Микроконтролери и електроника
http://mcu-bg.com/mcu_site/

Индуктивни линейни датчици (линейно преместване)
http://mcu-bg.com/mcu_site/viewtopic.php?f=4&t=8345
Страница 1 от 2

Автор:  NikB [ Вто Ное 30, 2010 10:44 am ]
Заглавие:  Индуктивни линейни датчици (линейно преместване)

Трябва ми определяне на позицията на прът (щанга) при аксиално движение в рамките от L до L+X,
където L може да бъде от 0 до 100-200мм,
а X от 50 до 150мм.
Точност не по-малка от 1мм (0.5 или 0.2 - още по-добре :))
Особеното са високите вибрации, голямата запрашеност, широк температурен диапазон и евентуално наличие на влага (работа на полето, край морето :)).
И, естествено, цената да е минимална - за единична бройка 100-150лв.

Разгледах разни варианти от лазерни далекомери :), ФРП, шублери, капацитивни и линейни индуктивни датчици, (ха, ха, вкл. пробвах през делфи да си чета веб камерата - става, но вибрациите пречат :))

Прочетох и темите в този форум (и повечето линкове в тях):
Сензор за линейно преместване
Идея за софтуер за електронен шублер

Най-много ми харесха линейните магнитни датчици, но в Бг намерих само за разстояния до 10мм.

Все още не съм решил какво да използвам, а и днес пробвах нещо, направено с подръчни средства: на картинката. Ако на първичната намотка се подаде синусоида 5V, 12kHz на вторичната се получва между 0 и 0.8V, в завивимост от взаимното положение.
Мисля, ако се спра на подръчния вариант, честотата да бъде по-висока и с генератор на правоъгулни импулси (по-лесно ще ми е да го управлявам с процесора :)).
Механиката ще е доста по-прецизна и няма да има много голяма междина между двете намотки.
Замислям се дали вътре в малката намотка да сложа някакъв ферит (пръчка), за намаляване на загубите.
А и какъв ли ще е ефекта, ако цялата работа я сложа в някаква метална (от какъв ли метал?) тръба.
Моля за препоръки :), критиките също са полезни.

Прикачени файлове:
Demo.JPG
Demo.JPG [ 42.8 KiB | Прегледано 3791 пъти ]

Автор:  emilvtc [ Вто Ное 30, 2010 12:15 pm ]
Заглавие: 

Индуктивния сензор е добър избор. Незнам само колко би струвал (предполагам няма да е евтин).

От всички варианти и типове сензори си пропуснал ултразвуковия сензор.
С него няма проблем да покриеш диапазона на премествания за които говориш.
Има влагозащитени излъчватели/приемници, които не са никак скъпи. Примерно в ЕлектронИнвест ги гледах преди време. Струваха 4-8лв.
Предполагам вибрациите няма да им пречат, ако са с ниска честота - доста по-ниска от работната на сензорите 40kHz.

Няма проблем системата да се "самокалибрира" и по този начин да избегнеш влиянието на температурата, влажността, атмосферното налягане и др. върху точността на измерването.
1мм (0.5мм) резолюция (та и точност след автокалибровка) не е проблем да се постигне.

Не знам за какво точно ти трябва такъв сензор, но си струва да се замислиш и над този вариант.

П.П.
Дай някакво инфо за индуктивните сензори, които си намерил. Дейташит, цена, доставчик в БГ и др.

Автор:  NikB [ Вто Ное 30, 2010 12:31 pm ]
Заглавие: 

Благодаря ти за бързия отговор и помощта!


emilvtc написа:
От всички варианти и типове сензори си пропуснал ултразвуковия сензор....Примерно в ЕлектронИнвест...
Много добра идея, но от достъпната информация не ми е ясно как може да се ползва (не разбирам документацията му). Ако може да ми помогнеш :)?


emilvtc написа:
Дай някакво инфо за индуктивните сензори, които си намерил. Дейташит, цена, доставчик в БГ и др.
Линейни индуктивни сензори - към долната част на сайта: ID30YAE1-10, около 80 лв с ДДС.

Автор:  emilvtc [ Вто Ное 30, 2010 1:11 pm ]
Заглавие: 

За да ти помагаме качественно ни трябва инфо за конкретната конструкция или постановка.
Иначе изпадаме в общи приказки, които са принципно верни, но не вършат работа за конкретния проблем.
До колкото схванах имаш конкретен проблем и предполагам не ти се четат общи приказки, а и уважаваш времето на отговарящите ти колеги и искаш да им спестиш време за писане на общи приказки.
(е, освен ако въпроса ти е принципен и обш, а не конкретен)

За тези малки разстояния ще трябва да използваш система ултразвуков предавател и приемник.
Предавателя го връзваш през кондензатор 220нФ директно към пин на процесора.
Приемника през усилвател с усилване 50 - 1000 (зависи от разстоянието и типа на приемника и ще трябва да го определиш опитно) сигнала се подава на компаратор (шмид тригер) и на входа на кепчър на процесора.

Та генерираш 1-5 импула с честота 40кХз на пина към предавателя. С кепчъра измерваш закъснението на първия приет сигнал от приемника спрямо началото на първия генериран от теб импулс. Това време е пропорционално на разстоянието между предавателя и приемника и зависи от скоростта на звука.

Нямам инфо под ръка, но прегледай форумите по роботика и там ще намериш достатъчно инфо как да си направиш програмата. Не е никак сложно. Още повече, че работиш с логически сигнали, а не с аналогови.

Горе описания метод е най елементарния за измерване на разстояние.
Има и други алгоритми и начини на измерване с ултразвук - само с един сензор вместо с приемник и предавател и др.

Виж и за готови такива ултразвукови устройства за измерване на разстояние.

Автор:  fich [ Вто Ное 30, 2010 1:23 pm ]
Заглавие: 

http://www.celesco.com/linearpot/index.htm - нещо подобно съм виждал по разни металорежещи м-ни , само че индуктивно ( може би това: http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_var ... ransformer ). Едва ли ще е евтино. Може би ел. шублер със изход за данни е решение.

Автор:  NikB [ Вто Ное 30, 2010 1:33 pm ]
Заглавие: 

emilvtc написа:
...

Наистина много ми помагаш - вероятно маса сайтове трябваше да изчета, за да разбера как се управляват тия пиезо излъчватели - благодаря.

Аз си мислех :) :), че има готови, с интерфейс :) за десетина лева. :)
Дори и всичко да е идеално, простата сметка показва, че при скорост на звука 340м/с, за да измеря точност 0.5мм, трябва да определям точността на фронта с точност 1/(340[м/с]*1000[мм в м]/(0.5)) ~= 1мкс.
Т.е., дори и 200нс да цикъла на процесора, той трябва само с това да се занимава (т.е. да има един процесор само за това).


fich написа:
http://www.celesco.com/linearpot/index.htm - нещо подобно съм виждал по разни металорежещи м-ни , само че индуктивно. Едва ли ще е евтино. Може би ел. шублер със изход за данни е решение.
Първото наистина никак не е евтино и е излишно прецизно, едва ли отговаря на вибрации и запрашеност.
А шублерите приличат на играчки - много са нежни. Вярно, че са без пари (30-100лв).

Автор:  sigkill [ Вто Ное 30, 2010 2:51 pm ]
Заглавие: 

А многооборотен потенциметър + макаричка и стоманена тел навита на нея ?

Автор:  NikB [ Вто Ное 30, 2010 4:31 pm ]
Заглавие: 

sigkill написа:
А многооборотен потенциметър + макаричка и стоманена тел навита на нея ?
То има и линейни потенциометри, освен това, няма нужда да е многооборотен за исканата точност, но се опасявам, че непрекъснатите вибрации ще го скапят.
Впрочем, май съм пропуснал да опиша по-горе пробата с стъпков двигател (360 стъпки/oб) - работи почти като ФРП (сега дето му викат енкодер, де :))

Автор:  Grubi [ Вто Ное 30, 2010 4:55 pm ]
Заглавие: 

http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_var ... ransformer
www.me.ua.edu/ME360/PDF/LVDT_Applications.pdf
http://www.autosportsensors.com/Content ... meters.htm

и всяко свързано с мерене на линейното движение на амoртисьорите в товарните автомобили. всички екстри - запрашена среда, висока температура, вибрации и т.н. разбира се не са безплатни.

Автор:  bongo_x2 [ Вто Ное 30, 2010 7:31 pm ]
Заглавие: 

Цитат:
Grubi ...

Тъкмо се канех да пиша, че самоделката ти не е диференциална и съответно не е линейна.

Автор:  NikB [ Вто Ное 30, 2010 8:16 pm ]
Заглавие: 

bongo_x2 написа:
Цитат:
Grubi ...
... самоделката не е диференциална и съответно не е линейна.
Тая част от измерванията нещо ми се губи.
Още като я постнаха, Разгледах картинката, която имаш в предвид (една генерираща намотка и две вторични намотки една СРЕЩУ) - направи ми впечетление, но реших, че така може да се измерват отмествания в двете посоки.
Ако ми поясните теорията - ще съм благодарен.
Мислех си, (за "самоделката") когато линейно една по една намотките започнат да се припокриват, тъй като са линейно навити, резултатът също ще е линеен.

Автор:  bongo_x2 [ Вто Ное 30, 2010 9:20 pm ]
Заглавие: 

NikB, методиката е хем проста хем дълга за обяснение но в общи линии в трансформатор с вторична намотка със среден извод (т.е. диференциален) се мести сърцевина и разликата в напреженията се променя линейно с преместването.
Ти откога си скаран с гуглето? Аз тръгнах да си търся библията която имах по въпроса но се оказа извън лимита на времето ми. В общи линии: "неелектрически величини", "преобразуватели на неелектрически", "измеритель линейного перемещения" и т.н.
А тук погледна ли: http://www.sensomat.info/2-750.%20Lineina%20pozicia.htm

Автор:  NikB [ Вто Ное 30, 2010 10:04 pm ]
Заглавие: 

bongo_x2 написа:
...Ти откога си скаран с гуглето?...
:) съжалявам, че злоупотребявам :)
Естествено, благодарен съм ти за бързия отговор, за напътствията и линка.
Без да се опитвам да ти опонирам, но все пак (като извинение), ще кажа, че не съм искал да изнервя никого - всеки отговаря, когато има възможност.
Вероятно си от хората, които се дразнят, че нямат време да помогнат на всички :) (да си жив и здрав) :)!

А за конкретния въпрос - освен "измервания" (които вече съм забравил) учил съм и маса магнитни и електромагнитни науки (вкл 2-3 семестъра "антени" - и тях съм забравил :)) - просто сметките винаги са били сложни и е далче по-просто някой да ти каже с две думи физиката.
А физиката си е такава - последователно влизат намотките. Нелинейността вероятно е заради загубите (процентът на които се променя, с навлизането на едната намотка в друга).
Ако е така (т.е. ако само загубите внасят нелинейност) - спокойно ще я пренебрегна.

Тия дни ще ми направят една свястна механика и ще проверя нелинейността (естествено, ще пробвам и с LVDT (много ми хареса :))
(А и винаги винаги мога да програмирам една таблица в MPU - за подобряване на линейността)

Автор:  zax [ Вто Ное 30, 2010 10:08 pm ]
Заглавие: 

http://sensors-actuators-info.blogspot. ... /lvdt.html

сензора се каза Linear Variable Differential Transformer

няма да е евтин но ти може да си изработиш самоделка ако е за еденични бройки.
като напишеш LVDT ще намериш много работи.

това ми е при първо търсене :)

п.п. ако съм дублирал нечие мнение моля да ме извините.
Дано съм бил полезен.

Автор:  tgi [ Вто Ное 30, 2010 10:19 pm ]
Заглавие: 

NikB написа:
....
А физиката си е такава - последователно влизат намотките. Нелинейността вероятно е заради загубите (процентът на които се променя, с навлизането на едната намотка в друга).
Ако е така (т.е. ако само загубите внасят нелинейност) - спокойно ще я пренебрегна.
...


Бе май няма да са само загубите, връзката не беше ли квадратична... Във всеки случай човек
като смята индуктивност на нещо знаейки Al броят намотки е на квадрат, а с това движение
сякаш променяш именно броя намотки върху все тая сърцевина, която има горе-долу все тоя
Al (то сигурно и това не е така но е по-малката беля). Но пък от тестовата установка можеш
да видиш дали е квадратична връзката, най-вероятно е. Което може да е или да не е
проблем, ако получиш нужната точност в целия обхват няма да е проблем очевидно.

Страница 1 от 2 Часовете са според зоната UTC + 2 часа [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/