Цифровой верньер

Previous Entry | Next Entry

Верньер-2

Сегодня продолжил изготовление деталей верньера. Извел кипу бумаги, пока сообразил, как лучше всё это сделать. Из шкива нужно сделать вход и выход  для тросика. Выход будет «дальним». Что бы нити не переплетались, просверлил отверстие 2 мм под углом градусов 30 так, что бы оно вышло возле дальнего бортика. Это будет выход для тросика. У второго выхода отверстия выфрезеровал площадку до плекса, просверлил отверстие и нарезал резьбу М3. Ввернул винт с маленькой стоечкой. Сюда будет привязываться конец тросика, а шайба не даст ему соскакивать.  Со «входом» несколько сложнее — нужно установить пружинку, ктр будет выбирать «слабину» тросика. Но и эту проблемку удалось решить. Выфрезеровал паз чуть шире диаметра пружинки, а также площадку, в центре которой нарезал резьбу М3 и ввинтил винт со сквозным отверстием в шляпке.   Следующая деталь — узел маховика. С ним провозился очень долго. В наличии был маховик от «Латвии», но его конструкция мне не подходила. Пришлось его полностью переделать. Так же нашелся подходящий подшипник скольжения, но у него круглый корпус диаметром 16 мм. Вот с ним-то и была основная загвоздка. Как его удалось закрепить — видно на фото.  Сборка видна на втором фото (снизу вверх): стопорная втулка, гетинаксовая шайба, узел подшипника, монтажная площадка, фторопластовая шайба, маховик.В результате получилось вот что:  На фото — узел маховика в сборе.После этого разметил на фальшпанели места крепления узлов, установил их, подогнал и попробовал собрать механизм. Для этого использовал простую суровую нитку (тросик жалко!). Получилась вот такая «механизма»:  На оси маховика закрепил узел вращения тросика от блока УКВ «Латвии». Пришлось его укоротить, а поскольку сделан он из весьма хрупкого силумина,  для фиксации на оси маховика использовал стальной бандаж. В силумине лишь просверлил сквозное отверстие под стопорный винт бандажа.  На фото — ось настройки.

  После подгонки и смазки механизм заработал весьма неплохо. Ось вращается плавно, с приятным для руки небольшим сопротивлением. Суррогатная стрелка движется плавно, нигде ничего не заедает, нитка нигде не «закусывается» и не соскакивает. Вобщем, остался доволен.Опять «умная мыслЯ», которая  «приходит опослЯ»…Уже когда механизм работал, до меня дошло, что на ось переменного резистора постоянно будет приложена довольно сильная боковая нагрузка. «Дошло» потому, что я увидел, что шкив слегка «закосило»  вовнутрь будущей шкалы. Покачав его легонко рукой, увидел, что люфт оси переменного резистора довольно большой. Это же на КПЕ, с его подшипником качения! Т.е. нужно этот узел переделать — установить «кондовую» ось со своим подшипником, а ось переменного резистора как-то гибко связать с ней. Как-то примерно так (то, что нашлось под рукой):  Или по-другому, например, через шкивы или шестерни. Вобщем, надо подумать над этим. 

Profile

vitsserg

Latest Month

View All Archives

Tags

View my Tags page

Page Summary

• : (no subject)[+1]

Categories

View my Categories page Powered by LiveJournal.comDesigned by Lilia Ahner

• Цена: $20 (у этого продавца закончились)

Сейчас очень часто вместо подстроечных резисторов устанавливают цифровые ручки управления на базе инкрементных энкодеров. Весьма распространенный энкодер KY-040, дающий 20 импульсов на оборот, из за удобства и своей дешевизны можно увидеть и в любительских станках, и в 3D-принтерах, и в паяльных станциях, и во многих других устройствах. Однако бывают случаи, когда хочется чего-то более точного и/или с большей ручкой управления. Разумеется, бОльшую ручку управления можно насадить и на KY-040, но уже при диаметре порядка 30 мм люфт делает вращение не комфортным, да и шаг в 18 градусов — это много. Вот и моим коллегам внезапно захотелось «сделать красиво» в одном полуэкспериментальном устройстве. С точки зрения программирования разница почти отсутствует, поэтому я не сопротивлялся. После недолгих поисков для была заказана «на попробовать» ручка управления RSM60-100, диаметром 60 мм и выдающая 100 импульсов на оборот. К сожалению, сначала продавец отправлял больше двух недель, а потом почта (уж не знаю — наша или китайская) ошиблась при сортировке и пакет улетел вместо Питера в Иркутск, на совершенно другой индекс и совершенно чужую фамилию.Трек и общение с продавцом Последовательность событий с заказом была следующая: 1) Я делаю заказ на несколько позиций у одного продавца 2) Продавец пишет, что он будет посылать несколькими посылками, спрашивает нужно ли мне засылать информация о всех треках. 3) Я отвечаю, что да, желательно посылать 4) Через несколько дней на али появляются два флютовских трека, которые через неделю начинают трекаться и трекаются до импорта. 5) Через пару недель получаю один пакет, а еще через несколько дней обнаруживаю второй пакет в почтовом ящике и «слегка удивляюсь», т.к. в двух пакетах есть позиции примерно на $5 из всего заказа в $40. 6) Пишу письмо продавцу 7) Он дает трек, который, судя по записи при прохождении импорта, идет не на мою фамилию и не на мой индекс. 8) Я начинаю «подозревать недоброе» и намекаю продавцу на открытие официального диспута. 9) Продавец повторно запрашивает мои данные и сообщает что все правильно, посылка отправлена куда надо, стоит сходить и уточнить на почте. 10) К этому моменту посылка уже покидает Москву и трекается в Иркутске, из-за чего я пишу продавцу, что сходить на Иркутскую почту мне затруднительно — 4000 км идти, однако 😉 11) Продавец пишет, что не надо диспута, подожди, «авось рассосется» 12) Тут мне уже понятно, что железка в любом случае не успевает и пишу, что подожду. Далее все видно по треку, ошибка все-таки у почтарей. Уфф. Но продавец все равно разгильдяй. Причем не жулик, а именно разгильдяй — в пакете вместо заказанного набора фрез-кукуруз прислал фрезы совсем другого типа. Я даже хотел звезд лишить его… Вот только просмотр aliexpress’a показал, что присланные фрезы гарантированно дороже заказанных, да и мне пригодятся под другие задачи. И что с таким продавцом делать? Жаль, но сроки уже поджимали, и в готовое изделие пришлось ставить более простой старый вариант. Зато потом можно будет сделать улучшенную версию 😉 Ручка была упакована в картонную коробку, которая почти не пострадала в процессе пересылки: Внутри коробки она дополнительно защищена пластиком Внешняя часть ручки выполнена целиком из металла, торец защищен транспортной пленкой: Маленькая рукоятка крепится винтом специальной формы: Основная часть винта имеет больший диаметр, чем резьба. Маленькая рукоятка для вращения внутри обильно смазана и вращается на винте достаточно легко. Алюминиевая пластина в центре довольно точно подогнана по диаметру и вклеена. Поддеть ее не удалось. Да, след справа от отверстия — это не повреждение, просто отсвет при съемке. Насколько я понимаю, на этой пластине можно выгравировать что-нибудь, а при необходимости — заменить только ее. Теперь перейдем к тыльной части. Устройство имеет дифференциальный выход RS422, поэтому сзади 6 контактов: земля, питание и две пары выходов. Сигнала нулевой метки нет. Пластиковая крышка и прокладка легко снимаются: Кольцевая прокладка выполнена из резиноподобного пластика, который чуть выступает из канавки. Если нормально закрутить, получится вполне герметично. Пайка среднего качества, флюс не смыт. Сама плата ничем не зафиксирована, просто лежит в выемке.Три выступа в основании вполне надежно защищают плату от прокручивания при работе с контактами. Но дергать за прикрученный провод не рекомендуется 😉 На плате есть непонятная маркировка: Что означает — не знаю, гугл не ищет. Отпаивать контакты не стал, просто отогнул плату на выводах оптоприемника: Электроники не много — два светодиода, конденсатор и микросхема драйвера RS422. Оптоприемники намертво вклеены снизу, туда не подлезть. Их марка осталась неизвестной. Увеличенное изображение Драйвер довольно распространенный, AM26LS31C. Никакого интеллекта, простой преобразователь в RS422. Потеки флюса радуют глаз. Измерительный лимб датчика выполнен из металла Он закреплен на валу с помощью специальной упругой шайбы, и окончательно зафиксирован клеем. Сквозь отверстия можно наблюдать подшипник. Где-то внутри (между подшипником и верхней крышкой) прячется специальная трещотка, обеспечивающая четкое позиционирование рисок шкалы и тактильно-звуковое подтверждение. Установить позицию между делений невозможно — будучи отпущен, диск перещелкивается в ближайшее положение. В таком решении есть свои плюсы и минусы. С одной стороны, это позволяет регулировать на ощупь, щелчки негромкие, но ощущаются пальцами очень отчетливо, даже если руки в перчатках. Кроме того, можно не беспокоиться о смещении от вибрации (до разумных пределов, разумеется). С другой стороны, без фиксатора можно было бы увеличить точность до 400 (100 импульсов на оборот по двум каналам дают 400 событий). На текущий момент я все-таки за наличие трещотки. Нужно отметить, что с точки зрения механики устройство выше всяких похвал — везде металл, никакого пластика. Никаких заеданий, люфтов и т.п. не ощущается. Зазоры меду неподвижным основанием и вращающейся шкалой очень малы и совершенно симметричны. Измерительный лимб ровный, вращается без эксцентриситета. Можно чуть придраться к маленькой рукоятке для вращения — она очень простенькая, без каких-либо накаток и текстуры, да и цветом чуть отличается. Винт в ее торце тоже не заглушен. Впрочем, это уж совсем придирки, да и заменить ее можно при желании. Ручка в целом хоть и не претендует на всякие IPxx (по крайней мере я не нашел упоминаний), но будучи правильно смонтированной, вполне способна сопротивляться пыли, грязи и брызгам. Резинка между основанием и приборной панелью очень ровная и плотная, а опорный шарикоподшипник снаружи прикрыт шкалой, да и сам закрытого типа. Можно больше опасаться царапин или постепенного ржавления подшипника во влажной среде, чем проникновения внутрь воды или пыли. На мой взгляд, одна механика свои $20 вполне стоит. В Питере за похожую ручку без всякой электроники местные «спекулянты» хотят заметно больше. А вот в части электроники устройство несколько хуже. Питать допустимо только пятью вольтами, причем это ограничение как минимум в силу микросхемы, требующей для себя 5В ± 0.25В. Дифференциальный выход вроде как намекает на использование в условиях помех. Но на входе питания нет ни стабилизатора, ни дросселя — ничего. Был бы выход мощнее, можно было бы предположить возможность подключения шаговых двигателей напрямую к дифференциальному выходу. Но с 20мА выходного тока это невозможно, как минимум нужны дополнительные ключи и схема их управления. А тогда зачем тащить лишние два провода от ручки? Винтовые контакты тоже выглядят достаточно странно. С одной стороны, такие могучие винты просто бесполезны для столь малых токов. С другой стороны, для зажима обычных проводов они просто не предназначены, под винтом даже шайбы нет. Для нормального зажима провод нужно обжимать в вилочную клемму примерно такого вида: С точки зрения подключения к микроконтроллеру, все достаточно просто. Если есть желание использовать дифференциальную пару, то можно поставить соответствующий приемник RS422. Заодно это поможет решить проблему совместимости логических уровней. Если же контроллер расположен рядом с ручкой, то один из сигналов (прямой или инверсный) можно просто не использовать. Если контроллер допускает 5В на входах, то сигналы можно подключить на те же две ноги микроконтроллера, что и в случае с KY-040. Логика обработки сигналов полностью совпадает, только импульсов в 5 раз больше.Как работают сигналы стандартного инкрементного энкодера — кратко, для тех, кто вдруг не знаетНа выходе почти любого инкрементного энкодера обычно имеются два сигнала. Иногда их обзывают парафазными, иногда квадратурными. По сути, это сигналы с двух датчиков, смещенных друг относительно друга на четверть шага. Картинка из wiki: Причем механизм выдачи сигналов одинаков что у KY-040 на 20 импульсов, что у могучих датчиков типа ЛИР-3200 на 3 600 000 импульсов:www.skbis.ru/index.php?p=3&c=4&d=33 Сами сигналы строго цифровые, хотя могут быть замусорены помехами, или вообще быть синусоидальными — тогда перед обработкой их лучше пропустить через триггер Шмидта или что-то аналогичное. Если дрожание на один шаг не принципиально, то этого можно и не делать, протокол устойчив к помехам или дребезгу, если они затрагивают только один канал. Для обработчика энкодера нужно фиксировать фронты/спады сигналов и значение второго сигнала в этот момент. Получается кольцевой автомат на 4 состояния, с двумя возможными переходами из каждого состояния. Как вариант, можно перевести тип события (фронт/спад) в 1/0, потом произвести логическую операцию xor со значением второго сигнала. Результатом операции будет признак инкремента или декремента счетчика текущего положения. Для второго сигнала операция аналогична, только признак инкремента/декремента нужно инвертировать. Так как сигналы идут со сдвигом, в один момент времени может измениться только один сигнал. Любопытной особенностью сигналов инкрементного энкодера является их полная равноправность, относительность друг относительно друга, и, если так можно выразиться — зеркальность. Смена местами сигналов или смена полярности у одного из них, эквивалентна изменению направления вращения. В заключение стоит отметить, что шкала на ручке — относительная, не привязана и не может быть автоматически привязана (нулевой метки нет!) к какому-то конкретному значению. Если привязка требуется, то единственный вариант — производить ручную привязку нуля после каждого включения. В сравнении с KY-040, картина получается следующая Плюсы: — позволяет существенно более точную и приятную настройку — внешний вид — удобное крепление на приборную панель — есть шкала — дифференциальный выход — несколько большая степень пыле/брызгозащиты Минусы: — цена — габариты — цифровой выход строго 5В — нет встроенной кнопки — непригоден/неудобен для монтажа прямо на плату

Уважаемые посетители!!!

Радиоприемники различаются по их конструкции и способу настройки на частоту принимаемого сигнала.   То-есть, настройка может осуществляться либо за счет верньерного устройства для поиска необходимой частоты, либо поиск частоты можно выполнить при помощи легкого прикосновения пальца руки — с панелью  управления,  представляющей из себя отдельный блок-схему сенсорное управление.

Верньерное устройство-радиоприемника

рис.1

На рисунке №1 представлена простейшая кинематическая схема верньерного устройства.   Данное устройство Вам всем знакомо.   Поиск,  на настройку необходимой частоты осуществляется при помощи вращения колесика  /оси ручки настройки/.   Между направляющими колесиками, а их в данной схеме — три, натянута капроновая нить — в зацеплении которой находится шкив.   Чтобы более это выглядело понятным, в наглядном примере, приводится фотоснимок этого устройства.

Верньерное устройство радиоприемника

За счет вращения  шкива,  приводятся в движение пластины КПЕ.   В схемах по радиоприемникам встречается такое название, как блок КПЕ.   Блок КПЕ — это конденсатор переменной емкости с воздушным диэлектриком.

Подобные конденсаторы встречаются:

• с односекционным блоком;
• двухсекционным блоком;
• трехсекционным блоком.

двухсекционный блок КПЕ

трехсекционный блок КПЕ

Такие радиодетали Вам хорошо известны, встречаются они как и в устаревших моделях радиоприемники СССР,  так и в современных моделях радиоприемников.   В современных моделях, блоки КПЕ более усовершенствованы, как и сама конструкция приемников и имеют малые габаритные размеры.

Устройство воздушного конденсатора — переменной емкости

рис. 2

Допустим, если взять для примера  двухсекционный блок рис.2,  данное устройство состоит из двух конденсаторов.   Соответственно, для обозначения  данной радиодетали, дается свое  графическое изображение указанное сверху, рис.2.   Уже, если будете самостоятельно читать радиосхему, — Вы будете знать, что графическое обозначение в схеме, как это показано на рисунке,  представляет из себя — двухсекционный блок переменной емкости с воздушным диэлектриком.

Обозначение конденсаторов

Если в радиосхеме встречается к примеру значение для КПЕ — С40  9…365, то радиолюбитель уже сможет сказать, что данный конденсатор имеет порядковый номер — 40, а переменная емкость при полном обороте ротора составляет от 9 до 365 пикофарад.

рис.3

Здесь также следует усвоить, что конденсатор переменной емкости с воздушным диэлектриком КПЕ состоит из подвижной и неподвижной части.   Подвижная и неподвижная части состоят из определенного количества пластин алюминий.   Подвижную часть пластин принято называть — ротором, неподвижную фиксированную часть — статором.

Следует запомнить два графических символа рис.3 и не путать их, где  указано:

• обозначение переменного конденсатора с воздушным диэлектриком;
• обозначение подстроечного конденсатора,

—  необходимая емкость которого  устанавливается с помощью регулировки, —  плоской отверткой.    Регулировка для подстроечного конденсатора осуществляется специалистами на заводе, — при установлении номинального значения емкости.   Но если речь идет о личной изобретательности, то такие изменения вносятся самимрадиолюбителем.

Итак друзья, я непосредственно с Вами вхожу в мир интересного и опознавательного, так сказать вспоминаю свое былое увлечение.   Следите за рубрикой, дальше будет еще интереснее.

Используемые источники:

• https://vitsserg.livejournal.com/12750.html
• https://mysku.ru/blog/aliexpress/43853.html
• http://zapiski-elektrika.ru/radiotexnika/vernernye-ustrojstva-radiopriemnikov-nastrojka-na-chastotu.html