Schrittmotor-Fragen

Hi!

Ja, das würde irgendwie schon mehr Sinn machen.

Das ist weniger eine Frage der Faserkopfgröße. Brennweite der Kollimatoren dürfte so ab 5mm sein, Kerndurchmesser der Faser ist 6µm. Erlauben wir dem Fokus um 1/10 Kerndurchmesser daneben zu liegen, hätten wir 0,6µm auf 5mm macht 0,007°. Bist Du sicher, daß "nichts" kleiner ist als 0,007°? Und daß sich das Teil auch auf 0,007° genau positionieren lässt?

Das ist der Grund, warum ich lieber ein Prisma nehme, denn das macht lediglich einen Parallelversatz. Nehmen wir mal ein Prisma, das wir mit höchstens 30° in den Strahl stellen wollen (sonst geht zuviel durch Reflexion verloren).

Der Strahl tritt also unter 30° zum Lot in den Würfel ein und setzt sich unter 20° zum Lot (-10° vom Strahl aus gesehen) im Würfel fort, um wieder unter 30° zum Lot aus dem Würfel auszutreten:

/ /

---------/----____ / / ----/___________ / / / /

Der Versatz ist also ungefähr tan 10° * Kantenlänge. Für 4mm Versatz bräuchte dann einen Würfel von übern Daumen 20mm Kantenlänge (wobei ein Quader von 20x20x5mm auch tut).

Der tangens hat im Bereich von +-30° eine fast konstante Steigung (nämlich 1 [rad] bzw. 2pi/360°). Das heißt wir können mit einem praktisch linearen Versatz von 0,13mm/° rechnen.

Nun rechnen wir mal mit 0,5mm Strahldurchmesser und erlauben uns, auch hier wieder 1/10 Strahldurchmesser danebenzuliegen, also 0,05mm. Das macht dann eine erlaubte Winkelabweichung des Quaders (sowohl von der Winkelpositionierung als auch von der Lagerung der Achse) von 0,4°. Das ist zwar immernoch ganz schön klein, aber immerhin schon um den Faktor 50 größer als beim Faser-Drehen, und damit wenigstens halbwegs realistisch.

Nur ist ein 20x20x5mm Quader auf einem Festplattenkopfmotor schon ein ganz schöner Klotz, auf einem Schrittmotor fällt seine Masse praktisch nicht auf. Achja, und der Quader muss natürlich ebenfalls auf 0,4° genau senkrecht zur Achse stehen, sonst bekomme ich noch eine winkelabhängige Strahlverschiebung nach oben oder unten. Beim Schrittmotor müsste man da nur ein "Hütchen" drehen, was man auf die Welle steckt und wo man oben den Quader plan aufklebt. Bei der Festplatte gibts ja aber nur die Armhalterung, dort müsste man erstmal ein Aluplättchen aufsetzen was "rückwärts" über das Kugellager reicht, und ich erkenne keinen Grund, warum die obere Fläche der Armhalterung senkrecht zur Drehachse sein sollte (sieht bei meiner Festplatte auch nicht so aus).

Gruß, Michael.

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Michael Eggert
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Hi!

Versteh ich jetzt nicht. Also wenns mit der Schwungmasse zusammenhängt, müssen sich die Resonanzen ja quasi in der Rotation abspielen, jetzt nicht irgendwie längs oder quer zur Achse. Wenn der Motor aber bloß dem Feld folgt, und das Feld läuft kontinuierlich (viele kleine Mikroschritte oder gleich analog), wo kanns da noch Resonanzen geben?

Das ist gut.

Okay. Wenn man also einmal seine Sollposition gefunden hat, kann die auch immer wieder angefahren werden - so solls sein.

[S-förmige Kurven]

Wobei ja schon konstante Beschleunigung deutlich sanfter sein sollte als wirklich ruckeliges Anfahren. Werde ich dann wohl mal testen.

Klar, sowas kann schon deutlich bequemer sein.

Allerdings zusätzliche Masse und in meinem Fall gabs da noch das Problem mit dem vielen Licht in der Umgebung. Müsste also irgendwie abschirmen...

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Hallo Michael!

Dazu ist ja schon einiges gesagt worden. Im Gegensatz zu Mawin bin ich übrigens nicht der Ansicht, das ein Schrittmotor ein falscher Ansatz ist. Es dürfte zumindest die einfachste und billigste Lösung sein.

Auf jeden Fall einen kleinen. Schrittmotoren sind anfällig für mech. Schwingungen. Das wird um so schlimmer, je kleiner die Lastmasse ist.

Wenn du wenig Geld ausgeben willst, kannst du das so machen. Die 12V Motoren aus dem Computerschrott haben aber eine bescheidene Drehzahlperformance. Wenn man einen neuen Motor kaufen will, kann man inzwischen auch noch kleinere Typen mit besserem Drehmoment bekommen, als es die alten Dinger bieten können. Allerdings bewegt man sich damit auch in ganz anderen Preisregionen...

Jaein. Um so mehr Umschaltvorgänge stattfinden müssen, um so schneller ist der Punkt erreicht, wo der Strom in der Spule nicht mehr schnell genug aufgebaut werden kann. Aber gängige Motoren mit 200 Steps/U erreichen durchaus mehr als 10 U/s. Hohe Spannungen an der Endstufe und niedrige Motorspannung (=hoher Strom bei gleicher Leistung) helfen dabei.

Das Rastmoment sollte unkritisch sein für die Positioiergenauigkeit bei Stromabsenkung. Daten habe ich aber gerade nicht zur Hand.

Rampen sind einfacher zu Programmieren. Ein Polynom höherer Ordnung ist günstiger, weil die möglich Beschleunigung mit der Drehzahl abnimmt.

Interessanten Frage. Ich glaube aber nicht, das da viel Performance zu holen ist.

Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann

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Thorsten Ostermann

"Michael Eggert" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@4ax.com...

Also 6um fuehlt man ja wohl noch wackeln, 0.6um wohl nicht mehr, insofern keine Garntie. Zumindest eine moderne Festplatte gilt als extrem praezise (wie praezise es damals sein musste weiss ich nicht). Das Prisma kann man auf das Lager aufsetzen, in dem es an 3 Punkten, 1 vorne am Arm, 2 hinten am Antrieb, aufgesetzt wird (schrauben ?) man kanns sogar einfach rundrum befestigen (kleben ?) und in der Mitte eine Ausbuchtung fuer die zentrale Befestigungsschraube (die etwas uebersteht) der Achse lassen. Eher ist dein Problem der Gesamtwinkel, der bei dieser Festplatte

27 Grad betraegt.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
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MaWin

Hi,

Da die drei Positionen ja fest sind kannst du die doch so anbringen das die jeweils auf festen Schritten liegen oder? Mit einem 15° Schrittmotor könntest du sogar ohne große Elektronik arbeiten. Eine Spule leicht permanent bestromen, das ergibt die Mittelposition, jetzt auf die andere Spule entweder eine Positive oder Negative Spannung geben, das ergibt die anderen zwei Positionen. Mit der Spannung kannst du dann noch die genaue Position einregeln, wenn das notwendig sein sollte. Also ein Atmel, und drei Spannungsregler, und zwei Transistoren.

Gruß Alex

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Alex Wenger

Hi!

Nee, fest ist so, wie man das Array kauft.

Naja, in der Praxis hätt ich auch da gern die Stromregelung (statt Konstantspannung) und PWM der Elektronik zuliebe, also die 35,- fürn Tiny-Step wären da auch noch drin. Ein Einzelstück bau ich nicht billiger, auch nicht die "simple" Version, Entwicklung mit eingerechnet.

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Hi!

Okay...

[Computerschrott]

Das Geldausgeben an sich ist kein Problem. Nur sagen mir die Daten im Katalog auch nicht viel, also will ich doch erstmal mit möglichst vielen verschiedenen spielen und schauen wie die sich so verhalten.

Komme ich denn auf 60° (30° Beschleunigen + 30° Bremsen) überhaupt auf die maximale Geschwindigkeit?

Das sollte ja eigentlich mit entsprechend Spannung kompensiert werden.

Wären Tiny-Step (35V) und 12V Motor eine gute Kombination?

Fein. Getestet wirds natürlich trotzdem :-))

Das mag sein. Da ein µC ja aber eh keine Frequenz kennt, sondern nur Zeit, müsste ich die Wartezeit zum nächsten Schritt entweder ausrechnen oder (in meinem Fall wahrscheinlich praktischer) einfach in einer Tabelle ablegen. In letzterem Fall wärs dann egal, was für ne Kurve ich ablege.

Hmm, damit (und mit dem besonders sanften Anlauf) macht dann auch Winfrieds S-förmige Geschwindigkeit einen Sinn (Beschleunigung wär dann ein runder "Buckel").

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Hallo Leute,

ich klinke mich hier mal ein:

nicht zu vergessen ist bei Schritmotoren die Problematik der verlorenen Schritte (die es eigentlich immer gibt). Deshalb ist eine Referenzposition notwendig, die bei hoher geforderter Positioniergenauigkeit nicht unbedingt trivial zu realisieren ist.

ciao Marcus

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Marcus Woletz

Stimmt.

Die genaue Ursache kann ich Dir auch nicht sagen (Schwingungsdynamik hatten wir nicht). Wahrscheinlich ist das Feld doch nicht so kontinuierlich. Jedenfalls sind diese Resonanzen häufig beschrieben und ich konnte sie bei einem langsam laufenden großen Motor auch beobachten. Wir hatten ihn für Testzwecke ohne Betriebslast aufgebaut. Kaum war das angetriebene Teil angebaut, waren die Resonanzen weg, bzw. bei anderen Drehzahlen.

Die Masse hält sich in Grenzen, Du brauchst bloß eine dünne Scheibe mit einem Schlitz. Beim Licht kommts auf die Wellenlänge an, die Gabellichtschranken arbeiten im (nahen) Infraroten, sprechen aber auch auf starke Tageslichtbeleuchtung an (in einem früheren Leben gabs mal Probleme mit Testlaufwerken für Diskettten, die transparent abgedeckt waren - ein Kollege fand dann raus, daß sie nur auftraten, wenn die Sonne durch ein Oberlichtfenster auf das Gerät fiel, dann haben die Laufwerke die Spur0-Position nicht mehr gefunden...). Bei weniger hoher Genauigkeit gingen auch Mikroschalter oder Halleffekt-Gabelsensoren.

Winfried Büchsenschütz

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Winfried Buechsenschuetz

snipped-for-privacy@web.de (Winfried Buechsenschuetz) wrote in news: snipped-for-privacy@posting.google.com:

Lol. Das ist ja noch so ein schöner Nebeneffekt. Mir waren da bisher nur bestimmte Mäuse bekannt, die bei Sonnenschein nur Faulenzen wollten :)

M.

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Bitte auf mwnews2@pentax.boerde.de antworten.
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Matthias Weingart

Am Mon, 14 Mar 2005 19:51:34 +0100 schrieb Olaf Kaluza :

Michael will eh drehen - nämlich sein Prisma, das passt ja zur Kopfmechanik.

Festplatte weiterlaufen lassen und Spuren ansteuern :-) Ev. lässt sich ja eine Positionssensitve Photodiode verwenden, oder ein Aufbau ähnlich einer Gabellichtschranke mit einer keilförmigen Blende oder ein optischer Drehencoder genügender Auflösung oder so ein drehbarer Differentialtransformator (Name leider entfallen).

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Martin
Reply to
Martin

Michael Eggert schrieb: eine schöne Abhandlung über Beschleunigung von Schrittmotoren :

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hans

Reply to
Hans Hammes

Hi!

Cool, dankefein!

Gruß, Michael.

Reply to
Michael Eggert

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