Абсолютный энкодер. Дальнейшее развитие.

[Дмитрий Евгеньевич]

Пролистав множество форумов с темами изготовления абсолютного энкодера в домашних условиях хотел бы посоветоваться с мэтрами энкодерных нанотехнологий.
Все вышеупомянутые идеи пытаются основываться либо на оптомеханике либо на иных базах таких как магниты, переменные сопротивления итп.
Безусловно для достижения наибольшей точности бесспорное лидерство за оптикой, а в продолжение и за лазерной технологией.
Высокоточные энкодеры начиная с 13 бит и выше используют схему съема битов на матрицу которая подсвечивается светодиодом, а поздние разработки используют лазер, что позволяет достигать и 22 бит если не выше, что обеспечивает гиперчувствительность энкодеров.
Вопрос следующего характера. Можно ли сделать в домашних условиях абсолютный энкодер, с 1296000 импульсов на оборот, т.е с точностью до 1", если применить в этом случае 2 диска с кодом Грея на 360 и 3600 делений на оборот, связать их прецизионным червячным редуктором с понижающим коэффициентом 1:360 с возможностью учета возникающей погрешности самого редуктора. Я думаю изготовить диски с точностью 9 и 12 бит вполне возможно. А найти и приобрести малогабаритный редуктор думаю намного дешевле чем приобретать абсолютные энкодеры даже если они однооборотные и 12 битные по цене выше чем 240 USD ссылаясь на цены www.usdigital.com без учета доставки.
В добавок к сказанному хотелось бы узнать... можно ли научить считывающую матрицу оптической мыши читать с помощью маски 12 битный код Грея, нанесенный треками на кодовом диске а не использовать для этого web камеру.
Либо целесообразнее и логичнее приобрести так называемый absolute encoder kit, включающий в себя codewheel, оптоматрицу. Некоторые экземпляры выполнены и с 19 разрядами, что решает многие проблемы ссылка: http://www.gpi-encoders.com/06_7700.htm

[Anton]

А в целях чего вся эта высокопрецизионная городьба?

[Дмитрий Евгеньевич]

Иногда постановка задачи тобишь цель опережает в ней потребности.
Вопрос не зачем а можно ли сделать, не теряя при этом в погрешностях.

[Владилен]

Вот бы установить такой энкодер в монтировку и отслеживать им периодику, может и автогид не понадобится.

[datumn]

...
Вопрос следующего характера. Можно ли сделать в домашних условиях абсолютный энкодер, с 1296000 импульсов на оборот, т.е с точностью до 1", если применить в этом случае 2 диска с кодом Грея на 360 и 3600 делений на оборот, связать их прецизионным червячным редуктором с понижающим коэффициентом 1:360 с возможностью учета возникающей погрешности самого редуктора.
...

То есть: некоторое большое колесо поворачивается, например, рукой - и имеющихся на нем делений не хватает для столь точного отсчета? И Вы предлагаете приставить туда типа секундную стрелку через повышающую скорость вращения передачу? Тогда просто учтите, что червячная передача не может повышать скорость вращения.

Если наоборот, маленькое с червяком вращается, а на большое смотрим - то точности все равно нет. Маленькое все вроде хорошо показывает, а вот большое почему-то ленится; передача подобного рода неточна в принципе.

[ysdanko]

Иногда постановка задачи тобишь цель опережает в ней потребности.
Вопрос не зачем а можно ли сделать, не теряя при этом в погрешностях.

Как обеспечить точность углового позиционирования?
Алекс Эллин, Renishaw (полезно ознакомиться)

http://www.controlengrussia.com/artykul_sponsorowany09.php4?num

[Дмитрий Евгеньевич]

...
Вопрос следующего характера. Можно ли сделать в домашних условиях абсолютный энкодер, с 1296000 импульсов на оборот, т.е с точностью до 1", если применить в этом случае 2 диска с кодом Грея на 360 и 3600 делений на оборот, связать их прецизионным червячным редуктором с понижающим коэффициентом 1:360 с возможностью учета возникающей погрешности самого редуктора.
...

То есть: некоторое большое колесо поворачивается, например, рукой - и имеющихся на нем делений не хватает для столь точного отсчета? И Вы предлагаете приставить туда типа секундную стрелку через повышающую скорость вращения передачу? Тогда просто учтите, что червячная передача не может повышать скорость вращения.

Если наоборот, маленькое с червяком вращается, а на большое смотрим - то точности все равно нет. Маленькое все вроде хорошо показывает, а вот большое почему-то ленится; передача подобного рода неточна в принципе.

Arkady, Я хотел бы немного внести ясность в идею.

      1. Диск с кодом Грея с интервалом от 0 до 359 жестко прикрепляем к полярной оси, который вращается синхронно с каким-нибудь позиционируемым устройством и отсчитывает только градусы.
      2. Далее на эту же полярную ось сажается вал червяка малогабаритного прецизионного червячного редуктора с соотношением 360:1.
      3. На выходе мы сажаем на вал второй диск с кодом Грея от 0 до 3599, где снимаем значения с точностью до 1". Погрешность очевидна напрямую связана общей погрешностью червячного редуктора. Безусловно, каждая передача порождает погрешность.

      Но естественно, можно было бы изготовить диск с кодом Грея от 0 до 360*60*60, что маловероятно в домашних условиях и установить его на полярную ось или любую ось вращения, то получим абсолютные и наиболее точные значения угла поворота.
      Напрашивается простое и логичное решение применить тактику "разрубить Гордиев узел", то есть приобрести 21 разрядный абсолютный модуль энкодера от той же фирмы http://www.gpi-encoders.com/06_7700.htm.     
      Но вопрос состоит в следующем минимум затрат и максимум пользы.

[Денис Никитин]

Где дают такие прецизионные червячные редукторы и почем? Хочу два.

[Дмитрий Евгеньевич]

Где дают такие прецизионные червячные редукторы и почем? Хочу два.

Ищу, Денис, ищу.  Главное чтобы они теорически имели шанс существовать. Поскольку иначе "тяжело искать черную кошку в темной комнате, особенно когда ее там нет" (C) Конфуций.
По первым данным, такого рода редукторы выпускают некая буржуйская фирма, поисками которой я и занимаюсь.

Один уже нашел!
http://www.4x4shop.ru/index.phtml?a=a&action=tovar_item&rzd_id=lebed&srzd_id=ramsey_winch&tov_id=1262

Теперь он в природе уже точно существует причем и цена тоже. От этих параметров и будем отталкиваться в сторону уменьшения до разумных цен.

[datumn]

...
      1. Диск с кодом Грея с интервалом от 0 до 359 жестко прикрепляем к полярной оси, который вращается синхронно с каким-нибудь позиционируемым устройством и отсчитывает только градусы.
      2. Далее на эту же полярную ось сажается вал червяка малогабаритного прецизионного червячного редуктора с соотношением 360:1.
      3. На выходе мы сажаем на вал второй диск с кодом Грея от 0 до 3599, где снимаем значения с точностью до 1". Погрешность очевидна напрямую связана общей погрешностью червячного редуктора. Безусловно, каждая передача порождает погрешность.
...

Допустим, полярная ось совершила поворот на 1 град. При этом шестерня червячного редуктора (с вторым диском) повернется всего на 1/360 град. Откуда же здесь будут отсчеты с секундной точностью?

Если бы редуктор был повышающим, тогда другое дело: при повороте полярной оси на 1 град второй диск совершил бы полный оборот с 3600 отсчетами. Но тогда это не червячный редуктор.

[Денис Никитин]

Напрашивается простое и логичное решение применить тактику "разрубить Гордиев узел", то есть приобрести 21 разрядный абсолютный модуль энкодера от той же фирмы http://www.gpi-encoders.com/06_7700.htm.

В Москве и Питере есть контора, называется "датчики ЛИР", производит датчики положения. В прошлом месяце делал запрос на 3 млн. 600 тыс отсчетов на оборот энкодер, правда инкрементный. Попросили 28 тысяч руб.

[Дмитрий Евгеньевич]

Напрашивается простое и логичное решение применить тактику "разрубить Гордиев узел", то есть приобрести 21 разрядный абсолютный модуль энкодера от той же фирмы http://www.gpi-encoders.com/06_7700.htm.

В Москве и Питере есть контора, называется "датчики ЛИР", производит датчики положения. В прошлом месяце делал запрос на 3 млн. 600 тыс отсчетов на оборот энкодер, правда инкрементный. Попросили 28 тысяч руб.

Денис, pdf файлы у меня уже есть от них. Но фирма Gurley предлагает аж 22 разрядные модули абсолютных энкодеров  с 22 разрядными дисками. В принципе установка такого обеспечит точность с огромным запасом.

Тут вопрос был зачем вся  эта прецинзионная городьба. Ну думаю, что идти в шаг со временем, даже немного его опережая идея логичная. Ведь Россия делает вертолеты Ка-52 опережая своих конкурентов на лет 20. А мы чем хуже?

[Дмитрий Евгеньевич]

...
      1. Диск с кодом Грея с интервалом от 0 до 359 жестко прикрепляем к полярной оси, который вращается синхронно с каким-нибудь позиционируемым устройством и отсчитывает только градусы.
      2. Далее на эту же полярную ось сажается вал червяка малогабаритного прецизионного червячного редуктора с соотношением 360:1.
      3. На выходе мы сажаем на вал второй диск с кодом Грея от 0 до 3599, где снимаем значения с точностью до 1". Погрешность очевидна напрямую связана общей погрешностью червячного редуктора. Безусловно, каждая передача порождает погрешность.
...

Допустим, полярная ось совершила поворот на 1 град. При этом шестерня червячного редуктора (с вторым диском) повернется всего на 1/360 град. Откуда же здесь будут отсчеты с секундной точностью?

Если бы редуктор был повышающим, тогда другое дело: при повороте полярной оси на 1 град второй диск совершил бы полный оборот с 3600 отсчетами. Но тогда это не червячный редуктор.

Arkady, если диск повернется на 1° тогда софт для позиционирования покажет ± 1°00'00" . А откуда ты знаешь может он повернется на ± 0°59'59" или ± 1°01'01" . Я полагаю астрономия 21 века использует уже не технологию трекинга "на глаз", а более тонкие инструменты. ведь даже секунда смещения с увеличением расстояния даст не хилую погрешность, смотря конечно что мы будем наблюдать.
А если объект для наблюдений окна соседнего дома то и погрешность в градусы не беда 

[Дмитрий Евгеньевич]

Вот еще интересный экземплярчик редуктора с двигателем постоянного тока:
http://www.gearmotor.ru/ra-27gm.htm
правда о типе редуктора не сказано.. мое подозрение что он не червячный

[datumn]

Arkady, если диск повернется на 1° тогда софт для позиционирования покажет ± 1°00'00" . А откуда ты знаешь может он повернется на ± 0°59'59" или ± 1°01'01" . Я полагаю астрономия 21 века использует уже не технологию трекинга "на глаз", а более тонкие инструменты. ведь даже секунда смещения с увеличением расстояния даст не хилую погрешность, смотря конечно что мы будем наблюдать.
А если объект для наблюдений окна соседнего дома то и погрешность в градусы не беда 

Не понимаю, о чем это. Идея с червяком просто не работает.

[Дмитрий Евгеньевич]

Arkady, если диск повернется на 1° тогда софт для позиционирования покажет ± 1°00'00" . А откуда ты знаешь может он повернется на ± 0°59'59" или ± 1°01'01" . Я полагаю астрономия 21 века использует уже не технологию трекинга "на глаз", а более тонкие инструменты. ведь даже секунда смещения с увеличением расстояния даст не хилую погрешность, смотря конечно что мы будем наблюдать.
А если объект для наблюдений окна соседнего дома то и погрешность в градусы не беда 

Не понимаю, о чем это. Идея с червяком просто не работает.

Сказать "просто не работает" это мнение. А факты? Червячное колесо, тоесть позиционируемый модуль будет ведь вращаться не с шагом ± 1°. Скажем, если можно достигнуть шага ± 01' это будет успехом на первом приблежении к идеалу точной подстройки. А нежели придумать движок с редуктором, который обеспечит шаг ± 1".. то думаю эту тему можно будет развить на примере изготовления сего.

[datumn]

...
Сказать "просто не работает" это мнение. А факты? Червячное колесо, тоесть позиционируемый модуль будет ведь вращаться не с шагом ± 1°. Скажем, если можно достигнуть шага ± 01' это будет успехом на первом приблежении к идеалу точной подстройки. А нежели придумать движок с редуктором, который обеспечит шаг ± 1".. то думаю эту тему можно будет развить на примере изготовления сего.
...

При чем здесь шаги? Схема будет работать (условно, точность редуктора не рассматриваем) только если второй диск вращается в 360 раз быстрее первого. А с червячным редуктором все наоборот.

[Дмитрий Евгеньевич]

...
Сказать "просто не работает" это мнение. А факты? Червячное колесо, тоесть позиционируемый модуль будет ведь вращаться не с шагом ± 1°. Скажем, если можно достигнуть шага ± 01' это будет успехом на первом приблежении к идеалу точной подстройки. А нежели придумать движок с редуктором, который обеспечит шаг ± 1".. то думаю эту тему можно будет развить на примере изготовления сего.
...

При чем здесь шаги? Схема будет работать (условно, точность редуктора не рассматриваем) только если второй диск вращается в 360 раз быстрее первого. А с червячным редуктором все наоборот.

Arkady, представь такую ситуацию: малооборотистый двигатель напрямую или через понижающий редуктор вращает червяк со скоростью 1 оборот за минуту, в свою очередь червячное колесо, на которое будет посажен энкодерный модуль для подсчета минут и секунд будет вращаться в 360 раз медленнее тоесть совершать ± 1° в одну минуту, в результате чего мы получим 1' в 1 секунду кванта времени, а нежели софт будет воспринемать за 1/60 секунды, то и недалеко подсчитать и 1". а ежели не будет успевать то можно еще уменьшить скорость до тех пор пока секунды кванта вращения будут различимы.  Разве это не просто? 

[Fidel]

Это оно?

[Дмитрий Евгеньевич]

Это оно?

Видимо Вы имеете в виду "зубчатое колесо"?