¿Codificador lineal óptico para seguimiento de movimiento?

Necesito encontrar una solución óptica barata para medir la posición de un objeto en relación con una superficie.

El objeto se desliza en un movimiento lineal a lo largo de un eje, a unos 30 mm de la superficie. La distancia máxima que el objeto puede viajar a lo largo de la superficie es de unos 3 m. La precisión del sistema puede ser de +/- 5 mm.

Lo que realmente estoy buscando es una solución a nivel de aficionado, como imprimir una cinta de 3 m de largo con marcas de referencia para cubrir la superficie y adjuntar un escáner láser al objeto que pueda interpretar las marcas y transmitir la coordenada a una computadora.

Estoy feliz de crear la cinta de referencia yo mismo y programar el codificador, aunque no sé por dónde empezar a buscar el hardware. ¿Alguna idea/alternativa?

Tal vez sería útil si hubiera encontrado una solución óptica "cara" que se adaptara a todo lo que necesita además del precio. Entonces alguien podría ver cómo se podría hacer esto o encontrarlo a un costo más barato.
Suena como un posible trabajo para un truco de ratón óptico.
Consulte con USdigital.com Tienen algunos codificadores lineales económicos. Puedes adquirir tanto los elementos activos como las tiras que se pueden adquirir por separado
Los codificadores usdigital son geniales, pero no funcionarán a distancias de 30 mm.

Respuestas (1)

¡Está pidiendo una precisión del 0,16% de la escala completa! Esto no debería ser demasiado problema, en realidad, para una tira de CODIFICADOR DE CUADRATURA lo suficientemente larga, pero eso es un codificador relativo (es decir, debe ponerse a cero en algún punto, y luego cuenta cuántos pasos se ha alejado de ese punto que ha movido ).

Dos tiras compensadas de patrones de encendido y apagado espaciados de 10 mm sin duda harían su trabajo. El problema es que estarás a 30 mm de la tira. Creo que podría tomar un poco de tiempo iterativo con componentes ópticos, tal vez un LED IR y un fototransistor a juego podrían detectar si apunta a una sección negra de la tira o una sección blanca de la tira.

AQUÍ hay un fotorreflector IR con una distancia de trabajo de 1" (25 mm). Es analógico, por lo que puede empujar la salida a un comparador y jugar para encontrar sus bordes claros/oscuros. Asegúrese de agregar una pizca de histéresis a su comparador. para que sus transiciones sean limpias.Querrá dos sensores, ya que estará tratando con dos partes de la tira del codificador.

El patrón de cuadratura se vería así.patrón de cuadratura lineal

Para tu caso, las barras negras serían de 10 mm de largo (o puedes ir más finas). El ancho sería una función del foco del par ir. ESPERALMENTE que su par pueda darle su resolución, pero por todos los medios, ¡lea las hojas!

Dependiendo de qué tan rápido se mueva su trineo, un microcontrolador estándar podría llevar su cuenta. Si se mueve muy rápido, recomiendo un microcontrolador con un periférico incorporado para trabajar con codificadores de cuadratura, como el PIC 18F4331. Si hace eso, ni siquiera necesitará implementar un algoritmo de conteo de codificador de cuadratura, solo configure el periférico y lea del registro correcto a intervalos constantes. Si necesita un algoritmo, publique la pregunta y trabajaré en uno.

Dado que es un codificador RELATIVO, deberá tener algún tipo de sensor para poner a cero.

Esto suena como la opción más barata. Un LED IR y un sensor IR, algunas cubiertas de hendidura y cinta de tiempo.
y un comparador con un poquito de histéresis.
Por lo general, esto se hace con una tira de un solo canal y un par de lectores desplazados por un múltiplo de 1/4 de paso, generalmente moldeados en el mismo cabezal de lectura. Las versiones baratas de cinta mylar eran comunes en las impresoras de inyección de tinta, aunque una resolución más gruesa hecha de componentes discretos podría ser mejor si se intenta fabricar la escala uno mismo.
¡Gracias @ChrisStratton! Estaba tratando de recordar eso. Sabía que me estaba perdiendo algo.
Iba a decir "mira lo que hacen en las impresoras" también, una referencia óptica se puede pegar, pintar, colgar, etc. de varios bits de la máquina. Un sensor óptico adicional o un interruptor de límite pueden decirle cuándo está en cero.
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