Ich hab da eine feine BLDC Linearmotor 3-Achsen Ausrüstung die ich gerne in Betrieb nehmen würde. Die Lineale haben Heidenheim Encoder, die 1Vpp Analogsignale ausgeben. Ich hab gehört, daß man das auch interpolieren kann, so daß das TTL signal dann viel höhere Auflösung hat. Wie weit lohnt es sich da zu gehen mit der Multiplikation? Ab wann wird da nur noch Rauschen interpoliert? Habt ihr da Erfahrung? Vielleicht reicht mir da ein Komparator auch, da ich die Position vielleicht doch nicht so genau brauche, welchen würdet ihr nehmen?
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Martin G. schrieb: > Heidenheim Encoder Der Dr. Johannes Heidenh-a-i-n ist kein Schwabe, sondern hat seinen Hauptsitz in Niederbayern. > Die Lineale haben Heidenheim Encoder Welche denn? > Ich hab gehört, daß man das auch interpolieren kann, so daß das TTL > signal dann viel höhere Auflösung hat. Du musst da kein TTL-Signal draus machen. Sondern du kannst aus den beiden Sinussignalen auch gleich die Position bestimmen. Allerdings ist das 1Vpp Signal mitnichten "genau" von -0,5V bis +0,5V, sondern das kann schon mal 0,6Vpp sein oder auch 1,2Vpp. Du brauchst also eine ratiometrische Auswertung. > Wie weit lohnt es sich da zu gehen mit der Multiplikation? > Ab wann wird da nur noch Rauschen interpoliert? Wieviel von diesem Signal bekommst du noch störungsfrei in deine Schaltung? > da ich die Position vielleicht doch nicht so genau brauche Zahlen, Werte, Typen, Namen? > Vielleicht reicht mir da ein Komparator auch, > welchen würdet ihr nehmen? Einen, der schnell genug ist...
Hallo, auf der Heidenhain-Homepage gibt es Datenblätter aller Produkte - so auch der Längenmesssysteme. Hier ist auch die prinzipielle Auswertung beschrieben. Die Umwandlung 1Vss auf TTL wird bei Heidenhain als EXE bezeichnet - diese gibt es in 5-fach oder 10-fach. Gruß Otto
Guck dir vielleicht mal den iC-NQC von iCHaus an. http://ichaus.de/upload/pdf/NQC_datasheet_D3de.pdf
Martin G. schrieb: > Vielleicht reicht mir da ein Komparator auch, da ich die Position > vielleicht doch nicht so genau brauche Mit einem Komparator bekommst du eine direkte Umwandlung von analog 1 V Sinus/Cosinus in TTL, aber da wertet man üblicherweise mit einem geeigneten ->Quadratur-Encoder alle 4 Flanken aus, so dass die Auflösung bereits 4fach ist gegenüber der Periode, also ein 20µ-Massstab liefert 5µ Schritte. Braucht man mehr, muss man die Sinus/Cosinus-Signale messen und die Phasenlage bestimmen, das machen z.B. die erwähnten EXEs von Heidenhain. Die bekommen die 1Vpp-Signale und geben Quadratur-Signale mit TTL-Pegel und der vielfachen Schrittzahl aus, sieht für den Zähler also aus wie ein Massstab mit der Periode / n. N ist kein Problem bis 10, ich habe aber auch schon EXEn für den Faktor 100 gesehen. Da muss natürlich alles optimal sein, keine Störungen wie an einer Maschine. Wichtig: nur analoge Sinus/Cosinus-Signale sind interpolierbar. Logisch, bei TTL ändert sich ja zwischen den Flanken nichts was man auswerten könnte. Georg
In professionellen Anwendungen wird bis 4.096-fach interpoliert (z.B. CNC-Steuerungen, Servoverstärker für SPS-Anwendungen usw.). Da wird dann aber kein TTL-Signal mehr ausgegeben, sondern das Signal wird direkt intern weiterverarbeitet. Die Genauigkeit ist dann aber nicht 4.096 mal höher als beim Eingangssignal, nur die Auflösung! Für die Genauigkeit muss man sich die Daten des verwendeten Messsystems genau ansehen. Gute Interpolations-ICs mit Amplituden- und Phasenkorrektur gibt es von iC-Haus oder von Gemac in Chemnitz. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
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> Gute Interpolations-ICs mit Amplituden- und Phasenkorrektur gibt es von > iC-Haus oder von Gemac in Chemnitz. Für iC-Haus stimmt die Aussage absolut, zumindest für den IP200 von Gemac ist sie grundfalsch. Bei bestimmten Drehzahlen schaltet da intern irgendwas um und die schöne Interpolation ist im Rektum. Steht übrigens auch ganz versteckt im Datenblatt.
Lineare Wegmesssysteme gibt's von verschiedenen Herstellern. Das Grundprinzip ist immer gleich. Es werden zwei Signale ausgeben anhand deren man die Position ermitteln kann. Die Signale sind entweder Logik-Pegel (TTL etc.) oder 1Vss analog. In deinem Fall liegen offensichtlich 1Vss Ausgänge vor. Auf dem Einen Kanal wird ein sin, auf dem Anderen ein –cos Signal übertragen. M.a.W. Die beiden Signal habe eine Phasenlage von –Pi/2 (-90°). Vorteil der analogen Signale liegt darin, dass zwischen den Vollschritten interpoliert werden kann; die Auflösung wird erhöht. (100fache Interpolation möglich) Für die Wegmessung wird das Maßband abgetastet. Eine Periode (Vollschritt) des Bands entspricht einer Periode der Signale. Anhand der Phasenlage der Signale zueinander kann die Position berechnet werden. Die absolute Amplitude des Signals ist unerheblich; entscheidend ist das Verhältnis. Dazu werden die Signale normiert. Die Summe der Quadrate der Amplituden muss 1 ergeben. Damit kann die Position innerhalb eines Vollschritts berechnet werden. Der Signalverlauf ist hier „http://resources.renishaw.com/download.aspx?data=38994“ im Abschnitt „Sektion 1 - RGH20 Abtastköpfe mit integrierter Elektronik“ – „Analoge Ausgangssignale- Typ RGH20B Form - 1 Vss differenziell“ dargestellt. Ich gehe davon aus das dein Encoder identische Signale liefert. Werden 1Vss Ausgänge mit 1bit digitalisiert, verliert man Auflösung (es können nur ¼ Schritte erkannt werden) und Genauigkeit (die absolute Amplitude sagt nix über die Position aus). Auf der Internet Site deiner Firma ist doch eine CNC Maschine unter „Fertige Projekte“ gelistet. Die arbeitet bestimmt zur Positionierung im Closed-Loop und das erfordert Auflösungen im µm-Bereich. Da sollte das alles bereits gelöst ein.
Danke für alle Beiträge! Ich sehe, ich weiß was ich dieses Jahr so hobbymäßig mache, das wird ja ein Riesenprojekt... iC-NQC: Wow. Faszinierend! Danke! Das hätte ich nie gefunden... Also genau sowas brauch ich. Nur wo bekomme ich den (kostengünstig) her? Zu der HW: Heidenhain LIDA 48 [F6] Pickup, und LIDA 407 [F5] 240mm langes Lineal, mit mittiger Referenzmarke. Die SIgnale sind 1Vpp in Differentieller sin/cos Ausführung. Ucc ist 5V, und die analogen Signale sind bei ca 2,5V und machen ca +-0,5V, also 1Vpp differentiell. Sieht wunderschön kreisförmig auf dem Oszi aus. Ich habe also ein 20µm Lineal. Was ich als TTL Signal brauche steht noch in den Sternen. Das hängt eigentlich von den BLDC Treibern ab was die so empfangen können, mit denen ich jetzt eh noch CAN-Probleme hab. Laut Datenblatt sind es maximal 1.5MHz TTL Signale. Bedeutet das 1500000/8192*20µm/s = 3,662 mm/s ? Bissl langsam ;) Also werde ich wohl doch nur bei der max 10-fachen Interpolation bleiben. Als Käsefräse wäre das alles zu schade. Pick and Place wäre eine Idee, mit automatischer Erkennung, Drehung und Justierung der Bauteile. Da hätt ich hier meine eigene hochgenaue Fertigungsmaschine im Haus, aber was mach ich nur damit? Habt ihr ne Idee?
Martin G. schrieb: > Also werde ich wohl > doch nur bei der max 10-fachen Interpolation bleiben. Sagen wir mal so: wenn du 2µ sinnvoll erreichen willst, solltest du als Grundlage eine Granitplatte nehmen, die auf 1 µ Ebenheit poliert ist, und präzis geschliffene Luftlager. Und natürlich brauchst du ein Laser-Interferometer zum Einmessen. Nicht nur für die einzelnen Achsen, sondern auch für die Rechtwinkligkeit zueinander, sonst kannst du die 2 µ auf der X-Achse nicht einhalten (gemessen schon, aber nicht real!), wenn du die Y-Achse verfährst. Da ist auch für ausgewachsene Werkzeugmaschinenhersteller keine Trivialität, wir hatten für unsere Messmaschinen 10 cm dicke Granitplatten, aber bei Auflösungen im µ-Bereich sieht man an der Anzeige, dass auch sowas sich auf Fingerdruck verbiegen lässt, wenn auch nur um ein paar µ. Bei den Granitplatten sollte man aufs Selbermachen besser verzichten, dafür gibt es Spezialisten (und ich meine nicht die beim Friedhof). Georg
Das mit der Verbiegung hatten sich damals die Leute bei der Firma wo das Teil herkommt schon überlegt. Es war ein Teil einer Maschine die zur hochgenauen Platzierung von Mikrochips und Linsen gedacht ist. Leider wurde damals ein Projekt nicht abgekauft und so landete alles auf dem Schrott, und so konnte ich mir glücklicherweise eins schnappen. Mann, tat mein Rücken nach dem Heben dieses Teils aber weh! Die Maschinen sind heutzutage fähig (natürlich eingebaut in ihr richtiges Original-Gehäuse) 7µm genau IC-s und anderen Spaß zu kleben. Bei diesen genauen Arbeiten gibt es per Definition keinen rechten Winkel oder parallelle Bewegungen mehr. Es ist alles irgendwie verzogen, auch wenn man auf einem Epoxy-Beton Sockel alles draufschraubt und abfräst. Man hat eigentlich gar keinen blassen Schimmer mehr wo man eigentlich umhereiert. Da biste locker mit Kalibrierungen und 3D Matrix Berechnungen x-ter Ordnung unterwegs. Die Bezugssysteme auch SW mäßig richtig zu behandeln ist da etwas "schwierig". Kameras sind da ein unverzichtbares Mesßmittel. Nur als Beispiel. Einer Firma in der Pick and Place und Die Attach Branche wurde das Flagschiff von den Koreanern (mit koreanischer staatlicher finanziellen Hilfe) kopiert. Die HW schaut fast alles gleich aus. Nur die SW dazu haben sie Jahre lang nicht hinbekommen. Katastrofale Ergebnisse. Jetzt schauts aber schon anders aus. Haben sich wohl paar schlaue Köpfe geleistet. Zurück zu meinem Teil, das Ding steht auf einer Aluminium Platte und ja, ich müsste ihm eine Granitplatte/Epoxybeton Haus gönnen. Das mach ich aber erst, wenn ich genau weiß, was ich damit machen will. Vorher Aluplatte, und langsam fahren, Kräfte sparen. Als Fräse wird es sich bestimmt schon irgendwie eignen, wenn ich dem BLDC die richtigen Regelparameter eingebe und nicht anfange zu schwingen ;)
Martin G. schrieb: > Also genau sowas brauch ich. Nur wo bekomme ich den (kostengünstig) her? Frag am Besten direkt bei denen nach. Die sind normalerweise sehr hilfsbereit und kompetent. Zustaendig dafuer muesste der Herr Quasdorf sein.
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