Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Датчик сверхмалой угловой скорости  (Прочитано 1361 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн SerjАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 532
  • Благодарностей: 94
    • Сообщения от Serj
    • Тверской астроклуб
Сейчас, для обеспечения точного наведения и ведения монтировок наиболее прогрессивной технологией считается установка энкодеров высокого разрешения. Причём, например, компания Астрофизикс ставит именно абсолютные энкодеры, т.к. они практически не имеют паразитных гармоник и обеспечивают отличное ведение. Понятно, что для наведения точность этих энкодеров избыточна, также как и их стоимость.

Идея заключается в том, чтобы найти сравнительно дешёвый и надёжный способ измерения скорости осей монтировки при низких скоростях. Причём, подчёркиваю, это относительные изменения, для наведения будет использоваться энкодер сравнительно низкого разрешения.

Беглый поиск не дал приемлемых по стоимости вариантов. Но может быть кто нибудь знает способ... Смотрел в сторону интерференции и лазерных спеклов, но что-то промышленность ничего такого не предлагает.
We have met the enemy and he is us.

AleksSlt

  • Гость
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #1 : 07 Авг 2021 [17:47:23] »
а сколько по Вашему , должно быть импульсов на один оборот?

Оффлайн johny74

  • *****
  • Сообщений: 1 581
  • Благодарностей: 129
    • Сообщения от johny74
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #2 : 07 Авг 2021 [18:40:08] »
А с какой погрешностью необходимо измерять скорость?
С другой стороны - ось крутит двигатель, его скорость известна, пусть редукция к примеру 1:100.
Если двиг обычный шаговый - 200 шагов на оборот, ну и поделить можно.
Можно поставить Энкодер , я брал в прошлом году на али 2500 им/оборот за 2000₽, с него точность будет 10000 на оборот, с редуктором 1:10^6 , это 1,3 секунды дуги - вроде не много.
Если направление не менять, то люфт не критичен наверное.
Может я не совсем понял ваш вопрос?

Оффлайн SerjАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 532
  • Благодарностей: 94
    • Сообщения от Serj
    • Тверской астроклуб
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #3 : 07 Авг 2021 [19:34:35] »
Измерять нужно довольно точно, тысячные процента. На счёт дискретности не уверен, в идеале она вообще не нужна.  ^-^
We have met the enemy and he is us.

Оффлайн Vasily74

  • **
  • Сообщений: 99
  • Благодарностей: 2
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Vasily74
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #4 : 08 Авг 2021 [01:22:19] »
Вспомним многократно Исаака Ньютона... Если на призму направить полоску белого света, то получим радугу, причём, расстояние между красной полоской и фиолетовой существенно больше ширины белой полосы. Значит, поставив в эти области фотоприемники, реагирующиеина на на данные спектральные компоненты, имеем анализатор спектра с заданной базой. Укрепим излучатель на неподвижную часть монтировки, а призму на вал. Размещаем так, чтобы с учётом отклонений светового пучка вал затеял фотоприемники от прямого света облучателя. Теперь, включив постоянно "лампочку" наш приёмник начнёт выдавать импульсы фототока, соответствующие частоте вращения вала. А если лампочка мигает только по импульсам управления энкодера/стробоскоп, то можно методом фазовой синхронизации получить оценку разности/рассогласования фаз управляющего сигнала и собственно вращения вала путем перемножения эталонного управляющего сигнала и фототока с приемника, пропустив результат перемножения через фильтр низкой частоты. Если это константа, то частоты совпадают, а если "плывун", то нет... Можно стробоскоп пускать с удвоенной, удесятеренной и т. д. частотой от эталонной. Тогда имеем уточненную оценку рассогласования, теоретически с любой заданной точностью. Но... это поле "усеяно костями"...

Оффлайн библиограф

  • *****
  • Сообщений: 9 330
  • Благодарностей: 759
    • Сообщения от библиограф
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #5 : 08 Авг 2021 [07:57:44] »
Vasily74, постыдились бы писать здесь чушь и выдавать свои недодуманные мысли и недоизобретенные изобретения за что-то работающее и годное к применению. :(
Цитата
На счёт дискретности не уверен, в идеале она вообще не нужна. 
С этого и начиналось - когда цифровой обработки сигналов не было вообще, а наводить зенитные пушки и корабельные орудия как-то надо было, использовали сперва механические а потом
индукционные датчики и механические счетно-решающие устройства.
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/P/PCHEL%27NIKOV_Nikita_Ignat%27evich/_Pchel%27nikov_N.I..html
Потом похожие устройства  применили и для наведения телескопов
 Если интересно - посмотрите в известной монографии Н.Н. Михельсона
Оптические телескопы Теория и конструкция. Глава 13 - Приводы и системы управления телескопами
https://www.nehudlit.ru/books/detail8973.html

И вообще,  пройдитесь по ссылкам в диссертации:

 https://www.dissercat.com/content/strukturnye-metody-povysheniya-tochnosti-transformatornykh-tsifrovykh-preobrazovatelei-ugla
« Последнее редактирование: 08 Авг 2021 [11:21:25] от библиограф »

Оффлайн Vasily74

  • **
  • Сообщений: 99
  • Благодарностей: 2
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Vasily74
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #6 : 08 Авг 2021 [10:45:05] »
Озвучена ДОЛГОВРЕМЕННАЯ нестабильность, сопоставимая с КРАТКОВРЕМЕННОЙ нестабильностью кварцевого резонатора.  Скромно отмечу, что термины выделены на просто так... А теперь пойду стыдиться из уважения к этому форуму, раз уж умыли "скоро и справедливо" :'(

Оффлайн Alpha Sco

  • *****
  • Сообщений: 3 130
  • Благодарностей: 150
    • Сообщения от Alpha Sco
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #7 : 08 Авг 2021 [11:23:15] »
Может проще всё таки купить "велосипед", не изобретая его? Есть аналоговые методы - сельсины, но точность ограничена шумами, есть цифровые - зависит от разрешения "штрихов"- стоимость растёт нелинейно. Так что приценивайтесь. Важно точно сформулировать цель и сразу будет всё понятно по деньгам.

Оффлайн SerjАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 532
  • Благодарностей: 94
    • Сообщения от Serj
    • Тверской астроклуб
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #8 : 08 Авг 2021 [11:37:30] »
Цель простая как пять копеек. :) Снизить стоимость, уйдя от дорогого энкодера.
We have met the enemy and he is us.

Оффлайн Alpha Sco

  • *****
  • Сообщений: 3 130
  • Благодарностей: 150
    • Сообщения от Alpha Sco
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #9 : 08 Авг 2021 [11:40:15] »
Цель простая как пять копеек. :) Снизить стоимость, уйдя от дорогого энкодера.
Тогда два пути -
1. Разработать свой.
2. Обратиться к китайским товарищам, но цену себе они уже знают.
Точная механика всегда дорогая вещь, всегда....

Оффлайн ysdanko

  • *****
  • Сообщений: 11 002
  • Благодарностей: 227
    • Сообщения от ysdanko
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #10 : 08 Авг 2021 [16:10:33] »
Цель простая как пять копеек. :) Снизить стоимость, уйдя от дорогого энкодера.
Геймерская оптическая "мышь".

AleksSlt

  • Гость
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #11 : 08 Авг 2021 [16:36:49] »
Снизить стоимость, уйдя от дорогого энкодера.
тогда сделать как на "дорогих" монтировках. с таймером , который  "имитирует" подсчет импульсов как на энкодере.  Кстати . просто энкодер не достаточно применить, а вот "связка" энкодер и "счетчик"(он же таймер), при сравнении параметров "эталон" и "истинное значение",  позволяет  обеспечить нужную(почти нужную) точность. Хотел таки задать вопрос, ну найдете "чудо энкодер" , а как "считать" будете? Программа подсчета не позволит обеспечить такую же "точность" того же "миллионника". просчитать хотя бы до "четвертого знака" уже успех.

Энкодер , всего лишь "счетчик импульсов" не более того.  его заменить можно и микросхемой. Точность при этом не ухудшится.
« Последнее редактирование: 08 Авг 2021 [16:43:54] от Бордюг Алексей »

Оффлайн SerjАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 532
  • Благодарностей: 94
    • Сообщения от Serj
    • Тверской астроклуб
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #12 : 08 Авг 2021 [16:41:07] »
Геймерская оптическая "мышь".

Кстати да, попробую из OpenMV что-нибудь соорудить. Тут большого быстродействия не требуется, fps 40 думаю достаточно будет.
We have met the enemy and he is us.

Оффлайн johny74

  • *****
  • Сообщений: 1 581
  • Благодарностей: 129
    • Сообщения от johny74
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #13 : 08 Авг 2021 [18:23:58] »
Мне кажется мышкой сложно составить конкуренцию энкодеру.
Пусть мышь 3200 импульсов на дюйм, это 1260 на сантиметр, если к мышке приспособить диск 10см, то в итоге получим 40000 на оборот.
Если взять энкодер как я писал, он диаметром 4см, с выходом 10000 импульсов (2500 на канал), напечатать редуктор повышающий 1:4 - уже мышь догнали, но все компактнее и плане интерфейса проще некуда, по цене тоже самое. Ну и мышь с диском - мне кажется не очень удобная конструкция.

Оффлайн SerjАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 532
  • Благодарностей: 94
    • Сообщения от Serj
    • Тверской астроклуб
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #14 : 08 Авг 2021 [19:16:38] »
Да мышь никто всерьёз не рассматривает, просто натолкнуло на мысль.
We have met the enemy and he is us.

AleksSlt

  • Гость
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #15 : 08 Авг 2021 [20:52:40] »
 На Меаде  LX200 , установлен вот такой энкодер с двигатель редуктором в сборе.

http://bdml.stanford.edu/twiki/pub/Haptics/PortableSkinStretchDesign/E4miniatureencoderUSdigital.pdf

в дополнении еще и датчик Холла установлен.
 может ненужно, что то выдумывать, а посмотреть от  станков ЧПУ, насколько мне известно (не по наслышке), обеспечивает точность до "третьего знака" .

Оффлайн johny74

  • *****
  • Сообщений: 1 581
  • Благодарностей: 129
    • Сообщения от johny74
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #16 : 08 Авг 2021 [21:05:58] »
На Меаде  LX200 , установлен вот такой энкодер с двигатель редуктором в сборе.

http://bdml.stanford.edu/twiki/pub/Haptics/PortableSkinStretchDesign/E4miniatureencoderUSdigital.pdf

в дополнении еще и датчик Холла установлен.
 может ненужно, что то выдумывать, а посмотреть от  станков ЧПУ, насколько мне известно (не по наслышке), обеспечивает точность до "третьего знака" .
30 долларов, Энкодер выдаёт максимум 360 импульсов (на канал) на али за теже деньги я брал 2500 импульсов на канал.
У себя на доб поставил 10000 импульсов на канал, т.е. 40000 при двух каналах, правда достались они случайно и точность такая избыточна.

Оффлайн SerjАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 532
  • Благодарностей: 94
    • Сообщения от Serj
    • Тверской астроклуб
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #17 : 08 Авг 2021 [21:14:44] »
Для чего избыточна?  ??? Мне для компенсации ошибок механики.
We have met the enemy and he is us.

Оффлайн johny74

  • *****
  • Сообщений: 1 581
  • Благодарностей: 129
    • Сообщения от johny74
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #18 : 08 Авг 2021 [21:36:00] »
Для чего избыточна?  ??? Мне для компенсации ошибок механики.
Для пуш-то. По факту я использую по одному прерыванию на энкодер, т.е. только на один канал из двух.

Оффлайн Олег Чекалин

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 20 925
  • Благодарностей: 1028
    • DeepSkyHosting: http://www.deepskyhosting.com/id11
    • Сообщения от Олег Чекалин
Re: Датчик сверхмалой угловой скорости
« Ответ #19 : 08 Авг 2021 [23:08:00] »
Сергей, в варианте "для бедных", ничего лучше ЛИР-158 не существует. Любая собственная система будет дороже и съест кучу времени.