Бесконтактный измеритель метража верёвки

[JoyJo]

Господа, хотелось бы услышать компетентные мнение по насущному вопросу: бесконтактного измеритель метража верёвки.

Что имеем на входе:

1. Желание научится программировать МК (как раз есть конкретный проект).

2. Облегчить себе работу в плане создания контроля метража намотанном верёвки на отправку.

Суть в том,  что необходимо измерять метраж верёвки диаметром от 1,4 до 2,8мм, чтобы чётко знать метраж катушки.  Да,  можно использовать контактный метод измерения,  но увы,  существующие устройства иногда врут из-за проскальзывания верёвки на измерительных колёсах. Может и есть измерительные системы с применением лазерной технологии, но их мне никто не купит. Тем более, что для измерения столь малых диаметров я не нашёл измерительных систем. Ну,  может не попалось в поиске.

Так вот,  учитывая желание научится разрабатывать набросал предварительный план.

1. В качестве бесконтактного датчика использовать датчик работающий на основе эффекта Допплера (СВЧ). Чтобы излучение не распространядось во все стороны датчик необходимо расположить в метеллической гильзе,  вдоль её оси,  и через эту гильзу и пропустить измеряемую верёвку.

2. Через датчик оценивать скорость верёвки и путём интегрирования перейти к,  собственно,  метражу (расстоянию). Что в итоге и нужно знать.  Да, необходимо будет предусмотреть процедуру калибровки системы. Тут либо калибровка по скорости верёвки - измеряя скорость контактным измериьелем, либо,  калибровка по метражу - протягивая "эталонную"  длину. Пока как-то так.

3. МК. Ну тут можно вести длительные холивары. Т.к. я, на данный момент,  не знаю тему программирования (зашивать прошивки в разные МК это-то я умею) могу лишь посредственно судить о необходимом железе. Но,  отдавая дань современным технологиям думаю остановиться на МК типа STM8 или 32. Ресурсов их может и с избытком будет,  но при их стоимости вполне себе вариант.  Среду разработки,  опять же, на начале пути,  вижу - CubeIDE.  Что-то платное,  разумеется я не рассматриваю, т.к. это ещё начало начал.

4. Структурная схема устройства: датчик Допплера - МК - устройство индикации (УИ) - БП. Тут-то и добавить нечего.  УИ - led1602.

Пока как-то так я вижу. И в этом ключе прошу совета: как лучше начать? Да, можно мигать светодиодам и тому подобным.  Понимаю, что с моим уровнем этот проект очень сложен, но тем не менее, не кидайте сильно тапками.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[DoG70]

38 минут назад, JoyJo сказал:

И в этом ключе прошу совета: как лучше начать?

 мигать светодиодам и тому подобным. 

Сами спросили, сами ответили  

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[JoyJo]

Да, такой ответ не один ещё будет, по-ходу. 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Lexter]

59 минут назад, JoyJo сказал:

датчик работающий на основе эффекта Допплера (СВЧ)

Вас не смущает, что верёвка не отражает электромагнитное излучение?

Если вас смущает неточность контактных методов измерения из-за проскальзывания, то почему вы уверены, что пересчёт смещения по Допплеру в длину будет точнее? Вы уже посчитали погрешности?

И вопрос. Что мешает устранить проскальзывание, сделав этот измерительный узел отдельно, с умом, а не снимать количество оборотов с имеющихся шкивов? Просто рассчитав, во сколько раз больше должно быть сцепление колеса с верёвкой относительно трения в подшипниках, и какая допускается инерционность этого узла, чтобы проскальзыванием можно было пренебречь?

Изменено 6 августа, 2021 пользователем Lexter

[Реклама]

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[JoyJo]

Скажем датчики построенные на допплеровским эффекте спокойно определяют поток гоанулированных кормов и перемещение человека (судя по информации из сети). И ещё иные субстанцию, не являющиеся металлическим. А металлом,  как раз таки, экраниоуется воздействие СВЧ.

Доработка механики это,  тоже как вариант. Если совсем не прокатит бесконтактный метод, или на время его реализации, буду допиливать существующее СИ.

[Реклама]

Литиевые аккумуляторы EVE Energy и решения для управления перезаряжаемыми источниками тока (материалы вебинара)

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока.

На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Огонёк]

4 часа назад, JoyJo сказал:

устройства иногда врут из-за проскальзывания верёвки на измерительных колёсах.

Не усложняй без необходимости. По пути верёвки поставь два резиновых колёсика, легко прижатых друг к другу. Просто свободно вращающиеся колёсики, без нагрузки на оси. Они проскальзывать точно не будут. Останется только посчитать количество оборотов этих колёсиков. Например, поставив на одном из них метку для оптического датчика.

[Реклама]

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[JoyJo]

Колёса колёсиками... тут решить задачу хочется совместим с обучением. По сути,  за "кодовой" частью вопроса я и не обращался. Просто хотелось узнать мнение форусончан относительно концепции разработки.

 

[Огонёк]

Ну так и обучение лучше начинать не с СВЧ-датчиков, а со считывания метки с вращающегося колеса. От простого к сложному...

[JoyJo]

В качестве испытательного стенда я рассматриваю небольшой моторчик и два шкива, через которые будет отрезок верёвки и крутится. И вот как раз, на одном из шкивов будет датчик оборотов, чтобы приблизительно знать скорость.  Так что это пройти придётся.

[Геннадий]

Добавьте подпружиненный натяжитель веревки.

[JoyJo]

Механика-механикой. Интересен процесс разработки и обучения. Форум-то и нужен,  чтобы советы спрашивать.

[Beliy_voron]

Вот у нас на форуме есть темка

cxem.net/izmer/izmer134.php

Изменено 10 августа, 2021 пользователем Beliy_voron

[_vintik]

06.08.2021 в 16:24, JoyJo сказал:

Суть в том,  что необходимо измерять метраж верёвки диаметром от 1,4 до 2,8мм, чтобы чётко знать метраж катушки

Сколько метров верёвки (в среднем) помещается на катушку?
С каким натяжением производится намотка веревки?
Это модернизация какого-то привода, или конструирование своего с "нуля"?
Вывод информации о метраже в катушке, в каком виде планируется?
Завершение намотки по каким критериям осуществляется?

Или суть в "куда приспособить датчик работающий на основе эффекта Допплера (СВЧ)"

А то можно просто взвесить катушку до и после намотки на нее веревки, и таким нехитрым способом определять количество метров.

 

Изменено 10 августа, 2021 пользователем _vintik

[Beliy_voron]

Люблю рассказывать историю о том как мой одногруппник рассказывал во времена учебы как написать прошивку для МК - мигание светодиода. А я показал ему светодиод мигающий,  стоимостью 50 копеек.  Если есть возможность обойтись малой кровью,  то почему бы и нет? 

С другой стороны человеку нужно не устройство,  а скилл в области программирования и разработки.  К сожалению начинать со столь тяжелого устройства будет не просто.  

Но возможно.  Так что перестаем советовать простые гениальные решения, которые применяют фирмы в своих конструкциях.

Для начала придется выучить теоретический метод измерения с помощью эффекта Доплера. Как он работает? 

В этом случае придется задавать стабильную скорость намотки.  А если будет стабильная скорость намотки почему бы не измерять время намотки?  Скажем метр в секунду.  Программа будет простейшая.  

В любом случае придется задавать стабильную величину.  

Это конечно измерение через жопу,  но тем не менее.  

[_vintik]

Забыл упомянуть влажность веревки, которая на прямую будет влиять на метраж при прочих стабильных величинах.
Как пример - гигрометр на основе конского волоса.

[colorad]

07.08.2021 в 10:12, JoyJo сказал:

В качестве испытательного стенда я рассматриваю небольшой моторчик и два шкива, через которые будет отрезок верёвки и крутится.

Типа намоточного станка получается . Вот с такого проекта и позаимствуйте программку .

[JoyJo]

14 часов назад, _vintik сказал:

Забыл упомянуть влажность веревки, которая на прямую будет влиять на метраж при прочих стабильных величинах.
Как пример - гигрометр на основе конского волоса.

Верёвка сухая с низким динамическим растяжение.

11 часов назад, colorad сказал:

Типа намоточного станка получается . Вот с такого проекта и позаимствуйте программку .

Ну не сугубо насоточный. Верёвочный элемент будет закольцован. А счётчик да, делать сразу и буду.

На данный момент, в качестве информации для считывания рассматриваю вибрацию нити. Для её оценки применить лазерный излучатель и, на против него, фотодиодную или ПЗУ матрицу и отслеживать либо амплитуду перемещения свето-теневой области от верёвки или,  что ускорение перемещения свето-теневой области. Вибрация же зависит от скорости перемещения объекта. Но это пока как вариант размышления.

[Огонёк]

Вибрация - это интересно, но устройство придётся калибровать для разных нитей, а то и для разных партий одной и той же нити.

[Armenn]

1 час назад, JoyJo сказал:

Верёвочный элемент будет закольцован.

Может нанести калиброванные метки из белой и черной краски на веревку и так длину считывать?

Как-то сталкивался с идей на основе оптической мышки сделать измеритель длины кабеля…

[Sukhanov]

06.08.2021 в 18:24, JoyJo сказал:

...И в этом ключе прошу совета: как лучше начать?

Берёте оптическую компьютерную мышь, переворачиваете (закрепляете в перевёрнутом состоянии), и вдоль её оптической считывающей системы протаскиваете верёвку (из проволоки и изоленты придётся сделать направляющие, чтоб мерянная верёвка шла по определённоиу месту)...

ПО уже имеется (есть проги считающие пробег мыши, от километража до скорости перемещения ... ), типа уже всё обкатано.

....

Вами предложеный  "доплеровский измеритель длины" по цене будет  сопоставим с какой нибудь промышленой разметочной установкой (которую Вам никто не купит, априори).

С уважением, Сергей.

ЗЫ 

И ещё,  Вы не указали очень важный параметр!!!! - погрешность  которую должна соблюдать проектируемый разметочный станок.

И чиста практический вопрос  - верёвка которую меряете - что совсем нерастяжимая ( к примеру: при малой нагрузке на растяжение, Вы можете намерять и 100 метров, а при большей, та же верёвка "даст"-  150м. длины)????? Ибо даже  стальной канат имеет разную длину при разных нагрузках, температуре,... Возможно что физическая  растяжимость верёвки такая, что и проскальзывание мерного колеса может оказаться не таким уж и критичным.

Изменено 11 августа, 2021 пользователем Sukhanov

[Гар]

1 час назад, Sukhanov сказал:

Берёте оптическую компьютерную мышь,

У оптической мыши активное рабочее расстояние до объекта определено и точное. Попробуйте на 1 мм приподнять мышь над ковриком, посмотрите как она у Вас начнёт считать. При перемещении верёвки это расстояние будет то и дело меняться, да и поверхность у верёвки далеко не гладкая. Только если так, в целях побаловаться. А если таким способом продавать верёвку метражами, то покупатели накостыляют за углом, голову оторвут за неточность..

Изменено 11 августа, 2021 пользователем Гар

[JoyJo]

@Sukhanov
спасибо за идею с мышью. Во всяком случае, можно проэксперементировать.

С погрешностью тут дело интересно, особенно, учитывя растяжение/сжатие верёвки и учитывая, как за 0,5 метра бывают претензии. Меньше, на поей памяти,  не возникало.

@Armenn с калибровочными метками всё было бы проще, но увы,  конструкция (внешний вид) заранее оговорен внесение изменений в конструкцию не предвидется.

 @Огонёк

тут мысль в том,  чтобы оценивать не амплитуду колебаний,  а ускорение при изменени амплитуды,  а потом уже интегрированием заниматься. Ускооение от массы не зависит, если я правильно помню физику. Грубо говоря, нужно придумать акселерлметр на основе эффекта Допплера. Делов-то))))

[Огонёк]

Ускорение напрямую связано с массой: F = m*a, где F - действующая сила, m - масса, a - ускорение. Чем больше масса, тем меньше ускорение при той же силе.

[Lexter]

1 час назад, JoyJo сказал:

за 0,5 метра бывают претензии

На метр? На километр?

Что ж вы с точностью-то никак не определитесь. А ещё по Допплеру пересчитывать собрались...

Вы никогда не слышали, что прежде, чем что-то проектируют в "железе", делают как минимум предварительные рассчёты?

[Armenn]

1 час назад, JoyJo сказал:

конструкция (внешний вид)

А почему обязательно видимые метки нужны? Радиоактивные, инфракрасные, магнитные, индуктивные. Выбирайте любые, которые не влияют на внешний вид.

Вам же измерять кольцо надо?