Como funciona um paquímetro eletrônico?

Como esses compassos de calibre eletrônicos funcionam?

Eu sei que eles funcionam medindo a capacitância da pista de corrida, de alguma forma. Mas como eles usam a capacitância para medir distâncias - é uma relação linear de capacitância para distância, ou há algo mais acontecendo? Eles são realmente precisos - especificação de ± 0,02 mm de 0 a 100 mm e a resolução é de 0,01 mm. Também estou surpreso de como eles podem atender às especificações com um preço muito baixo - peguei o meu por 8 libras e tentei com alguns objetos comuns que eu conhecia as dimensões, e ele verifica.

Sua posição para relação de capacitância para relação de frequência para conversão de valor. A chave é usar condutores com padrões desiguais na proximidade de dois capacitores. O circuito tem resposta lenta, mas funciona notavelmente como um paquímetro.

Apenas me diverti tentando entender os sinais, algo realmente descolado está acontecendo lá.

"Aqui está uma boa página da web" <- essa página? errado! não o que está acontecendo lá, existe apenas um sinal de entrada, não pecado e cos

"A chave é usar condutores com padrões desiguais na proximidade de dois capacitores". <- errado de novo

Se você encontrar uma página da Web em que alguém tenha realmente construído uma cópia de uma delas, acreditarei no que está dizendo.

Enfim, é isso que eu medi, não consigo encontrar nenhuma dessas informações do google

As faixas verticais agrupadas por 8, conectadas às saídas digitais do chip no blob, são acionadas por sinais PWM - aproximando a onda senoidal. 8 fases, período de onda senoidal 1800us (YMMV), período de pulso ~ 5.6us. Cada fase mudou em 1800us / 8 = 225us

A placa de recebimento obtém o resumo summa que passa pelo estator por acoplamento capacitivo. Agora, o sinal de recebimento é basicamente um monte de lixo, mas os picos de sinal que correspondem às bordas crescentes do pulso de saída formam um sinusóide. A fase desse sinusóide depende da posição do estator. Suponho que as medições de rx devam ser cronometradas com pulsos de saída e, em seguida, há algum processo estranho de sinal para obter a mudança de fase, não tenho 100% de certeza de como fazer o lado rx disso.

Como o padrão do estator e o padrão das placas TX são repetidos a cada 5 mm, significa que o valor final é um somatório de medições grossas e finas. A medição grosseira é a contagem de repetições de 5 mm, contada e lembrada como valores regulares do codificador, você pode atrapalhar essa contagem se mover a cabeça de digitalização no compasso de calibre muito rápido, o compasso perde seu ponto 0. A medição fina é a medição de mudança de fase do senoide de saída. Estes são somados e exibidos no LCD.

Aqui está uma ilustração:

Por que isso é importante?

a) Se alguém conseguiu copiá-lo para um projeto diy, pelo menos não consigo encontrá-lo no google. Tenho certeza de que alguém fez isso simplesmente não parece que eles publicaram seu projeto. Significando que, para um item tão comum, as informações de instruções simplesmente não estão disponíveis.

b) Capacidade de fazer com que os codificadores lineares diy baratos e sujos sejam muito importantes, por exemplo, você sabe como é suscetível a falhas em todas as impressoras 3D DIY? Isso porque eles são sistemas de controle de malha aberta, pouco engarrafamento ou derrapagem e sistema de controle não sabem mais onde o robô está. Agora, para um robô industrial, você compra um codificador linear, um para cada eixo. A Heidenhein e outras 100 empresas terão o prazer de vender uma por ~ 1k €. Infelizmente, os entusiastas do porão não aceitam esse tipo de orçamento. Mas eles comprariam com prazer (ou fabricariam, a fabricação é bastante simples) o codificador linear capacitivo como os usados ​​nos compassos de calibre digitais. Se as informações de como estavam por aí em algum lugar.

A capacitância forma um resolvedor, permitindo a leitura de um valor sin e cos que, quando comparado ao sinal principal, permite determinar a posição com muita precisão.