Um mouse óptico pode ser usado para medir distâncias entre 1 e 10 μm?

Estou trabalhando em uma máquina CNC construída em casa que usa motores de passo e correia dentada MXL para o movimento da máquina. Como estou usando steppers, não há feedback para o controlador sobre a posição real da máquina (isto é, malha aberta). Às vezes, quando estou fazendo cortes, fragmentos de material voam pelo caminho do pórtico e sobem a pista, fazendo com que o motor pule etapas. Para resolver isso, estou instalando um aspirador de pó e aspirador de pó para manter a área limpa, mas isso ainda não resolve o problema de ignorar as etapas devido a várias razões.

É claro que já existem soluções que "fecham o ciclo" para o mercado industrial, mas acho que elas estariam fora do orçamento para os amadores caseiros. Se algo tão onipresente quanto um sensor óptico de mouse pudesse ser usado, seria um grande benefício para melhorar a robustez da máquina de bricolage, mesmo que marginalmente. Também pode ser usado para auto-calibração se as medições forem precisas o suficiente.

A área útil da minha máquina é 750x1000mm, portanto, preciso de algo que possa medir com precisão nessa distância. Obviamente, o mouse óptico pode ser usado para medir a distância (é o que ele foi projetado para fazer!), Mas quais parâmetros devo procurar para atingir meu objetivo (DPI, CPI, resolução da câmera etc.) de medir com precisão 1-10μm e essas medidas seriam repetidamente precisas?

(Cada passo do motor move a máquina cerca de 0,01143 mm, então acho que a precisão de 1 μm seria preferível, mas isso pode exigir muito.)

Infelizmente, parece que minha melhor liderança e a família de sensores mais discutida da Avago (ADNS) foram descontinuadas. Por exemplo, o ADNS-9800 . Eles venderam a tecnologia para outra empresa? Existe uma alternativa fácil de obter e com planilhas de dados adequadas? Eu acho que eles foram descontinuados porque outras empresas integraram o aspecto USB na matriz do módulo do sensor, tornando a coisa toda mais barata de produzir (em vez de precisar de outro micro para fazer a conversão SPI / I2C-> USB).

Existe uma maneira melhor de fazer isso, mantendo os custos sob controle? Até US $ 30 por sensor seria um alvo para esse tipo de mercado, eu acho.

Eu tentei isso antes, usando um sensor Avago coletado de um mouse óptico.

Isso não funciona.

A resolução é excelente, mas a precisão é terrível. E a calibração varia com a distância do material ao sensor.

Organizei um teste com uma roda de 3 "de diâmetro e o sensor leu o" piso "externo da roda. Também coloquei uma bandeira na roda, passando por um sensor de interruptor óptico. O número de contagens lidas por rotação variou alguns décimos de um por cento, longe da repetibilidade suficientemente boa para usinagem.

Eu acho que você poderia usar o sensor óptico do mouse em combinação com um sensor preciso, mas de baixa resolução, para preencher os pontos intermediários. Mas, na verdade, acho que outras tecnologias de sensores são mais apropriadas para isso.

Boa ideia. Eu considerei usar uma caneta Livescribe hackeada com trilhos de pontos especiais para o mesmo objetivo; então, seria fornecida uma localização absoluta, em vez da localização relativa que um mouse óptico básico forneceria. Eu sei que a caneta alega ter precisão de 1 µm, mas é difícil dizer a precisão. Ainda acho que é uma boa ideia; Só não tentei. Se você tentar, atualize-nos.

Quanto aos parâmetros ópticos do mouse, é recomendável procurar um DPI alto. No seu caso, com resolução de 1 µm, você deseja mais de 25.400 DPI. Escusado será dizer que é bastante alto. Um mouse óptico básico para jogos pode ter um DPI de 2.500. Novamente, isso é precisão, não precisão. Os mouses ópticos provavelmente não são o caminho a percorrer.

Se você estiver usando um sistema baseado em parafuso de avanço, poderá colocar codificadores ópticos nas extremidades dos parafusos. A colheita das tripas de um mouse de bola daria a você alguns codificadores de alta resolução e a maioria dos circuitos de controle. Não consigo encontrar a resolução de uma roda codificadora comum, mas a bola atua como um trem de engrenagens significativo internamente; portanto, talvez um mecanismo semelhante possa ser aplicado.