Измерение положения и перемещения

[PacinkSN]

Я, бы не стал напрягаться с изобретением велосипеда, и использовал стандартные решения.
Например, если требуются малые габариты, и минимальные потери на трение измерительного механизма - то использовать микро или нано энкодеры. Например такие: http://www.scancon.ru/page_sch09.html
Если требуется электрически изолировать от измерительной системы, то либо вал из диэлектрика, соединяющий энкодер с механизмом, либо гальваническая развязка любого выда.
На практике, легко реализуется измерения абсолютного угла поворота вала, и подсчёт колличества оборотов, с точностью не хуже 0,01 градуса, при часторе вращения до 12000 об/мин (200 об/сек). При этом, при отключении питания, и последующей подачей, энкодер фиксирует перемещение без питания до 65000 оборотов и до 65000 отсчётов на оборот.
Так же есть линейные энкодеры, фиксирующие линейное перемещение.
Производителей энкодеров много, мне больше нравятся Siemens, Hubner Berlin, Scancon. Большинство современных энкодеров программируются, и работают в широком диапазоне питающих напряжений и температур.

[makakus]

Один строитель светодиодных колпаков на колёса автомобиля утверждал, что определяет положение колеса магнитным датчиком, типа компаса, от магнитного поля земли.
А нельзя пластмассовый колпак изнутри покрасить? Тогда нарисовать лучи, оптическая система по месту, я не знаю, что там внутри.

[dnp41]

М-дяяя.. вообще-то похоже на задачу, стоявшую лет 40 назад - как определить положение в пространстве ракеты, пролетевшей через заградительное облако ядерного взрыва и кувыркающейся в воздухе ( вся электроника в это время вырубается) и дать направление дальнейшего движения. Вообще-то все угловые и линейные перемещения с любой (до 2 угл. секунд и 1 микрона) точностью, определяются фотоэлектрическими или индуктосинными датчиками. Литературы по этому поводу - сколько угодно. Ищущий да обрящет.

[dnp41]

Да и вообще, в любом координатном станке эти проблемы решены давно. Со схемами, описаниями и теорией. Так что и искать-то тут нечего.

[alexboil]

Диаметр самого диска 25см. Он стальной.

Колпак изнутри можно покрасить - наверно этот метод и будем опробывать.
касательно гос.поверки - она не требуется т.к. это экспериментальная опытная установка.

Всем спасибо за комментарии!!!

[Fil_v]

Кроме того, гироскоп будет чувствовать ещё и скорость вращения Земли - а она немаленькая - 15°/час умножить на cos географической широты.

ну, вращением Земли можно пренебречь (слишком малое значение за оборот вала). насчет интегрирования- согласен, но т.к. измеряется угловое перемещение, а не линейное, то общая погрешность определяется ошибкой измерения ускорения и ошибкой измерения времени (при кварце - крайне мало). заданная точность измерения угла- 10-15град, т.е. 1/36-1/24 окружности. Оговорюсь сразу-я не имел в виду ставить акселерометр по касательной к окружности диска! я говорил об установке акселерометра параллельно линии радиуса! при этом возможно определить (при относительно небольшой возможной скорости снижения частоты вращения) минимум и максимум показаний акселерометра и корректировать последующие данные. Аналогично - можно поставить акселерометр на корпус привода, а на диск поставить дисбаланс - при этом по показаниям акселерометра определить фазу вращения (при этом никакая электроника не вращается!). Недостаток метода - задержка результата, но при низких скоростях изменения оборотов привода - это несущественно.
Другой похожий способ- светоотражающие полоски на диске. Но по исходному заданию это не подойдет без дополн-х средств (Как минимум, нужно при включении прибора, знать в каком он положении находится (что-бы потом считать куда его сдвинули).)
Акселерометр после 1-го же оборота даст определить фазу диска (но не пьезоакселерометр!)

[andruha-d]

Диаметр самого диска 25см. Он стальной.

Колпак изнутри можно покрасить - наверно этот метод и будем опробывать.

Раз уж колпак покрасить можно, то напрашивается идейка насчет оптической мышки. Если ее повернуть глазиком к колпаку и подстроить оптическую часть так, чтобы колпак был в фокусе то на выходе получим перемещение. (Оптику, не знаю, может от лазерной указки взять).

Вариант №2 - маленькая видеокамера смотрит на тот же колпак и выделяет, например центральную полосу, а на колпаке разметку нанести, что-то вроде штрих-кода, по которому положение должно определяться. Хотя, видеокамера наверное медленная для этого, придется фотоэлементы какие-то ставить.

Кстати, может можно не колпак разрисовывать, а сделать фиксированное окаймление диска и считывать изображение с него (так, вроде, проще будет и расположить датчик к изображению ближе можно, хотя, сути это не меняет).

[evdum]

Акселерометр ADXL320

[alexboil]

Один строитель светодиодных колпаков на колёса автомобиля утверждал, что определяет положение колеса магнитным датчиком, типа компаса, от магнитного поля земли.
А нельзя пластмассовый колпак изнутри покрасить? Тогда нарисовать лучи, оптическая система по месту, я не знаю, что там внутри.

А можно отсуда поподробнее! какая точность была? как маталл влиял на показания? с точки зрения определения положения задачи идентичны

[makakus]

А можно отсуда поподробнее!

Да пожалуйста, вот здесь, сообщение №260, он таки признался.
Я не стал развивать мысли, как покрасить и чего нарисовать. Но если высокая точность не нужна, то можно поставить лампочку подсветки и 2 фоторезистора/фотодиода, а напротив них нарисовать каждому линию с плавно изменяющейся яркостью. По результатам показаний оно будет работать и в статике и в динамике.