Czy można używać myszy optycznej do pomiaru odległości do 1-10 μm?

Pracuję na domowej maszynie CNC, która wykorzystuje silniki krokowe i pasek rozrządu MXL do ruchu maszyny. Ponieważ używam stepperów, kontroler nie ma żadnych informacji zwrotnych na temat rzeczywistej pozycji maszyny (tzn. Otwartej pętli). Czasami, kiedy wykonuję cięcia, odłamki materiału lecą na bramę i przesuwają się po torze, powodując, że silnik pomija kroki. Aby rozwiązać ten problem, instaluję odkurzacz i odkurzacz, aby utrzymać obszar w czystości, ale to nadal nie rozwiązuje problemu pomijania kroków z różnych powodów.

Oczywiście istnieją już rozwiązania, które „zamykają pętlę” na rynku przemysłowym, ale myślę, że nie byłyby one przeznaczone dla hobbystów homebrew. Gdyby można było zastosować coś tak wszechobecnego, jak optyczny czujnik myszy, byłby to wielki dar dla poprawy niezawodności maszyny do majsterkowania, nawet jeśli jest ona marginalna. Może być również wykorzystany do samokalibracji, jeśli pomiary są wystarczająco dokładne.

Wymiary mojej maszyny to 750 x 1000 mm, więc potrzebuję czegoś, co można dokładnie zmierzyć na tej odległości. Oczywiście myszy optycznej można używać do pomiaru odległości (do tego jest przeznaczona!), Ale jakich parametrów powinienem szukać, aby osiągnąć mój cel (DPI, CPI, rozdzielczość kamery itp.) Pomiar z dokładnością do 1-10 μm i czy pomiary te byłyby powtarzalnie dokładne?

(Każdy krok silnika przesuwa maszynę o 0,01143 mm, więc myślę, że preferowana byłaby precyzja 1 μm, ale może to wymagać zbyt wiele.)

Niestety wydaje się, że mój najlepszy trop i najczęściej omawiana rodzina czujników Avago (ADNS) zostały wycofane. Na przykład ADNS-9800 . Czy sprzedali technologię innej firmie? Czy istnieje alternatywa, która jest łatwa do zdobycia i ma odpowiednie arkusze danych? Domyślam się, że zostały one przerwane, ponieważ inne firmy zintegrowały aspekt USB z matrycą modułu czujnika, co sprawia, że ​​całość jest tańsza w produkcji (zamiast potrzebować kolejnej mikro do konwersji SPI / I2C-> USB).

Czy istnieje lepszy sposób, aby to zrobić, jednocześnie kontrolując koszty? Myślę, że do 30 USD na czujnik byłoby celem dla tego rodzaju rynku.

Próbowałem już tego wcześniej, używając czujnika Avago pobranego z myszy optycznej.

To nie działa

Rozdzielczość jest doskonała, ale dokładność jest okropna. Kalibracja zmienia się w zależności od odległości od materiału do czujnika.

Zorganizowałem test z kołem o średnicy 3 "i czujnikiem odczytującym zewnętrzny„ bieżnik "koła. Umieściłem też flagę na kole, przechodząc przez czujnik przerywacza optycznego. Liczba odczytów na obrót różniła się o kilka dziesiąte części procenta, co nie jest wystarczająco dobrą powtarzalnością do obróbki.

Wydaje mi się, że można użyć optycznego czujnika myszy w połączeniu z dokładnym czujnikiem o niskiej rozdzielczości do wypełnienia punktów pośrednich. Ale tak naprawdę myślę, że inne technologie czujników są bardziej odpowiednie do tego.

Zgrabny pomysł. Zastanawiałem się nad użyciem zhakowanego pióra Livescribe ze specjalnymi szynami kropkowymi do tego samego celu, a następnie zapewnione byłoby położenie bezwzględne, a nie względne położenie zapewniane przez podstawową mysz optyczną. Wiem, że pióro twierdzi, że ma precyzję do 1 µm, ale trudno powiedzieć o dokładności. Nadal uważam, że to dobry pomysł; Po prostu nie udało mi się tego spróbować. Jeśli spróbujesz, zaktualizuj nas.

Jeśli chodzi o parametry myszy optycznej, będziesz chciał poszukać wysokiej DPI. W twoim przypadku dla rozdzielczości 1 µm potrzebujesz więcej niż 25 400 DPI. Nie trzeba dodawać, że jest dość wysoka. Podstawowa optyczna mysz do gier może mieć DPI 2500. Znowu to precyzja, a nie dokładność. Myszy optyczne prawdopodobnie nie są właściwą drogą.

Jeśli używasz systemu opartego na śrubie pociągowej, możesz umieścić kodery optyczne na końcach śrub. Zebranie wnętrzności za pomocą myszy kulkowej dałoby ci enkodery o wysokiej rozdzielczości, a także większość obwodów sterowania. Nie mogę znaleźć rozdzielczości wspólnego koła enkodera, ale kula działa wewnętrznie jako znaczący układ przekładni, więc być może można zastosować podobny mechanizm.