Перейти к содержанию
Yuriy Skvortsov

Дифференциальный уровень

Рекомендуемые сообщения

Открыл для себя недавно такую штуку:

http://www.europacprecision.com/products/straightness-angle-and-inclination-measurement/inclinometers-and-levels/inclinometer-sets-for-tesa-service-set-2.htm

 

Очень захотелось, но цена кусь-кусь. Есть ли "китайский аналог"? Пусть не бренд, но чтоб пол-сотки на метр давал?

Может быть в виде отдельных датчиков с выходом на USB или RS-232?

Уже разослал письма в пару контор, которые изготавливают сами сенсоры, но вдруг кто-то уже этот велосипед за вменяемые деньги изобрёл?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Вот ещё один производитель аналогичных уровней http://www.mdcalibrations.com/mahr.html

Для тех, кто не в теме, расскажу про применение этой штуки. Допустим, шабрите вы поверочную плиту. Шабрите-шабрите, а когда остановиться пора - не ясно. Сколько в ней там микрон собралось - неизвестно. Окей, берём уровень чувствительностью 0.02мм/м (а лучше 0.01, только фиг такой отыщешь), катаемся им по заранее расчерченной на плите сетке, записываем показания в табличку, обрабатываем софтом эти циферки, получаем, ну, к примеру, класс плиты или усреднённый радиус кривизны, ну или прям таки карту неровностей - тут уж кому что больше нравится. Звучит хорошо, правда? Только посреди измерений чихнула соседская кошка и все эти показания соточного уровня идут лесом. А если вы не на фундаменте находитесь - то вообще беда. И тут умные дядьки придумали - давайте поставим два уровня на плиту и будем вычислять разность их показаний (один берём в качестве опорного). Тогда даже если плита шатается, на результат измерений это не повлияет. Умные дядьки придумали - умные дядьки сделали. И продают за 10к. Если у вас завалялось лишних - налетай, торопись.

 

У меня лишних не нашлось и я решил помудрствовать. Вот сейчас раздумываю над изготовлением такой пары уровней. Проектная точность 5 - 10 мкм/м.

А теперь интересный вопрос - я один такой странный, или оный дивайс ещё кому-то в работе может пригодиться?

 

Да, ещё такими уровнями можно измерять не только плиты, но и станины, направляющие, словом, всё, что должно быть ровным.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

И что ответили конторы с датчиками? И что за датчики такие там используются?

Изменено пользователем aerocub

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Вот сейчас раздумываю над изготовлением такой пары уровней.

Сколько, по вашему мнению, такой комплект будет стоить у вас?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Из готовых модулей то, что хоть как-то попадает в интересующий диапазон разрешающей способности, лежит в области > $1000 за модуль. Сами датчики распространены двух типов - MEMS, т.е. чипы, где в кремнии реализованы чувствительные акселерометры, и различные вариации на тему пузырькового уровня, в котором положение пузырька определяется по проводимости или ёмкости между подведенными электродами. Отдельно сенсоры продаются уже в более вменяемом ценовом диапазоне.

На данный момент я остановился на чипе Murata SCA103T http://www.muratamems.fi/en/products/inclinometers/sca103t-inclinometers

Стоит он не 5коп, но таки проходит по параметрам, хоть и не без шаманства.

Сейчас в работе прототип "для себя". Техническая возможность сделать законченный продукт есть, но сомнения пока вызывает целесообразность. При цене в диапазоне сотен долларов (скорее ближе к 1000) за комплект, не знаю даже, кто у нас захочет такой прибор купить, ведь ценник явно не для "игрушки", а для инструмента, для которого должно быть окупающее его практическое применение.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

И да, стоит добавить, что с электронными уровнями процесс сбора и обработки данных проходит полностью автоматизированно, остаётся лишь перекладывать уровень вдоль сетки и жать кнопку. Быстро и удобно получается.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

По результатам тестирования прототипа имеем разброс +/- 5мкм/м на выборке в 100 измерений при выдержке 5с на измерение. Для моих поверочных нужд вроде бы как хватает. Надо будет посмотреть, для поверки плит на какой класс точности это годится.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Yuriy Skvortsov, что-то не понял, уже прототип собран? если собран, сделайте фото

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Сделаю, обязательно сделаю! Просто сложно всё успеть - собираю по выходным, пишу код ночью после работы..

Хвастаться сейчас, правда, особенно нечем - как прототип выглядит это хозяйство исключительно убого..

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

как прототип выглядит это хозяйство исключительно убого

Никто не надеется, что будет выглядеть как совершенное изделие. Как обычно - куча проводков, прилепленные фигни и прочий колхоз. Главное, что бы работало! :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Вай, как же это я начало такой темы пропустил ? :unknw:

 

По результатам тестирования прототипа имеем разброс +/- 5мкм/м на выборке в 100 измерений при выдержке 5с на измерение.

 

То есть, это уже реальные измерения на некоем стенде ? Если да, то как организовывали тестовый уклон (эти самые 5um/m) ?

"100 измерений" - это усреднение или оверсэмплинг ?

И у кого заказывали SCA-шки ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Да, это уже реальные данные. АЦП семплирует сигнал втечение 5с и усредняет, полученное значение считается результатом измерения. Таких измерений производится подряд 100шт и на этой выборке берётся половина разности максимального и минимального значения (на следующем "забеге" буду использовать более политкорректную 3σ статистику), которая и составила величину в 5мкм/м.

Естественно, сигнал с датчика - это не микроны, а вольты. Пересчёт проходит через коэффициенты из датащитов. Расчётная чувствительность была сверена с реальной путём выдёргивания из под опоры датчика полосок фольги различной толщины.

Сам же сетап на данный момент простой - установленная под произвольным (не замеряемым) углом плита, на которую ставятся параллельно два датчика и не трогаются втечение всего эксперимента. Полученные показания условно считаются нулевыми, а интерес представляет именно их разброс.

Чипы с диджикея, вестимо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Температуру учитываете, коррекцию вводите? В серьезных уровнях (Wyler) это есть, для каждого датчика строят таблицу температурных отклонений.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

В датащите на чипы есть калибровочные коэффициенты и в самих чипах температурный датчик в наличии, но в прототипе функция пока не реализована. Если речь пойдёт о изготовлении таки пром. образца, то естественно фича будет задействована. А для доморощенных измерений хватает пока просто выдержать датчики и плиту в помещении до устаканивания и не греть их руками. Впрочем, для типичного применения (поверки неровности плоскостей), температурная коррекция погоды особенно не сделает (такая уж там математика/физика). Ноль у датчиков стоит практически мёртво, независимо от температуры, т.к. внутри чипа работает пара встречно-направленных акселлерометров и на выход идёт дифференциальный сигнал, за счёт этого дрейф (в т.ч. и температурный) компенсируется. Остаётся лишь температурная поправка к коэффициенту чувствительности, но при малых углах она не роляет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

АЦП семплирует сигнал втечение 5с и усредняет, полученное значение считается результатом измерения.

 

То бишь, и чувствительности и разрядности хватает без оверсемплинга/дисеринга/etc... Меряете прямой выход - без дополнительных усилителей ?

 

Таких измерений производится подряд 100шт и на этой выборке берётся половина разности максимального и минимального значения (на следующем "забеге" буду использовать более политкорректную 3σ статистику), которая и составила величину в 5мкм/м.

 

А, значит я чуток невнимательно прочитал ту строчку. Получается, что это просто уровень шума в статике 5um/m, а я почему-то воспринял эту цифру именно как чувствительность...

Просто я прикинул, что 0.001deg (из даташита) - это чуть меньше чем 0.02мм/м, что примерно соответствует обычному жидкостному уровню. И увидев реальную цифру в четыре раза лучше - удивился.

 

Расчётная чувствительность была сверена с реальной путём выдёргивания из под опоры датчика полосок фольги различной толщины.

 

Ну да, я примерно так проверял чуйкость уровня обычного: примотал его к метровому строительному, а потом вытаскивал щуп в те саме две сотки из под сверлышка, которое служило опорой...

Но когда прозвучало 5 микрон на метр, то как-то у меня в голове такой стенд плохо вырисовывался. :pardon:

 

Чипы с диджикея, вестимо.

 

И что, платили этим упырям $120 за доставку ? :shok:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Artie, по порядку:

1) Да, ацп 22битное, дифференциальный вход в комплекте с общим для ацп и чипа референсом делают чудеса. Усилитель изначально был (инструментальный с низким дрейфом), но по результатам замеров оказался не нужен.

2) Совершенно верно, это уровень шумов. Но в силу аналоговой природы датчика он же и определяет точность измерений. А в датащите есть сноски со звёздочкой :)

3) Мне не нужно давать изменение наклона на 5мкм/м, чтобы измерить чувствительность датчика (тут стоит заметить, что образовался некий каламбур, т.к. сейчас я имею в виду просто коэфф. пересчёта показаний в градусы). Диапазон динамический крайне широк, так что годится любое измеряемое изменение наклона.

4) Нет, платил другим упырям, которые у нас агрегируют доставки с таких мест.

Изменено пользователем Yuriy Skvortsov

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Да, а по поводу настойчивого вопроса о оверсемплинге и дизеринге - его слышать вообще как-то странно. Семплирование статического сигнала втечение 5с автоматически подразумевает оверсемплинг с коэффициентом 5с / период_семплирования. Дизеринг же обеспечивается автоматически аналоговыми шумами датчика.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Рекомендую к просмотру, впечатляющее видео от Wyler:

Какое именно видео? Вы дали ссылку на их канал. Или неважно, какое смотреть? :wink:

Изменено пользователем EW1UA

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
А теперь интересный вопрос - я один такой странный, или оный дивайс ещё кому-то в работе может пригодиться?

Хороший прибор, интересная идея. В самом деле, было бы здорово собрать такое самому, и это вполне посильно, я считаю.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

EW1UA, дал ссылку на канал, т.к. там много всего занятного. По умолчанию открывается на их канале вот это видео (рекламный ролик компании вообще)

 

http://www.youtube.com/watch?v=z5B-AwJVAEY

 

Мне он очень понравился. Ещё про Zeromatic интересно - оригинальное решение, как по мне.

Изменено пользователем Yuriy Skvortsov

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для уровня достаточно ZEROTRONIC, но повторить его в домашних условиях сложновато.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

а почему сразу в тему фотки не выкладываете? пропадут ведь на файлообменнике, да и комментарии проще давать, вы кстати прокомментируйте то что на фотографиях :spiteful:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.