Можно ли использовать оптическую мышь для измерения расстояния до 1-10 мкм?

Я работаю над самодельным станком с ЧПУ, в котором для движения машины используются шаговые двигатели и ремень ГРМ MXL. Поскольку я использую степперы, у контроллера нет обратной связи о фактическом положении машины (т. Е. С разомкнутым контуром). Иногда, когда я делаю порезы, осколки материала врезаются в дорожку гентри и склеивают дорожку, заставляя двигатель пропускать шаги. Чтобы решить эту проблему, я устанавливаю пыльник и пылесос, чтобы поддерживать чистоту в этом районе, но это по-прежнему не решает проблему пропуска шагов по ряду различных причин.

Конечно, уже существуют решения, которые «замыкают петлю» для промышленного рынка, но я думаю, что они были бы не по карману для любителя домашнего приготовления. Если бы можно было использовать что-то столь же повсеместное, как оптический сенсор мыши, это было бы хорошим благом для повышения надежности машин DIY, хотя бы незначительно. Он также может быть использован для самокалибровки, если измерения достаточно точны.

Размер моей машины составляет 750x1000 мм, поэтому мне нужно что-то, что можно точно измерить на этом расстоянии. Очевидно, что оптическую мышь можно использовать для измерения расстояния (это то, для чего она предназначена!), Но какие параметры я должен искать для достижения моей цели (DPI, CPI, разрешение камеры и т. Д.) Измерения с точностью до 1-10 мкм, и будут ли эти измерения повторяемо точными?

(Каждый шаг двигателя перемещает машину примерно на 0,01143 мм, поэтому я думаю, что точность 1 мкм будет предпочтительнее, но это может потребовать слишком много.)

К сожалению, кажется, что мое лучшее лидерство и наиболее обсуждаемое семейство датчиков от Avago (ADNS) прекращено. Например, ADNS-9800 . Они продали технологию другой компании? Существует ли альтернатива, которую легко найти и у которой есть соответствующие таблицы? Я предполагаю, что они были прекращены, потому что другие компании интегрировали аспект USB в матрицу сенсорного модуля, делая все это более дешевым в производстве (вместо того, чтобы нуждаться в другом микро, чтобы сделать преобразование SPI / I2C-> USB).

Есть ли лучший способ сделать это, сохраняя при этом расходы? Я полагаю, что целью такого рынка будет целых 30 долларов на датчик.

Я пробовал это раньше, используя датчик Avago, полученный от оптической мыши.

Не работает

Разрешение отличное, но точность ужасна. И калибровка зависит от расстояния от материала до датчика.

Я устроил тест с колесом диаметром 3 дюйма и датчиком, считывающим внешний «протектор» колеса. Я также поставил флажок на колесе, проходящем через датчик оптического прерывателя. Число считываний за оборот изменялось на несколько десятых долей процента, недостаточно хорошей повторяемости для механической обработки.

Я полагаю, что вы могли бы использовать оптический датчик мыши в сочетании с точным датчиком низкого разрешения для заполнения промежуточных точек. Но на самом деле, я думаю, что другие сенсорные технологии больше подходят для этого.

Идеальная идея. Я рассмотрел возможность использования взломанной ручки Livescribe со специальными точечными направляющими для той же цели, тогда было бы предоставлено абсолютное местоположение, а не относительное местоположение, которое обеспечивала бы обычная оптическая мышь. Я знаю, что ручка утверждает, что имеет точность до 1 мкм, но трудно сказать точность. Я все еще думаю, что это хорошая идея; Я просто не удосужился попробовать. Если вы попробуете это, пожалуйста, сообщите нам.

Что касается параметров оптической мыши, вам нужно искать высокий DPI. В вашем случае для разрешения 1 мкм требуется более 25 400 точек на дюйм. Излишне говорить, что это довольно высоко. Базовая оптическая игровая мышь может иметь разрешение 2500. Опять же, это точность, а не точность. Оптические мыши, вероятно, не путь.

Если вы используете систему на основе ходового винта, вы можете установить оптические датчики на концах винтов. Сбор кишок от шариковой мыши даст вам несколько кодеров высокого разрешения и большую часть схемы управления. Я не могу найти разрешение обычного колеса датчика, но шар действует внутри как существенная зубчатая передача, поэтому, возможно, можно применить аналогичный механизм.