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リニアエンコーダーを作ってみた。

makeLinerEncoder.jpg

秋月電子さんの販売されているUS1881ホールセンサを利用してリニアエンコーダーを作ってみました。

基本的にロータリーエンコーダーと何も変わらないのですが、ラバー磁石を使用。
使用したラバー磁石は二六製作所さんのWebShopにて購入。
最小磁極幅の2mmの物を使用。。

方向を検出したいので、ホールセンサを位相をずらし2つ使用。
この信号をマイコン等に入力すれば、進む方向と進んだ距離を計算、表示できるようです。

しかし、マイコンに弱いので、ロジックICを使いステッピングモーターを回してみました。




動画のオシロスコープの波形はホールセンサからの出力。

綺麗にパルス半分にはズレてませんね^^;


2つのセンサのパルス信号なので、ステッピングモータードライバの入力Step/Dir信号に変換しないと行けません。
そんな信号変換の知識もないので、SECさんのところで売っている74HC74のところにある回路図を使わさせて頂きました。
D-FFにて、Direction(回転方向)信号に変換。

カレントダウン用の回路も付いている回路図ですが、今回はD-FF部分のみを借用。。
カレントダウン部分は別基板にて検証、作動確認済みです。


D-FFを使用しただけだと、磁極幅の2mm/回しかパルスが出ないので、74HC86エクスクルーシブORとゆうロジックICを使用して2つのセンサのパルスの違う所だけを検出。すると、1mm/回のパルスが出ます。


今回作ったものはここまでですが、AND回路も使用し、パルス同じ所だけ検出し、双方の立ち上がり(若しくは立下り)エッジのみを検出してエクスクルーシブORすると、多分0.5mm/回のパルスが出せると思います。。

ステッピングモータードライバを使用する場合、Step(パルス)信号より先にDirection(回転方向)信号が必要になります。正しい使い方かは知りませんが、今回は74HC14シュミットトリガインバーターを使い、一つのICに6個ある回路を直列で接続しパルス信号を微妙に遅延させてみました。。

ちなみにステッピングモータードライバの励磁設定は1-2相励磁です。


ラバー磁石を円筒形の物に巻けば、ロータリーエンコーダーとしても、使用できると思います。


寸法の正確度はきっちり測ってないのでなんとも言えない部分で、更に、分解能も荒いのですが、比較的ローコストでエンコーダーを構築できます。

US1881自体、結構反応も速いので、追随して、ステッピングモーター上の人形も回ってくれます。。。
ちなみにホールラッチなので、パルスを出すには最低2つの磁極が必要です。
スイッチ的に使うなら入手性がよくありませんが、OH090Uがホールスイッチです。

また、旭化成エレクトロニクス、その他国内半導体メーカーがホール素子を作ってますが入手性はよくありませぬ。。。。。
ホントハコクサンガヨイノダケレド。。




ところ、で、PCのマウスとかの光学式のセンサって、結構分解能高いんだけど、アレでリニアエンコーダーやロータリーエンコーダーって作れる、の???1000dpiとかって、普通にあるけど。。

もしかしたら、マウスの操作でCNCマシンをコントロールできちゃうかも。。













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テーマ : 自作・改造
ジャンル : コンピュータ

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木工用CNCルーターフレームと、ステッピングモータードライバを作ってみました。
たぶん記事は一般的な人には殆ど必要のない事ばかりなの、かも。

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