Kontrastreichere Encoder-Scheiben ...

Allgemeine c't-Bot Themen

Moderator: Moderatoren Team

eax
Friends of Robby
Friends of Robby
Beiträge: 788
Registriert: 18 Jan 2006, 16:16
Wohnort: Karlsruhe

Re: Kontrastreichere Encoder-Scheiben ...

Beitrag von eax » 27 Feb 2019, 01:00

VDX hat geschrieben:
27 Feb 2019, 00:45
... damals, die ersten 50 Encoder-Scheiben hatte ich noch gefräst, dann wurde es mir zuviel und habe die nächsten 50 bei einem Bekannten, der Laserdienstleister ist, lasern lassen -- dann habe ich das komplett an ihn und Segor abgegeben, die das ab dann den Kits mitgegeben haben.

Inzwischen bin ich mit diversen Lasern zum Markieren, Gravieren und Schneiden "ausgestattet" - ich entwickle Lasersysteme für Firmen, mache aber fast noch mehr in der Richtung Daheim 8)
Sehr cool 8)
VDX hat geschrieben:
27 Feb 2019, 00:45
Wenn wir noch Encoderscheiben brauchen sollten, kann ich die auch noch viel feiner machen - mit dem Faserlaser bekomme ich Linienbreiten von 0.03mm hin ... mit den Dioden etwa 0.1mm ... wäre also kein Problem, z.B. 1000er-Encoder oder "Gray-Code"-Scheiben zu machen ...
Die brauchen wir unbedingt! Die niedrige Auflösung der Radencoder ist eins der größten Nachteile am Bot denke ich. Es wäre sehr interessant herauszufinden, was mit den CNY70-Sensoren da noch an Auflösung hinzubekommen ist. Also falls das Erstellen solcher Encoderscheiben dafür nicht zu aufwändig wäre? Das kann ich nicht beurteilen.

VDX
Friends of Johnny-5
Friends of Johnny-5
Beiträge: 280
Registriert: 26 Jan 2006, 22:43
Wohnort: Großkrotzenburg (Main-Kinzig-Kreis)

Re: Kontrastreichere Encoder-Scheiben ...

Beitrag von VDX » 27 Feb 2019, 09:00

... ich würde evtl. mit LED's und Phototransistoren mit Blenden davor auf höhere Auflösung gehen - hier ein paar Beispiele für Graycode-Encoder, die ohne Refernzierung einen "Absolut-Istwert" ergeben:
Grey-Code-Encoders 3x_kl.jpg
Grey-Code-Encoder.JPG

IMG_0008.jpg
IMG_0009.jpg

Und hier, die kleinen in der Mitte haben aus Stahlfolie geätzte Scheiben, was ich auch lasern könnte:
Wachendorff-Encoder.jpg

Hier hatte ich mal geschaut, was ich bei eloxiertem Alu noch als Auflösung hinbekomme - die Scheiben haben 20mm Durchnesser:
Encoder-Scheiben - Detail.jpg
Viktor
Ciao, Viktor --- Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - https://reprap.org/forum/list.php?426

eax
Friends of Robby
Friends of Robby
Beiträge: 788
Registriert: 18 Jan 2006, 16:16
Wohnort: Karlsruhe

Re: Kontrastreichere Encoder-Scheiben ...

Beitrag von eax » 27 Feb 2019, 23:16

Das ist sicherlich auch eine sehr interessante Alternative für eine Nachfolgeversion vom Bot. Ich denke, da lohnt es sich auf jeden Fall, noch mal auch über die Sensorart nachzudenken. Die CNY70-Variante vom aktuellen Bot ist da ja eher eine sehr einfache und günstige Möglichkeit, aber sicherlich nicht die beste.

Unabhängig davon fände ich es durchaus auch interessant, ob man einen alten Bot durch neue Encoderscheiben mit höherer Auflösung aufrüsten könnte, ohne die Sensoren ändern zu müssen. Ich denke, eine Verdopplung oder Verdreifachung der Auflösung wäre da schon ein ziemlicher Gewinn. Vorausgesetzt, dass der Aufwand dafür nicht unangemessen hoch wäre.

VDX
Friends of Johnny-5
Friends of Johnny-5
Beiträge: 280
Registriert: 26 Jan 2006, 22:43
Wohnort: Großkrotzenburg (Main-Kinzig-Kreis)

Re: Kontrastreichere Encoder-Scheiben ...

Beitrag von VDX » 28 Feb 2019, 00:02

... mt den "alten" Sensoren gäbe es durchaus die Möglichkeit die Zähnezahl beim Encoder zu erhöhen (statt 30 dann z.B. 120 oder noch mehr) und mit einer Loch- oder Schlitz-Blende vor dem Phototransistor dessen "Blickwinkel" soweit zu reduzieren, daß er weniger als eine Zahnbreite "sieht".

Das Problem dabei ist eher die Umgebungs-Helligkeit oder das Störsignal-Rauschen.

Alternativ einfach eine hellere (IR-) LED und zwei Phototransistoren mit Blenden bestücken - die müssen dann aber auch zu den Zähnen ausgerichtet werden ... evtl. eine kleine Aufnahme fräsen und passend zum Rad fixieren ... oder gleich HEDS-Encoder-Sensormodule nehmen ...

Viktor
Ciao, Viktor --- Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - https://reprap.org/forum/list.php?426

eax
Friends of Robby
Friends of Robby
Beiträge: 788
Registriert: 18 Jan 2006, 16:16
Wohnort: Karlsruhe

Re: Kontrastreichere Encoder-Scheiben ...

Beitrag von eax » 03 Mär 2019, 18:15

Ist das eher eine Vermutung, dass mein eine Blende bräuchte für 60 oder 120 Zähne oder hast da schon mal Erfahrungen gesammelt?
In der Appplication Note sprechen sie (bei sehr kleinem Abstand) immerhin von
[...] It can recognize lines smaller than half a millimeter at a distance below 0.5 mm.
Wobei ich mir jetzt nicht die Mühe gemacht habe, den (theoretischen) Kollektorstrom nachzurechnen.

Was das elektrische Signal angeht, hatte ich vor einiger Zeit schon mal an einer verbesserten Schaltung zur Auswertung gebastelt, so dass man insbesondere den Schwellschwert zum Umschalten einstellen kann. Mit den alten Encoderscheiben kam das hier heraus:
rad_enc.png
Die gelbe Kurve stellt das Signal des CNY70 dar, in blau das Ausgangssignal der Schaltung als Signal für den µC. Sieht jetzt für mich erstmal so aus, als ob da schon noch Luft nach mehr Auflösung wäre.

Vielleicht probiere ich bei Gelegenheit mal etwas mit bedruckten Papierscheiben rum, um ein Gefühl dafür zu bekommen, ob es sich lohnt, da zu optimieren.

VDX
Friends of Johnny-5
Friends of Johnny-5
Beiträge: 280
Registriert: 26 Jan 2006, 22:43
Wohnort: Großkrotzenburg (Main-Kinzig-Kreis)

Re: Kontrastreichere Encoder-Scheiben ...

Beitrag von VDX » 03 Mär 2019, 18:51

... ich habe vor Jahren mal was mit optischer Abbildung von Sensoren für Mikropositionierer gemacht - am Besten war die Auflösung immer mit einer Blende, weil selbst bei bester Linse vor dem Sensor immer noch Störungen durch Umgebungslicht und Reflexion an den Schlitz/Zahn-Kanten vorkamen.

Über die Linse im Kopf des CNY70 "sieht" der Sensor praktisch mit einer Gausschen Verteilung auch "über den Rand hinaus" ... mit einer Blende in Form eines schmalen Schlitzes zu den Zahnkanten hin ausgerichtet, kann es das seitliche Störlicht besser ausblenden.

Schau dir mal das Bild bei den Gray-Encodern mit den 11 schmalen Schlitzen in der Metallplatte an - da haben sie das genauso mit Schlitzblenden gemacht ...

Viktor
Ciao, Viktor --- Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - https://reprap.org/forum/list.php?426

Antworten