Distanze Micrometriche

Ciao ,

eccoci nel nuovo forum. Ho letto con molto piacere la spiegazione di GioBlu sulle distanza con Sensore sharp . http://www.gioblu.com/tutorials/sensori/122-il-sensore-sharp-gp2d12-per-la-misura-della-distanza Ho dei problemi su i risultati .. non nuovendo nulla mi escono errori anche di 1 Cm. Ho modificato il software in modo tale che mi faccia almeno 2000 letture e mi dica la media , in modo da ridurre l'errore , ma anche qui non spostanto ne toccando il sensore , ogni tanto mi escono errori di 1 cm. La mia Domanda e' .. ci sono sensori con distanze da 0-10 mm da poter sostituire allo sharp e che abbiano una risoluzione di 0.01 mm ?

e poi come faccio a eliminare queste incongruenze di lettura ?

Grazie. Ciao.

Per non avere picchi strani di tensione devi alimentare il sensore tramite una resistenza da 33 ohm e mettere in parallelo ai suoi terminali di alimentazione un condensatore, preferibilmente low esr, da 100 uf, questo perché questi sensori emettono 32 impulsi IR di circa 150 us distanziati di circa 800 us ciascuno, per ogni ciclo di misura, che generano picchi di assorbimento di 200-220 mA, ovviamente l'assorbimento medio è solo 30-35 mA, ma quello di picco è comunque presente. Altro dettaglio tutti i telemetri Sharp al massimo richiedono circa 65 ms per ogni ciclo di misura, il che si traduce in poco più di 15 letture al secondo, pertanto è inutile campionare 2000 volte al secondo, basta fare un oversampling 8x giusto per cancellare il rumore, cioè si campiona a 130-140 volte al secondo.

Grazie...

ok le resistenze , non tanto i condensatori. ma allora tra una lttura e l'altra dovrei mettere una pausa se no mi legge piu' volye lo stesso valore ? ma un sensore con un range piu' piccolo c'e' ? dovrei analizzare il movimento di un blocco di inox portato a una temperatura di 200-270 gradi. Analizzare le deformazioni.

Grazie.

Ciao..

Per quello che vuoi fare non vanno bene i telemetri sharp, non hanno sufficiente risoluzione, al massimo puoi apprezzare variazioni di 3-4 mm a distanza ravvicinata.

e questo potrei utilizzarlo come un sharp ?

http://www.robot-italy.com/product_info.php?cPath=15_47&products_id=977

ha una lettura tra 3 e i 7 mm

potrei usarlo per la variazione di distanza . lo collegerei come il sharp.

Ciao Mauro_Titan

Quel sensore non rileva la distanza ma la presenza o non presenza di oggetti rilettenti che si trovano a una distanza tra 3 e 7mm.

Non conosco nessun senore con quella risoluzione che funzioni a quella temperatura.

Forse spieghi meglio cosa e perché devi misurare questi spostamenti minimi.

Ciao Uwe

ho un blocco di acciaio Inossidabile lavorato. ha dentro fori .. fresature ed e' vincolato su un altro pezzo nella parte centrale della lunghezza. il blocco al termine viene rettificato per la planarita.

il problema e' nato quando e' stato consegnato. all'intero dei fori mettono dentro delle resistenze e portano il blocco ad una temperatura tra i 200 e i 250 gradi. naturalmente il blocco si deforma , si allunga e si svergola . ma il cliente mi dice che e' impossibile :~

pertanto , non potendolo toccareper la temperatura ,volevo provare a vedere se mettendo su 4 sensori infrarossi oppure 1 su una guida scorevole , registrare ogni singolo punto del pezzo a temperatura ambiente e poi rifare con pezzo a 250 gradi , per verificare la deformazione del pezzo, naturalmente in presenza del cliente.

il sensore lo cercavo nn a contatto , se nolo foderei

Temperatura a parte il vero problema è la risoluzione, solitamente questo tipo di misure si fanno tramite interferometria, una tecnica decisamente costosa.

Sob!!!!

Speravo di riuscrire in un modo o nell'altro a far vedere che il problema e' casato dalla temperatura. e' il classico scarica barile .. loro non riescono a farlo andare allora il pezzo e' sbagliato. SObBBBBB

Grazie cmq.

ma perchè semplicemente non ci poggi sù un comparatore (a freddo)? per poi leggere lo scostamento quando è arrivato in temperatura?

Brainbooster:
ma perchè semplicemente non ci poggi sù un comparatore (a freddo)? per poi leggere lo scostamento quando è arrivato in temperatura?

Avrei delle perdite di temperature dovute alla cessione di calore dal blocco al comparatore e pertanto in quei punti si potrebbe deformare meno.

E poi mi sebrava piu’ figo farlo con Arduino :stuck_out_tongue:

la testa del comparatore è semisferica, e quindi avresti uno trasferimento minimo data l'area del punto di contatto. Purtroppo le dimensioni che vuoi apprezzare rendono il progetto molto difficile, non essendoci nulla di precostruito. Dovresti attrezzarti con un laser ed un psd ( http://sales.hamamatsu.com/en/products/solid-state-division/position-sensitive-detectors/one-dimensional.php) e tutta la circuiteria e l'ottica che serve per farli funzionare.... tutt'altro che semplice

@Brainbooster Sono curioso e non ho capito come si usano i PSD (come leggi il dato che Ti dice la distanza).

@Mauro_Titan Vedendo i PSD ho pensato ai CCD lineari tipo quelli usati nei scanner, ma non so neanche li come leggere il dato; dopo l'esposizine si puó sciftare il dato come tensione analogica fuori sul uscita. Se punti un laser con un angolo di 30-45 gradi sul pezzo di aluminio e leggi la posizione del raggio riflesso che dovrebbe spostarsi in funzione della dilatazione.

Ciao Uwe

Uwefed ha fatto centro ;) il paragone calza a pennello. http://www.on-trak.com/appnote2.html per la parte elettrica basta leggere il datasheet di un psd e guardare il test circuit o leggere questo: http://sales.hamamatsu.com/assets/pdf/catsandguides/psd_technical_information.pdf

uwefed:
@Brainbooster
Sono curioso e non ho capito come si usano i PSD (come leggi il dato che Ti dice la distanza).

@Mauro_Titan
Vedendo i PSD ho pensato ai CCD lineari tipo quelli usati nei scanner, ma non so neanche li come leggere il dato; dopo l’esposizine si puó sciftare il dato come tensione analogica fuori sul uscita. Se punti un laser con un angolo di 30-45 gradi sul pezzo di aluminio e leggi la posizione del raggio riflesso che dovrebbe spostarsi in funzione della dilatazione.

Sta diventando complesso … cmq. ci penso come si potrebbe risolvere il problema
(Con i miei mezzi e con le mie conosceze)
Ma mi sa che optero per modificare un comparatore mettendo sull’albero un encoder , cosi’ so che ogni giro e’ un mm l’encoder e’ diviso per 2048 … percio’ otterrei una lettura di : 0.0005 mm per passo.

Grazie a tutti.

@ Brainbooster

Grazie Nei Datasheet non era specificato. Ne avevo leto 2 prima di fare la domanda.

per la cronaca: Non sono d'accordo che i CCD sono dispositivi digitali come descritto nel primo link che hat segnato (differenze tra PSD e CCD). I CCD hanno una serie di condensatori che con la luce incidente vengono scaricati e poi letti in modo seriale facendo passare le carica di ogni cella attraversso le celle della stessa riga verso l' uscita. Il segnale é una tensione analogica. Non fanno nessuna conversione analogica/digitale.

Quanto ho capito devi polarizzare i PSD con una tensione tra 1 e 11V sul catodo e leggere le due correnti delle 2 uscite ( nel caso di PSD lineari). Il rapporto delle 2 correnti é porporzionale alla distanza del baricentro del fascio di luce. Si deve avere un Laser ben focalizzato (scrivono di un diametro di 200µm).

Concordo con Mauro_Titan che tutte due opzioni segnalate (CCD e PSD) sono un po tanto complicate.

Ciao Uwe

Non entro in merito perchè è vero che costruirsi un triangolatore con PSD o CCD non è una cosa banale (lo sto costruendo come tesi).

Per esperienza però posso dirvi che il PSD funziona anche non polarizzato e che con strumenti neanche troppo costosi si riesce ad ottenere una risoluzione di 0.5 micron seppur ottenendo una dinamica ristretta.

Con un CCD invece per ottenere lo stesso risutato bisognerebbe fare più letture ed interpolare meglio il dato, da qui la necessità dell'elaborazione digitale.

Quanto costa un PSD? Ciao Uwe

questo: http://sales.hamamatsu.com/en/products/solid-state-division/position-sensitive-detectors/one-dimensional/part-s7105-05.php 8.33€ introvabili... forse RS o Farnell hanno qualcosa.

Grazie. Ne dubito che c'e l' hanno Ciao Uwe