Ich suche einen absolut linearen Positionssensor, der eine Entfernung von 40 cm mit einer Genauigkeit von ~ 5 mm überbrücken kann. Meine Hauptanliegen sind Zuverlässigkeit und Kosten bei einem Produktionsmaßstab von ~10.000 Einheiten. Idealerweise finde ich einen Anbieter, der einen handelsüblichen Sensor anbietet, aber das Modifizieren eines bestehenden Designs und das Bedrucken von Leiterplatten kommt nicht in Frage. Ich benötige Empfehlungen dazu, welche Technologie in Betracht gezogen werden sollte (LVDTs, optische Encoder, magnetische Encoder usw.).
Ich habe gehört, dass Potentiometer und mechanische Lösungen im Allgemeinen weniger zuverlässig sind als kontaktlose Lösungen wie LVRTs und Encoder. Größtenteils habe ich mich bei der Suche auf Encoder konzentriert, weil ich mich damit etwas besser auskenne. Die meisten Encoder, die ich finde, sind auf einen Mikrometer genau und kosten mehr, als ich hoffe, für sie zu bezahlen ( Beispiel ). Es scheint mir, als ob ich das Innere eines billigen digitalen Bremssattels brauche , der nur ein wenig aufgeblasen ist (auf 40 cm lang), aber ich kann anscheinend keinen Anbieter finden, der alle Innereien des digitalen Bremssattels baut und verkauft.
Sachen die ich schon gelesen habe:
Fragen wie diese und diese ähneln meinen, aber beide haben unterschiedliche Genauigkeitsanforderungen und keine von beiden fragte nach Produktion in großem Maßstab. Antworten wie "Kaufen Sie eine optische Maus und nehmen Sie sie auseinander" funktionierten für sie, aber nicht für mich. Ich habe mir auch Vergleiche der Positionserfassungstechnologie ( Beispiel ) angesehen, aber sie scheinen sich immer auf Lösungen mit deutlich höherer Auflösung zu konzentrieren, als ich benötige.
Wenn Sie wirklich an der Idee einer absoluten Messung festhalten, würde ich mich mit der Theorie des Betriebs eines elektronischen Messschiebers befassen.
Wie funktioniert ein elektronischer Messschieber?
Als Warnung, diese sind billig, weil sie zu diesem Zeitpunkt Gebrauchsgegenstände sind. Es könnte pro Einheit ziemlich teuer werden.
Sie können auch einen kapazitiven Sensor verwenden. Haben Sie einen schwebenden Kontakt, der sich über ein langes, dünnes, leitfähiges Dreieck bewegt. An einem Ende wäre kaum Kapazität vorhanden und am anderen wäre die Oberfläche maximiert, wodurch die Kapazität erhöht würde.
Sie sagen nicht, ob die Position nichtflüchtig sein muss. Wenn nicht, könnten Sie eine Riemen-/Zahnrad-Kombination herstellen, die einen optischen Encoder antreibt. Mit Zahnrädern mit einem Durchmesser von 1 Zoll scheint Ihre Figur von 5 cm durchaus machbar zu sein. Dies würde jedoch bei jedem Einschalten einen Nullungszyklus erfordern, weshalb ich nach der Volatilität frage.
Eine Katze häuten... Aber trotzdem... 2 Cent
Encoder: Verwenden Sie Zahnräder (Sie können ziemlich billige Zahnstangen- und Ritzelsätze bekommen), ABER Sie sind durch die Länge der Zahnstangen begrenzt
Absolut vs. Inkremental: Beide können billig gekauft werden (ich habe einige aus China mit 600 Impulsen / Umdrehung bei 20 US-Dollar), die, wenn sie an Zahnräder gebunden sind, genau genug sind. Ich würde vorschlagen, dass Sie noch billiger werden können und in Kombination mit dem Getriebe genau genug sind.
Crackpot-Idee (komm schon, echte Ingenieure) - Verwenden Sie ein Kupferrohr und eine Bürstenverbindung, messen Sie den Widerstand mit Vorspannungswiderstand, niedrigem Strom / Spannung und ADC ...
Eine andere Idee ist, Löcher in/unter der Welle in bekannten Abständen zu haben, die mit Hilfe von LED + LDR-Kombination gezählt werden können ...
Ich weiß, dass dies ein alter Thread ist und das OP wahrscheinlich inzwischen entweder eine Lösung gefunden oder aufgegeben hat, aber ich werde meine Idee einbringen. Ich habe mir vor ein paar Jahren etwas ähnliches angeschaut. Die Umstellung auf digitale Messschieber war machbar, aber absolute Messschieber und 40 cm Reichweite wären teuer. Einige der billigeren Messschieber sagen, dass sie absolut sind, aber versuchen sie nicht einfach, sich mit einem kleinen nichtflüchtigen Speicher daran zu erinnern, wo sie sich befinden, was nicht dasselbe ist. Zahnriemen und Zahnräder haben alle Verschleißprobleme und müssen gewartet werden, also würde ich an kontaktlose denken. Die Kapazität kann durch Feuchtigkeit beeinträchtigt werden; Induktion kann funktionieren, muss aber richtig eingerichtet werden. Für mich bleibt damit ein klarer optischer Gewinner. Für die Auflösung, die Sie möchten, wäre ein einfacher gedruckter Graucode oder eine Binärskala und eine Reihe von Fotodioden oder Transistoren (bevorzugen Sie moduliertes IR, damit keine Interferenzen durch Tageslicht) zum Lesen einfach einzurichten. Wenn es Ihnen nichts ausmacht, eine Leiterplatte hochzuschlagen, dann denke ich, dass dies Ihre beste Option ist. Im Vergleich sehr günstig, absolute Positionierung, unempfindlich gegen Feuchtigkeit oder Temperatur. So zuverlässig wie Ihre Dioden und jedes Mikro, auf dem Sie es betreiben möchten, aber Sie werden nichts Zuverlässigeres finden, vorausgesetzt, das Montagesystem erlaubt es dem Lesegerät nicht, mit der Waage zu kollidieren.
Paul Sullivan
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Tut
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