Chuột quang có thể được sử dụng để đo khoảng cách xuống tới 1-10μm không?

Tôi đang làm việc trên một máy CNC tự chế tạo sử dụng động cơ bước và đai thời gian MXL cho chuyển động của máy. Bởi vì tôi đang sử dụng các bước, không có phản hồi cho bộ điều khiển về vị trí thực tế của máy (tức là vòng lặp mở). Thỉnh thoảng khi tôi thực hiện các vết cắt, các mảnh vật liệu bay vào đường dẫn của giàn và kẹo cao su trên đường ray, khiến động cơ bỏ qua các bước. Để giải quyết vấn đề này, tôi đang cài đặt một chiếc giày bụi và máy hút bụi để giữ cho khu vực sạch sẽ, nhưng điều này vẫn không giải quyết được vấn đề bỏ qua các bước do bất kỳ lý do nào khác nhau.

Tất nhiên, có những giải pháp đã tồn tại "đóng vòng lặp" cho thị trường công nghiệp, nhưng tôi nghĩ rằng chúng sẽ nằm ngoài ngân sách dành cho người có sở thích mua nhà. Nếu có thể sử dụng thứ gì đó phổ biến như cảm biến chuột quang, thì đó sẽ là một lợi ích tuyệt vời để cải thiện độ bền của máy DIY, thậm chí là không đáng kể. Nó cũng có thể được sử dụng để tự hiệu chuẩn nếu các phép đo đủ chính xác.

Dấu chân của máy tôi là 750x1000mm, vì vậy tôi cần một cái gì đó có thể đo chính xác trên khoảng cách đó. Rõ ràng, chuột quang có thể được sử dụng để đo khoảng cách (đó là những gì nó được thiết kế để làm!), Nhưng tôi nên tìm thông số nào để đạt được mục tiêu của mình (DPI, CPI, độ phân giải camera, v.v.) để đo chính xác 1-10μm và các phép đo này có thể lặp lại chính xác không?

(Mỗi bước của động cơ di chuyển máy khoảng 0,01143mm, vì vậy tôi đoán độ chính xác 1μm sẽ được ưu tiên nhưng điều đó có thể đòi hỏi quá nhiều.)

Thật không may, có vẻ như sự dẫn dắt tốt nhất của tôi và gia đình cảm biến được thảo luận nhiều nhất từ ​​Avago (ADNS) đã bị ngưng. Ví dụ: ADNS-9800 . Họ đã bán công nghệ cho một công ty khác? Có một sự thay thế tồn tại dễ dàng để có nguồn và có dữ liệu phù hợp? Tôi đoán họ đã ngừng sản xuất vì các công ty khác đã tích hợp khía cạnh USB vào mô-đun cảm biến, làm cho toàn bộ sản phẩm rẻ hơn (thay vì cần một micro khác để thực hiện chuyển đổi SPI / I2C-> USB).

Có cách nào tốt hơn để làm điều này trong khi kiểm soát chi phí không? Lên đến $ 30 mỗi cảm biến sẽ là mục tiêu cho loại thị trường này, tôi nghĩ vậy.

Tôi đã thử điều này trước đây, sử dụng cảm biến Avago được thu hoạch từ một con chuột quang.

Nó không hoạt động.

Độ phân giải là tuyệt vời nhưng độ chính xác là khủng khiếp. Và hiệu chuẩn thay đổi theo khoảng cách từ vật liệu đến cảm biến.

Tôi đã sắp xếp một bài kiểm tra với bánh xe có đường kính 3 "và cảm biến đọc" rãnh "bên ngoài của bánh xe. Tôi cũng đặt một lá cờ trên bánh xe, đi qua một cảm biến ngắt quang. Số lượng đọc trên mỗi vòng quay thay đổi theo một vài một phần mười của một phần trăm, không nơi nào có khả năng lặp lại đủ tốt để gia công.

Tôi đoán bạn có thể sử dụng cảm biến chuột quang kết hợp với cảm biến chính xác nhưng độ phân giải thấp để điền vào các điểm ở giữa. Nhưng thực sự, tôi nghĩ các công nghệ cảm biến khác phù hợp hơn cho việc này.

Ý tưởng gọn gàng. Tôi đã cân nhắc sử dụng bút Livescribe bị hack với các đường ray chấm đặc biệt cho cùng một mục đích, sau đó sẽ cung cấp một vị trí tuyệt đối, thay vì vị trí tương đối mà một con chuột quang cơ bản sẽ cung cấp. Tôi biết cây bút tuyên bố có độ chính xác tới 1 Lời, nhưng thật khó để nói độ chính xác. Tôi vẫn nghĩ rằng đây là một ý tưởng tốt; Tôi chỉ không có xung quanh để thử nó. Nếu bạn làm thử, xin vui lòng cập nhật cho chúng tôi.

Đối với các thông số chuột quang, bạn sẽ muốn tìm kiếm DPI cao. Trong trường hợp của bạn cho độ phân giải 1, bạn muốn có hơn 25.400 DPI. Không cần phải nói rằng đó là khá cao. Một con chuột chơi game quang cơ bản có thể có DPI là 2.500. Một lần nữa, đó là chính xác, không chính xác. Chuột quang có lẽ không phải là con đường để đi.

Nếu bạn đang sử dụng hệ thống dựa trên chì, bạn có thể đặt bộ mã hóa quang học vào hai đầu của ốc vít. Thu hoạch ruột từ một con chuột bóng sẽ cung cấp cho bạn một số bộ mã hóa độ phân giải cao và hầu hết các mạch điều khiển là tốt. Tôi không thể tìm thấy độ phân giải của bánh xe mã hóa thông thường, nhưng quả bóng hoạt động như một bánh răng truyền động quan trọng trong nội bộ, vì vậy có lẽ một cơ chế tương tự có thể được áp dụng.