Абсолютный энкодер. Дальнейшее развитие.

[Anton]

Сверхточные энкодеры нужны для коррекции погрешностей изготовления червячной пары.

Да какой смысл ее вообще корректировать, если все равно и всегда будет дрейф по склонению, рефракция и прочие трудноучитываемые факторы? Все равно нужен будет автогид.

Да и тема, насколько я понял, не про это.
Просто тема про исскуство ради исскуства. В плане любительской астрономии прикладухи тут практически никакой.

[Дмитрий Евгеньевич]

.... Здесь я думаю изделие выглядело бы компактнее, если конечно компактным будет повышающий червячный редуктор, спросите почему именно червячный..? думаю погрешность меньше чем у иных.

   Дмитрий Евгеньевич, к сожалению, повышающих червячных редукторов, по крайней мере с коэффициентом повышения более 10, в природе не существует.

www.nikiglass.co.jp/supplier/x-ray/Huber/pdf/420.pdf

Совершенно не понял, причем здесь эта ссылка  

1. Скачиваем Pdf
2. Читаем внимательно внизу:

Specs:

Worm Gear: 1:360  Увы, в природе они существуют не только на бумаге
Resolution: 0,001° Не хило, согласитесь?

[ysdanko]

Одна тысячная градуса . ИМХО маловато будет для астросетапов.

[Дмитрий Евгеньевич]

....................................................
Зачем измышлять какие-то энкодеры если есть 100% рабочее, простое и настраиваемое за 5 минут программное решение - мне решительно непонятно.

Ведение - другое дело, но тут все равно такие вещи как выставление полярки и гнутие монтировки испортят всю малину с энкодерами. От автогидирования нам все равно никуда не деться...

Сверхточные энкодеры нужны для коррекции погрешностей изготовления червячной пары.
 Если отслеживать изменение угловой скорости в процессе работы часового привода, то можно обойтись «шестереньками» изготовленными на «табуретке».
 Если бы удалось создать относительно дешевый энкодер, который бы имел точность, позволяющую это делать, то удалось бы решить многие проблемы связанные с изготовлением точной механики…
По крайней мере, я так понимаю эту тему…
Возможно, автор имеет в виду что-то другое…
 С другой стороны надо прекрасно понимать, что в домашних условиях создать такой энкодер не возможно…Что, по видимому, до уважаемого Дмитрия Евгеньевича не совсем доходит…   

Уважаемый ysdanko. Ссылась на тему https://astronomy.ru/forum/index.php?topic=21528.0, используя програмку http://ra4hmf.narod.ru/FILES/GRAYCODE/graycode.html строим диск на от 0 до 21599, что дает нам цену деления в 1' либо строим диск от 0 до 0 до 1296000, что дает нам цену деления 1". Выводим на печать на пленке или бумаге в зависимости от разрешения или методе считывания. Диск правда получится огромным, что не очень хорошо, но это сделать можно.
 Но я нашел более дешевый способ изготовления диска с кодом Грея и считывающего модуля к нему - это приобрести достаточно дешевывые компоненты от фирм производителей.
К примеру http://www.officejetparts.com/scart/product_details.asp?ItemNum=C6487-80020 за $15 и считывающий модуль к нему http://www.officejetparts.com/scart/product_details.asp?ItemNum=C6487%2D60042 за $12, изготовленный на основе Agilent AEDS-9988. Здесь правда получается вариант с инкриментным энкодером, из которого можно сделать абсолютный путем нанесения на диске начала координат на другом треке, далее добавляем одну простую оптопару. Разрешение диска 200 LPI. Но это не предел как найду чтото поточнее выложу, хотя...  вот: http://www.gpi-encoders.com/06_7700.htm.
 
Далее укремляем диск на оси и считываем.

Уважаемые критики поактивнее. Истина гдето рядом

[Дмитрий Евгеньевич]

Одна тысячная градуса . ИМХО маловато будет для астросетапов.

Согласен полностью! Исключаем всю кинематику. Только диск с высоким разрешением на оси и модуль к нему, но за приемлемую цену.

[Дмитрий Евгеньевич]

Там есть и виртуальные абсолютные энкодеры с 2²² шагов на оборот, что соответствует количеству 4194304. Такая точность будет достаточной?

[Santus]

1. Скачиваем Pdf
2. Читаем внимательно внизу:

Specs:

Worm Gear: 1:360  Увы, в природе они существуют не только на бумаге
Resolution: 0,001° Не хило, согласитесь?

Из внимательного чтения pdf следует только то,что у этого червячного редуктора  передаточное отношение равно 360. Однако, червячные пары работают на понижение оборотов. На повышение они работать принципиально не могут. (имеется ввиду червячная пара с большим коэффициентом редукции). Т.е. покрутить вал, на котором сидит шестерня Вы не сможете, не сломав зубьев, а вал на котором сидит червяк, крутите себе на здоровье и получите искомое замедление 360

[Дмитрий Евгеньевич]

1. Скачиваем Pdf
2. Читаем внимательно внизу:

Specs:

Worm Gear: 1:360  Увы, в природе они существуют не только на бумаге
Resolution: 0,001° Не хило, согласитесь?

Из внимательного чтения pdf следует только то,что у этого червячного редуктора  передаточное отношение равно 360. Однако, червячные пары работают на понижение оборотов. На повышение они работать принципиально не могут. (имеется ввиду червячная пара с большим коэффициентом редукции). Т.е. покрутить вал, на котором сидит шестерня Вы не сможете, не сломав зубьев, а вал на котором сидит червяк, крутите себе на здоровье и получите искомое замедление 360

я думаю по логике 360:1 это понижающий, а 1:360 это повышающий, или мы справа налево воспринемаем текст вроде тут кириллица а не иврит или арабский

[Дмитрий Евгеньевич]

Суть обсуждения не основывается на обязательном использовании кинематики в изготовлении энкодера. Если есть желание мы можем обсудить о возможности в теории и практике конструктивное решение на примере червячного редуктора, когда ведущим является червячное колесо. Но это будет другая тема.

[Santus]

[
я думаю по логике 360:1 это понижающий, а 1:360 это повышающий, или мы справа налево воспринемаем текст вроде тут кириллица а не иврит или арабский

   Когда указывают передаточное отношение редуктора, обычно пишут 1:(к такому то). А червячный редуктор с высоким передаточным отношением, повышающим не бывает. Возьмите любой из червячных редукторов и попробуйте его покрутить за вал червячного колеса. Только не теоретически, а практически.   Как там, у древних , кем-то сказано. "Практика, критерий истины"

[Дмитрий Евгеньевич]

[
я думаю по логике 360:1 это понижающий, а 1:360 это повышающий, или мы справа налево воспринемаем текст вроде тут кириллица а не иврит или арабский

   Когда указывают передаточное отношение редуктора, обычно пишут 1:(к такому то). А червячный редуктор с высоким передаточным отношением, повышающим не бывает. Возьмите любой из червячных редукторов и попробуйте его покрутить за вал червячного колеса. Только не теоретически, а практически.   Как там, у древних , кем-то сказано. "Практика, критерий истины"

Как найду практически реализованное решение с червячным редуктором 1:360 я обязательно поделюсь со всеми. Однако обсуждение данной темы не редукторы, а абсолютные энкодеры.

Из вышесказанного материала можно сделать следующие выводы:
1. Целесообразнее применять абсолютную схему энкодера.
2. Оптические схемы наиболее точные.
3. Для 15 и выше разрядных энкодеров рациональнее их приобретение нежели изготовление.

Осталось обсудить реальную стоимость, за которую можно приобрести компактный, герметичный, надежный, 21 битный абсолютный энкодер, который может отсчитывать до 1" в тяжелых условиях ±130°.

[Дмитрий Евгеньевич]

А вот как изготавливают диски энкодеров: http://www.storkveco.com/products/encoder+discs#Electroformed%20Encoder%20discs

[Дмитрий Евгеньевич]

Вот интересная статейка одного итальянца, который предлагает использовать метод увеличения разрешения без фактического увеличения количества трэков, причем он указывает на то, что максимально допустимая разрядность, используемая в механическом исполнении позициях равна 2¹⁶.

В оригинале это звучит так:

"For an absolute encoder, the maximum resolution used in mechanical position control is 16 bits. Such a resolution requires large and expensive disks, in contrast with the trend towards miniaturization.
 In this paper, we propose a method for increasing the resolution of a rotary encoder without actually increasing the number of traces on the disk. The proposed approach uses a mixed absolute/incremental encoder disk with 13 traces, 11 carring n absolute Grey code and 2 providing incremental information."

ссылка www.dti.unimi.it/~liberali/papers/c43.pdf

Как раз то, о чем мы осуждали выше где я предлагал использовать кинематику для сопряжения подсчета углов и минут с секундами, но по возможности исключить кинематику вообще.

Господа мэтры, Ваши соображения.

[ysdanko]

 ............................................
Уважаемый ysdanko. Ссылась на тему https://astronomy.ru/forum/index.php?topic=21528.0, используя програмку http://ra4hmf.narod.ru/FILES/GRAYCODE/graycode.html строим диск на от 0 до 21599, что дает нам цену деления в 1' либо строим диск от 0 до 0 до 1296000, что дает нам цену деления 1". Выводим на печать на пленке или бумаге в зависимости от разрешения или методе считывания. Диск правда получится огромным, что не очень хорошо, но это сделать можно.
 Но я нашел более дешевый способ изготовления диска с кодом Грея и считывающего модуля к нему - это приобрести достаточно дешевывые компоненты от фирм производителей.
К примеру http://www.officejetparts.com/scart/product_details.asp?ItemNum=C6487-80020 за $15 и считывающий модуль к нему http://www.officejetparts.com/scart/product_details.asp?ItemNum=C6487%2D60042 за $12, изготовленный на основе Agilent AEDS-9988. Здесь правда получается вариант с инкриментным энкодером, из которого можно сделать абсолютный путем нанесения на диске начала координат на другом треке, далее добавляем одну простую оптопару. Разрешение диска 200 LPI. Но это не предел как найду чтото поточнее выложу, хотя...  вот: http://www.gpi-encoders.com/06_7700.htm.
 
Далее укремляем диск на оси и считываем.

Уважаемые критики поактивнее. Истина гдето рядом

 Создание энкодеров на основе CD дисков уже обсуждалось, где-то на этом форуме. Подводный камень здесь в том, что даже чистый диск уже имеет разметку. Существует так называемое «физическое форматирование» диска.
 Кроме того, в процессе записи информации на болванку, по мимо полезной информации, пишется так называемая «служебная», которой мы управлять не можем, но которая может занимать до 50% площади диска…

[Дмитрий Евгеньевич]

 ............................................
Уважаемый ysdanko. Ссылась на тему https://astronomy.ru/forum/index.php?topic=21528.0, используя програмку http://ra4hmf.narod.ru/FILES/GRAYCODE/graycode.html строим диск на от 0 до 21599, что дает нам цену деления в 1' либо строим диск от 0 до 0 до 1296000, что дает нам цену деления 1". Выводим на печать на пленке или бумаге в зависимости от разрешения или методе считывания. Диск правда получится огромным, что не очень хорошо, но это сделать можно.
 Но я нашел более дешевый способ изготовления диска с кодом Грея и считывающего модуля к нему - это приобрести достаточно дешевывые компоненты от фирм производителей.
К примеру http://www.officejetparts.com/scart/product_details.asp?ItemNum=C6487-80020 за $15 и считывающий модуль к нему http://www.officejetparts.com/scart/product_details.asp?ItemNum=C6487%2D60042 за $12, изготовленный на основе Agilent AEDS-9988. Здесь правда получается вариант с инкриментным энкодером, из которого можно сделать абсолютный путем нанесения на диске начала координат на другом треке, далее добавляем одну простую оптопару. Разрешение диска 200 LPI. Но это не предел как найду чтото поточнее выложу, хотя...  вот: http://www.gpi-encoders.com/06_7700.htm.
 
Далее укремляем диск на оси и считываем.

Уважаемые критики поактивнее. Истина гдето рядом

 Создание энкодеров на основе CD дисков уже обсуждалось, где-то на этом форуме. Подводный камень здесь в том, что даже чистый диск уже имеет разметку. Существует так называемое «физическое форматирование» диска.
 Кроме того, в процессе записи информации на болванку, по мимо полезной информации, пишется так называемая «служебная», которой мы управлять не можем, но которая может занимать до 50% площади диска…

Речь идет не о том, как форматировать или размечать диски. Речь идет о том как изготовить и распечатать код Грея на диск, который содержит начальное и конечное значение, служащее диапазоном углового измерения.

[datumn]

...
Осталось обсудить реальную стоимость, за которую можно приобрести компактный, герметичный, надежный, 21 битный абсолютный энкодер, который может отсчитывать до 1" в тяжелых условиях ±130°.
...

Вы извините, конечно. Ибо своего рода грубость сейчас прозвучит.

1) 2^21 ~= 2.1 миллиона. Если размер элемента отсчета - скажем просто так - есть ~1мкм, то потребная длина окружности уже 2м. То есть диаметр ее почти 0.67м. Больше полуметра!

2) без Вашей "кинематики" с сомнительными редукторами разного вида мы будем вынуждены остаться в рамках оптически отсчитываемого размера элемента. Значит, оптимистически, размер элемента отсчета надо увеличить на порядок. T e он станет ~ 10мкм и потребный диаметр диска составит ~6.7м

3) т е однооборотного 21-битного энкодера не предвидится. А если он и есть, то с кинематикой. Сомнительной

[Дмитрий Евгеньевич]

Сейчас можно для самодельных энкодеров использовать так называемые Lightscribe DVD И CD болванки. У них для печати на лицевой поверхности болванки на сам диск нанесен энкодер.

http://images.devshed.com/dh/stories/Lightscribe/image004.jpg

http://www.cdrinfo.com/Sections/Reviews/Print.aspx?ArticleId=13449

Оценочная точность энкодера не хуже 10**4, скорее 10**5.
Метки для абсолютного позиционирования там есть

10⁴-10⁵ миллиметров?

[Дмитрий Евгеньевич]

...
Осталось обсудить реальную стоимость, за которую можно приобрести компактный, герметичный, надежный, 21 битный абсолютный энкодер, который может отсчитывать до 1" в тяжелых условиях ±130°.
...

Вы извините, конечно. Ибо своего рода грубость сейчас прозвучит.

1) 2^21 ~= 2.1 миллиона. Если размер элемента отсчета - скажем просто так - есть ~1мкм, то потребная длина окружности уже 2м. То есть диаметр ее почти 0.67м. Больше полуметра!

2) без Вашей "кинематики" с сомнительными редукторами разного вида мы будем вынуждены остаться в рамках оптически отсчитываемого размера элемента. Значит, оптимистически, размер элемента отсчета надо увеличить на порядок. T e он станет ~ 10мкм и потребный диаметр диска составит ~6.7м

3) т е однооборотного 21-битного энкодера не предвидится. А если он и есть, то с кинематикой. Сомнительной

Arkady! речь уже не идет о изготовлении 2²¹ энкодера вдомашних условиях. Принтера такого нет:) даже луч лазера к сожалению в лазерной резке от 0.15 до 0.25 мм. не обеспечит гипотетических надрезов на диске энкодера толщиной 0,001.

[Diskus]

...
Осталось обсудить реальную стоимость, за которую можно приобрести компактный, герметичный, надежный, 21 битный абсолютный энкодер, который может отсчитывать до 1" в тяжелых условиях ±130°.
...

Вы извините, конечно. Ибо своего рода грубость сейчас прозвучит.

1) 2^21 ~= 2.1 миллиона. Если размер элемента отсчета - скажем просто так - есть ~1мкм, то потребная длина окружности уже 2м. То есть диаметр ее почти 0.67м. Больше полуметра!

2) без Вашей "кинематики" с сомнительными редукторами разного вида мы будем вынуждены остаться в рамках оптически отсчитываемого размера элемента. Значит, оптимистически, размер элемента отсчета надо увеличить на порядок. T e он станет ~ 10мкм и потребный диаметр диска составит ~6.7м

3) т е однооборотного 21-битного энкодера не предвидится. А если он и есть, то с кинематикой. Сомнительной

А зачем кинематикой , можно ведь поставить элементарный объектив и уеличить изображение этого 1 микронного элемента отсчета ....

[Дмитрий Евгеньевич]

10⁴-10⁵ миллиметров?

Я имел ввиду относительную погрешность 10^-4-10^-5

http://www.rsrussia.ru/component/catalog/rs/496-5096 это более интересный экземпляр с готовым модулем для считывания за цену 3978,31 руб. без НДС, и менее дорогостоящий чем 12 битовый 283,5 долларовый абсолютный энкодер от US Digital.