Natančno merjenje pomika in hitrosti z odzivnostjo >500Hz

[MKr]

Lep pozdrav

Želel bi meriti pomik in hitrost bata +- 100mm, hitrosti <10m/s . Pomembno je, da je odzivnost sistema večja od 500hz (idealno okoli 1000Hz ali več)in da je kar se da linearen. Za enkrat nisem imel uspeha pri iskanju senzorjev, ki bi to zmogli.

Najbolje kar najdem so LVDTji z odzivnostjo do 500hz. Ali kdo pozna kakšnega, ki bi bil sposben višje odzivnosti ?

Slišal sem tudi že za možnosti optičnega merjenja, vendar mi ni uspelo najti ničesar oprijemljivega na internetu, če kdo ve kaj več mu bom zelo hvaležen za dodatne informacije.

Dobrodošle tudi druge ideje.

Hvala za pomoč ter vse dobro v 2011!

[masinist]

To se imenuje merilna letev (optična). Izdeluje npr. Iskra Tela iz Ljubljane.

lp, masinist

[masinist]

Po angleško je to Linear encoder.
Poglej tudi na stran od firme RLS iz Ljubljane.

lp, masinist

[Krpan]

Pri nas uporabljamo letev od RSF, mislim, da ima frekvenco do 10 000 Hz trenutno pa uporabljamo 4000Hz.

Brat je naredil še programsko opremo, tako da sproti izrisuje dva grafa (pot čas in pot hitrost) na računalniku, vse meritve shranjuje in še veliko drugega.
Veš pa na ZS.

[MKr]

Najlepša hvala obema za pomoč.

Optična letev za enkrat ustreza vsem zahtevam - se moram pa še malce bolj poglobiti.

Lep začetek leta

MKr

[KLAN]

kar se tiče letev bodi zelo pazljiv , katero frekvenco gledaš v katalogu. trikrat preveri, da je maksimalna frekvenca res tisti iskani "število merjenih vrednosti na sekundo, poslanih na tvoj računalnik" in ne samo "internal clock".
Sicer pa je elegantna rešitev z laserjem in sprejemno diodo, ki sprejema odboj svetlobe laserja na površini nihajočega objekta. Imaš potem pa dva različna načina: ali meriš jakost odbite svetlobe z diodo in iz tega izmeriš položaj, ali pa (mnogo dražje) meriš čas, ki ga svetloba potrebuje da se odbije nazaj do celice (policijski lidar). Prvi način je presenetljivo natančen pri majhnih pomikih,pri velikih pomikih pa,hmmm...Ker so diode dobro odzivne, merjenje z željeno frekvenco ni problematično. Meni se laserji bolj dopadejo kakor LVDTji,ker slednji se pri večjih hitrostih zelo grejejo in s tem sami sebi pačijo signal. Poleg tega lahko s svojim mehanskim uporom preveč vplivajo na opazovani objekt, česar mogoče ne želiš. So pa dobri za merjenje hitrosti! Ker delujejo po principu hitrosti. Z 200mm amplitude jih dobiš recimo tule:

http://www.metrolog.net/files/tech/rdpe ... trolog.pdf

Frekvenčno recimo da ustrezajo 500Hz, če boš drugje iskal, glej da imajo kalibrirano vzbujalno frekvenco 10KHz

Optične letve so solidne za pomik, slabe za hitrost,obupne za pospeške. Če malce preračunam: za 1KHz meritev potrebuješ vsaj 10kHz semplanje, raje 100kHz. Pri hitrosti 10m/s je potrebna resolucija 10000mm/s deljeno s 2*100000n/s, pri čemer je n število samplov, krat faktor 2 , ker potrebuješ 2 položaja , da izmeriš hitrost. Resolucija za to hitrost torej vsaj 0.05mm. Če želiš meriti manjše hitrosti, potem je stvar seveda linearno slabša...zahteva še večjo resolucijo. Torej za hitrost 1m/s, je potrebna resolucija letve najmanj 0,005mm. Seveda pri 100KHz semplanja. Po domače: počasnejši premiki naredijo manjšo razdaljo v enakem časovnem obdobju, torej zahtevajo večjo resolucijo. Če želiš hitrost meriti na določeno število decimalk, potem izračunaš razliko med razdaljo za razliko vrednosti desetkratnika tiste decimalke. Recimo: 0,1m/s/10= 0,01m/s. Potrebna resolucija je 0,0001mm. Take letve so tehnično neizvedljive. Torej za merjenje 10,0 m/s s meritvami s frekvenco 1kHz optične letve niso primerne. Lahko ti sicer zmontiraš mikronsko letvo in uporabiš še višje frekvence, samo dobljene številke ne bodo vredne ničesar. Lahko kvečjemu biiiistveno manj meritev na sekundo,kar se hitrosti tiče. Če je sprejemljivo,pa se sam odloči glede na aplikacijo.
Mimogrede, resolucije se da dobit tudi 0.0001mm, samo na žalost se na ponovljivosti še vedno ne dobi nič. Nekje +-3 do 5 mikronov.
Kar se tiče zahteve po linearnosti, pa niti ni problematična nelinearnost. Enostavno pomeriš oz ti jo že poda proizvajalec (bolj zanesljivo je pomeriti). Potem iz množice meritev dobiš neko krivuljo odziva, malo matematično potelovadiš in dobiš obratno funkcijo,katero samo enostavno v excellu poženeš preko zajetih vrednosti in dobiš prave meritve.

PS:preden me kdo napade, da njegove merilne letve merijo vse lepo in prav, naj že v naprej povem, da na letvi za obdelovalni stroj gotovo ne piše, da je narejena za podajno hitrost 10m/s, previsoke vrednosti semplanja pa samo večkrat pomerijo isto cifro, na točnost meritve hitrosti pa ne vplivajo z ničemer.