Оптическая мышь как датчик положения

Энкодер может работать без штрихов. При многократных измерениях ПЗС матрицей абсолютная погрешность будет расти, а относительная будет падать. Пусть X,Y, .. Z - длины отрезков, которые были измерены при помощи ПЗС, а Dx, Dy, .. Dz - величины абсолютных погрешностей сооответствующих измерений. В этом случае величина абсолютной Ds погрешности измеренного перемещения S=X+Y+..+Z будет определяться по следующей формуле: Ds= +- SQRT(Dx**2+ Dy**2+..+Dz**2). А относительная погрешность: ds=+-SQRT(Dx**2+Dy**2+..+Dz**2)/(X+Y+..+Z). (SQRT – квадратный корень, **2 – возведение в квадрат). Примем для простоты анализа Dx=Dy=..=Dz=0.03. Эта величина - погрешность матрицы при оптическом разрешении. Вычислим погрешности для одного оборота диска (S=314 мм). Ds=SQRT(314*0.03**2)=0.53 мм, что составит 35 угловых минут. Для экстраполяционного разрешения ADNS2051 Ds=0.26 мм, а в угловой мере 18 минут. При дальнейшем вращении диска погрешность будет расти далее. Это явно недостаточная точность.
Предельное экстраполяционное разрешения ПЗС матрицы в данном случае составляет 400*64=25600DPI, погрешность измерения коротких отрезков – 5Е-4. Не знаю можно ли достигнуть такой величины экстраполяции. Я не знаю, какую величину получили чехи, но предположим, что они подняли оптическое разрешение в 8 раз. В этом случае погрешность на коротких отрезках составит 3.75Е-3. Ошибка на один оборот в этом случае составит 0.067мм, а в угловой мере 4.5 угловой минуты. На десять оборотов ошибка составит 14.2 угловых минуты. При некотором значении экстраполяции можно получить некоторую точность (чехи, насколько я понял, заявляют 4.7 угловых минуты, по крайней мере таким заявлен шаг позиционирования) при перемещении достаточном для работы в течение одной ночи. Приведу данные для предельного экстраполяционного разрешения. Ошибка на один оборот ~ 30 угловых секунд, на 10 оборотов ~90 угловых секунд на 100 оборотов ~ 5 угловых минут. Павел, спасибо за информацию по «Рубинару». Данные были мне нужны для просчета возможностей контроля хода часового механизма .

Привет всем!
Я думаю, для того чтобы избавиться от нарастания погрешности с каждым оборотом, нужно использовать комбинированную систему. А именно: К примеру радиальную повехность диска считывает "оптическая мышка", а отверстие сброса предназначено для оптопары, которая будет при каждом обороте определять начало нового цикла считывания для "оптической мыши" (ОМ).

Теперь к вопросу о качестве поверхности для ОМ. ОМ плохо работает на однородных поверхностях. Поэтому чехи и клеиили бумагу, которая имеет неоднородную поверхность. Для ОМ не нужно наносить на поверхность штрихи, т. к. какой смысл ее использовать? Лучше тогда обычную оптопару. А диск изготовленный на токарном станке будет с шероховатостью поверхности достаточным для ОМ.

пояснение выше

[Pavel Bahtinov]

Alex U2, боюсь, Вы не совсем поняли - идея состояла в том, чтобы поставить диск прямо на ось (которая за всю ночь наблюдений не совершает и одного оборота).
Штрихи не нужны для того, чтобы мышка работала, но они могли бы играть роль, аналогичную отверстию для "сброса в 0" на Вашей схеме.

[ 20-02-2002: Сообщение редактировал: Pavel Bahtinov ]

[b)rash]

Всех приветствую! Хотя тема с 2002 года и не относится к астрономии и энокодерам ) всё же напишу может кто нибудь ответит. Задача ставится такая: необходимо экспериментально определить колебания в радиальном направлении вращающегося вала (100 до 10000 об/мин) на подшипниках (см. схему). Возможно ли применить оптическую (а может есть смысл использовать лазерную) мышь в качестве такого датчика? Колебания появляются из-за зазоров, биений и податливости в опорах. Величина колебаний меньше 15 микрон. Может кто посоветует другую схему, самодельные датчики. Всем спасибо.