких там извращений из деталей со свалки отходов старых винчестеров и другой дряни, которой как анахронизмом больше и нечем назвать для современного студента, а иначе мы так и будем придатком всего остального мира. Учись, студент. Удачи.

NOPROBLEM · 21.06.2008, 01:23

Цитата:

А какую роль тогда будет играть фотоприемник в измерении скорости поворота?

Тут две почти независимые системы:
1. Следящая система, которая поворачивает рычаг всегда так, чтобы луч приходился на границу раздела половинок фотоприемника. Ток с этих половинок преобразуется в напряжение и меряется встроеным АЦП микропроцессора. По результатам сравнения меняется скорость вращения рычага.
2. Текущая корость вращения рычага в цифровом коде выводится из микропроцессора. Параллельно преобразуется в аналоговый сигнал.
Кстати, забудь про все системы, формирующие аналоговый сигнал (в том числе и с акселерометрами/гороскопами. Их точность редко превосходит 1%, что на порядок меньше, чем тебе нужно