Mikromanipulaator

[halo]

//andeks, kui see teema siia nüüd mitu korda tekib//


Palun nõu.

Kuidas saaks suure täpsusega juhtida CD-seadme lugemispea läätse?
Üritan selle abil konstrueerida mikromanipulaatorit, millel oleks tegevusraadius +/- 1mm, täpsusega 1µm. Arusaadavalt ei tohiks ta mikroskoobi all võbeleda.

Lugemispeas on kaks mähist (voice-coil), takistusega ca 4 oomi. Vajalik toitepinge on bipolaarne, sujuvalt, ja suure resolutsiooniga muudetav, suurusjärgus +/- 3V. Netist leitud mikroskoobid kasutavad ainult LM317 põhjal unipolaarset toidet, jättes osa liikumisruumist kasutamata.

Minu mõistus lõppes seal, kus H-sild muudab polaarsust, ja Arduino annab PWM väljundit. Sellega on kaks häda - esiteks PWM oma ~1000 hertsiga paneb coili karjuma ja lauda mööda ringi sõitma, ning teiseks on PWM resolutsioon liiga väike (ainult 255 sammu). Võimalik, et selle vastu saab rohtu (low-pass filter + TimerOne peaks lubama 10bitti@3kHz), aga pole veel proovinud.

Kindlasti on paremad meetodid olemas.

Eriti, kui mõelda, et samast coilist võiks kätte saada ka juhuslike vibratsioonide tekitatud tagasiside, ning seda intelligentselt võnkumise summutamiseks kasutada.

[RaunoK]

Vs: Mikromanipulaator

PWM väljundisse võiks ka vastavalt diood/drossel/kondensaator ahel lisada, et saada stabiilne alalispinge, aga kuna arduinol on resulutsioon tavaliselt 8-bit, nii palju rohkem bitte oleks parem aga kas ka siis saaks täpsemalt, et 255 on palju aga 254 on liiga vähe.. Kindlasti saaks ka lugemispeal läätse mähisele eelvoolu ahela teha kus nt PWM signaali keskväärtuse korral oleks lääts keskel signaalita nt üleval.
Kas tohib, küsida, miks on vaja digitaalselt ja koodiga mässata? Aga mingi stabiilne toide ja siis käsitsi reguleerimine, ühega reguleerid rohkem, teisega aga teed täpishäälestust?

PWM vähe lahti seletatud: http://en.wikipedia.org/wiki/Pulse-width_modulation

[toimik007]

Vs: Mikromanipulaator

PWM väljundisse võiks ka vastavalt diood/drossel/kondensaator ahel lisada

kuidas diood aitab selles olukorras?
T.

[otsija]

Vs: Mikromanipulaator

Nõndamoodi

[halo]

Vs: Mikromanipulaator

Ohhoo, juba tuleb häid ideid!

"Kindlasti saaks ka lugemispeal läätse mähisele eelvoolu ahela teha kus nt PWM signaali keskväärtuse korral oleks lääts keskel signaalita nt üleval."

Siis ilma H-sillata? See ei kõlagi väga keeruliselt. Muidugi eeldab, et ma saan PWMist piisava resolutsiooni kätte. Äkki saab ka kaht PWM signaali kasutada - et üks ühele, ja teine teisele poole liikumiseks?

Ma praegu mõtlen, et raudpolt kindlalt on selline kivi/mikroskeem juba maailmas olemas, mis võtaks kasvõi I2C vahendusel 10+ bitti asendit, ja selle alusel annab väga stabiilse väljundpinge muutuse plussist miinusesse. Ja seejuures kannatab paarsada milliamprit. Äkki isegi liiga kallis ei ole.. Aga kuidas seda nimetakse? Mingit sorti DAC? Siis oleks ju kõik mured murtud.

"Kas tohib, küsida, miks on vaja digitaalselt ja koodiga mässata? Aga mingi stabiilne toide ja siis käsitsi reguleerimine, ühega reguleerid rohkem, teisega aga teed täpishäälestust?"

Ikka tohib. Kaks põhjust: analoog nõuab rohkelt eriteadmisi, aga digitaalne on lihtne nagu Lego; ja Arduino on seal juba niikuinii - tegeleb stepperite ja muude asjadega. Seetõttu väga ei tahaks ka päris eraldi bipolaarset toidet konstrueerida, kui seda vältida saab. Lisaks oleks hõlbus, vaid koodis, vastavalt vajadusele juhtsignaali modifitseerida - võibolla on vaja seda hoopis mitte lineaarselt, vaid kergelt eksponentsiaalselt kasvatada, ja seda võibolla ainult ühes suunas.

Praegune idee on kasutada väikest joystickut, nagu mängukonsoolidel. Mõtte järgi oleks hea kaks reziimi - üks, kus lugemispea järgib jooksvalt joysticku asendit (mis oleks mugavam liikuvate objektide napsamiseks), ja teine, kus joysticku liigutamine muudab lugemispea staatilist asendit - et kui lahti lased, jääb nõel sinna, kus oli.

Loodan ainult, et mähis kannatab püsivat voolu..

Aga ütleme praegu, et lugemispea reguleerimine võiks ka puhtalt analoogelektroonikale toetuda, aga selleks oleks vaja mulle puust ja punaseks skeemi ette. Ise mõistaks ainult reostaatidel põhinevat pingejagurit teha, aga 4 oomi juhtimiseks on natuke suurevõitu voolu vaja - läheb kohmakaks.