Hallo zusammen, Ich suche einen schnellen Bildsensor und Bildverarbeitungsprozessor. Ich möchte die Position eines durch Seilwinden bewegten Schlittens auf einer Platte zum Zweck der Positionsregelung messen. -Messung position X/Y -Messbereich min. 300x300mm -Genauigkeit 0,1mm Auflösung 0,05mm -Keine aufsummierung von Messfehlern, wiederholgenauigkeit 0,1mm -Geschwindigkeit bis 500mm/s -Beschleunigung bis 20m/s² -Abtastrate mindestens 1000Hz -Beliebige bewegungsrichtung Nice to have: -Absolutwertmessung ohne Homing -Geringes gewicht <50g im Schlitten -Bauhöhe max. 30mm -Messung Rotationswinkel -geringer Kalibrieraufwand -in 100er Stückzahlen günstig umsetzbar <<50€ -Die Platte, also Statische komponente des Messystems sollte möglichst glatt und abriebfest sein. Ebenfalls sollte diese Komponente gut bis 1000x1000 skalierbar sein, also keine PCB mit Leiterbahnen oder tausende Magnete beinhalten. Ein Homogenes Metallblech oder eine Glasplatte, rückseitig bedruckt kommen in frage. Rückseitige Bedruckung mit leitfähiger Tinte wäre auch möglich. -Eine Winkelmessung an den Achsen der Seilwinden möchte ich nicht, da ist zu viel Oszillation und rundlaufabweichung im Spiel. -Eine Stromdurchflossene, leitfähige Platte, Quasi als Poti, XY alternierend wie in Resistiven Touchbildschirmen habe ich bereits Verworfen. Die Messung wäre sehr einfach und schnell, jedoch benötigt selbst eine hauchdünne Edelstahlfolie schon dutzende Ampere um auf sinnvolle messspannungen zu kommen. Leitfähiges plastik ist inhomogen und ergibt riesige linearitätsabweichungen. -Kapazitive wegmessung, dazu gibt es einige Patente. Die Elektroden müssten mittels geeignetem Druckverfahren zwischen den lagen Abriebfestem materials untergebracht werden. -Magnetische messung, Magnetfolien genau im Raster magnetisieren ist aufwändig, eine berührung mit einem Magnetisierten Schraubenzieher ruiniert das direkt wieder. -Optische wegmessung, Untergrund Bedruckt mit Punkt oder Linienraster, ggf Binär-Phasencodiert zur Absolutwertbestimmung. Ist derzeit mein Favorit. Hierfür suche ich noch einen geeigneten Bildsensor, übliche Kamerasensoren wie der OV7251 sind mit 360-720fps etwas langsam für meine Regelschleife. Es gibt kleine schnelle sensoren wie in Optischen mäusen https://www.pixart.com/products-detail/140/PAT9136E1-TXQT Diese arbeiten mit vielen 1000 fps, haben den DSP direkt mit drin. Leider gibt es keine solchen modelle, die auf einem Untergrund mit definierter Struktur arbeiten und Absolutwerte ausgeben. Der Interne DSP einiger Modelle kann wohl vom hersteller programmiert werden, das ist aber undokumentiert. Ggf ließe sich ein hybridsystem mit einem langsameren Absolutencoder realisieren. Hat jemand vorschläge zur Bildverarbeitung oder kennt ein Verfahren, an das ich noch nicht gedacht habe?
Flip B. schrieb: > Leider gibt es keine solchen modelle, die auf einem Untergrund mit > definierter Struktur arbeiten Deine Kamera muss doch nur die Position des Schlittens erfassen können. Die Eckpunkte der Platte lassen sich anlernen oder notfalls händisch pametrieren. Kameras für ROI haben seine Spec z.B. https://www.e-consystems.com/camera-selector.asp?CS_Shutter-Type=Global&CS_Shutter-Type=grr&CS_Chroma-Type=color&CS_Processor=x86&CS_Chroma-Type=monochrome&CS_Fps-Type=300-2000 mfg mf
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Achim M. schrieb: > Deine Kamera muss doch nur die Position des Schlittens erfassen können. Ich möchte bisher nicht die schlittenposition aus der Außenansicht erfassen. Da bräuchte ich mächtige kameraauflösung bei gleichzeitiger hohen framerate, habe mit der verzerrung der optiken zu kämpfen etc. Mein ansatz ist es, von innerhalb des Schlittens den untergrund zu beobachten. Den untergrund kann ich bedrucken lassen, aussenlicht wird abgeschirmt und die beleuchtung kann gesteuert werden. Dafür darf die Kamera dann kein kilo wiegen und muss mit 10-20mm fokuslänge klarkommen. Bei einem beobachteten Raster/Bildausschnitt von 1x1mm brauche ich für die geforderte Wegauflösung auch nur 40x40px Bildauflösung bzw eigentlich nur 4 pixelreihen je 40 px in quadratischer formation 1,5mmx1,5mm. Damit ist auch die zu verarbeitende Datenmenge überschaubar, und man braucht nicht gleich USB3 mit 10Gb/s Genau das wurde vor 20 Jahren mit 4 Photodioden für ca. 0,5mm auflösung realisiert, ich benötige 0,05mm und dafür ca. 40 pixel, denn die Rasterung des Untergrunds möchte ich zwecks herstellbarkeit und Störfestigkeit nicht unter 0,5mm verringern. https://youtu.be/2UXmDuiqMW0?si=xHqPpb6KtK7yBVSw&t=484 Analogauswertung über halb ausgesteuerte Photodioden möchte ich ebenfalls vermeiden, das ist nichtlinear, alterungsabhängig und müsste kalibriert werden. Wenn ich nur einen Trackingsensor für optische mäuse oder eine cam mit global shutter fände, der per SPI die Pixeldaten in echtzeit ausspuckt. 1-2MHz clock würden reichen.
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Kannst Du komplett vergessen mit den Anforderungen. Überlege Dir lieber, was Du eigentlich erreichen willst. Wenn es genau sein soll: Renishaw Encoder. Wenn es billig sein soll: Kamera. Wenn der absolute Fehler doch nicht so wichtig ist: Optischer Tracking Sensor von PixArt.
Jemin K. schrieb: > Kannst Du komplett vergessen mit den Anforderungen. Überlege Dir lieber, > was Du eigentlich erreichen willst. Mit einem OV2640 Sensor bekomme ich es schon hin, mit deutlich besserer Auflösung und genauigkeit. Lediglich die Framerate mit 120fps ist mir noch zu gering. Vielleicht kann ich einen Farbiges Raster nutzen und den Sensor 45° anwinkeln. Dann brauche ich nur noch eine zeile lesen. Hat aber auch nachteile bei Belichtungszeit und genauigkeit. Die Optischen Trackingsensoren können auch Raw Data ausgeben, die von Pixart müssen aber nach jedem bild für 270ms resettet/initialisiert werden. Die im Datenblatt angegebenen 12000fps im Tracking mode sind für mich interessant. Vielleicht kann ein anderer Hersteller ja kontinuierlich rohdaten ausgeben. > Wenn es genau sein soll: Renishaw Encoder Die haben ein 2d-Modell?
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