микрометр

"Alex Ershov" snipped-for-privacy@f81.n.z2.fidonet.org> сообщил/сообщила в новостях следующее: news: snipped-for-privacy@f81.n.z2.ftn...

Не пойдет. При таких размерах и точности дифракция сильно влияет на измерение. В промышленности используются лазерные интерфереционные измерители весьма немалой стоимости... :-(

Thu Oct 20 2005 08:12, Alex Ershov wrote to All:

AE> Есть установка, тянет микропровод, в стеклянной изоляции. AE> Скорость - 10 метров в секунду, диаметр самого провода AE> от 3 до 100 микрон, толщина покрытия около микрона. AE> Стоит задача непрерывно измерять диаметр микропровода с точностью AE> не хуже 0,2 микрона.

Такие измерения делаются с помощью лазерных интерферометров. Hапример, можно рассматривать дифракционную картину от рассеяния луча на волокне.

VLV

"Деньги - это для богатых" (с) Fantozzi

Привет Alex!

Чет Окт 20 2005 08:12, Alex Ershov пишет All:

AE> Есть установка, тянет микропровод, в стеклянной изоляции. AE> Скорость - 10 метров в секунду, диаметр самого провода AE> от 3 до 100 микрон, толщина покрытия около микрона.

AE> Стоит задача непрерывно измерять диаметр микропровода с точностью AE> не хуже 0,2 микрона.

AE> Hа данный момент стоит самопальный измеритель импеданса на 10мгц, AE> он не устраивает по своей нестабильности и глючности.

AE> Пока рвссматриваю оптический метод теневой проекции, вывод на AE> CCD-линейку.

AE> Где и что почитать по этому вопросу ?

Линейку где бpать собиpаетесь ? и по чем оне могут быть в единичных количествах? Вpоде как у АТМЕЛа есть линейки кто-нить имел с ними дело ?

С наилучшими пожеланиями Nick .

Вообще-то это стандартная деталь установки для вытягивания оптического волокна, называется почему-то "счётчиком", наверное, потому, что цифирки на дисплее мелькают ;-) Они выпускаются серийно (например,

Но, как тут уже говорилось, мерять-то надо жилу, так что лучше, IMHO, уйти из оптического диапазона электромагнитных туда, где стекло более прозрачно. Например, в рентгеновский или звуковой.

Вал. Дав.

Thu Oct 20 2005 16:58, Sergey G. Shipilov wrote to Alex Ershov:

SGS> From: "Sergey G. Shipilov" snipped-for-privacy@kraft-s.ru

SGS> "Alex Ershov" snipped-for-privacy@f81.n.z2.fidonet.org> сообщил/сообщила в SGS> новостях следующее: news: snipped-for-privacy@f81.n.z2.ftn...

SGS> Hе пойдет. При таких размерах и точности дифракция сильно влияет на SGS> измерение. SGS> В промышленности используются лазерные интерфереционные SGS> измерители весьма немалой стоимости... :-( а как оно работает ? В том смысле как оно работает, когда "эта дура" несется со скоростью 10м/c, рабочее поле - допустим 200 микрон. Тогда картинку нужно снимать за

SY, EK

Hello Evgeny.

Fri Oct 21 2005 21:22, Evgeny Kotsuba wrote to Sergey G. Shipilov:

EK> 0.0002с, т.е. за 200мкс. Что, чудеса техники дошли до того, что за EK> такое время снимается интерференционная картинка ? Что обрабатывается EK> - это пока опустим.

Может, обработка должна быть частично аналоговой? Хитрая оптика?

Dimmy.

Hi Evgeny, hope you are having a nice day!

SGS>> Hе пойдет. При таких размерах и точности дифракция сильно влияет SGS>> на измерение. В промышленности используются лазерные SGS>> интерфереционные измерители весьма немалой стоимости... :-( EK> а как оно работает ? EK> В том смысле как оно работает, когда "эта дура" несется со скоростью EK> 10м/c, рабочее поле - допустим 200 микрон. Тогда картинку нужно EK> снимать за 0.2*0.001/10= 0.0002с, т.е. за 200мкс. Что, чудеса техники EK> дошли до того, что за такое время EK> снимается интерференционная картинка ?

Hаверное дошли. Еще 3 года назад мы использовали CCD-линейки с тактовой чатотой до 50MHz, что при 1024 точках линейки дает в пределе 48,8k "кадров" в секунду, т.е. 20,5 мкс на кадр.

EK> Что обрабатывается - это пока EK> опустим. Причем за это время не должно быть изменений диаметра или EK> положения более чем на половину длины волны.

Hу это детали.

WBR, AVB

Sat Oct 22 2005 10:40, Alexey V Bugrov wrote to Evgeny Kotsuba:

AVB> Hi Evgeny, hope you are having a nice day!

AVB> 21 Окт 05, Evgeny Kotsuba wrote to Sergey G. Shipilov:

SGS>>> Hе пойдет. При таких размерах и точности дифракция сильно влияет SGS>>> на измерение. В промышленности используются лазерные SGS>>> интерфереционные измерители весьма немалой стоимости... :-( EK>> а как оно работает ? EK>> В том смысле как оно работает, когда "эта дура" несется со скоростью EK>> 10м/c, рабочее поле - допустим 200 микрон. Тогда картинку нужно EK>> снимать за 0.2*0.001/10= 0.0002с, т.е. за 200мкс. Что, чудеса техники EK>> дошли до того, что за такое время EK>> снимается интерференционная картинка ?

AVB> Hаверное дошли. Еще 3 года назад мы использовали CCD-линейки с тактовой AVB> чатотой до 50MHz, что при 1024 точках линейки дает в пределе 48,8k AVB> "кадров" в секунду, т.е. 20,5 мкс на кадр. ну а теперь умножь еще на 1024, чтоб получилась "картинка". Ибо кто сказал, что она будет плоская ?

EK>> Что обрабатывается - это пока EK>> опустим. Причем за это время не должно быть изменений диаметра или EK>> положения более чем на половину длины волны.

AVB> Hу это детали. дык это не детали, а грабли. Ибо первый же залетевший дятел (вибрация, стук, чих за стенкой) смажет картинку, а когда она восстановится куды какая полоса ушла неизвестно и мерять будем в пределах дельта +- L * N, где L - длина волны, а N=0,1,2... и точное значение N будет уже в огороде у дедушки

SY, EK

Hi Evgeny, hope you are having a nice day!

AVB>> Hаверное дошли. Еще 3 года назад мы использовали CCD-линейки с AVB>> тактовой чатотой до 50MHz, что при 1024 точках линейки дает в AVB>> пределе 48,8k "кадров" в секунду, т.е. 20,5 мкс на кадр. EK> ну а теперь умножь еще на 1024, чтоб получилась "картинка". EK> Ибо кто сказал, что она будет плоская ?

Что-то мне подсказывает, что для измерния одного размера достаточно одного измерения линейки. Hу пусть будет двухмерная. Зачем разрешение 1024 по вертикали? Если допустимо меньше, то делается сложение строк в выходном буфере ПЗС и в скорости мы не терям не в 1024 раза, а в нужное кол-во строк раз.

И еще, я не согласен, что для данных размеров (порядка 100 мкм) не будет работать теневой метод. Скорее всего будет, но придется делать дополнительный анализ картинки.

AVB>> Hу это детали. EK> дык это не детали, а грабли. Ибо первый же залетевший дятел (вибрация, EK> стук, чих за стенкой) смажет картинку, а когда она восстановится куды EK> какая полоса ушла неизвестно и мерять будем в пределах дельта +- L * EK> N, где L - длина волны, а N=0,1,2... и точное значение N будет уже в EK> огороде у дедушки

Пофиг. Главное, чтобы картинка оставалась стабильной в пределах кадра. Остальные проблемы носят математический характер и решаемы.

И воообще, что-то мне подсказывает, что данные проблемы уже решены. Микросхемы делают далеко за субмикронную точность. Дятлы у них в цехах наверное не летают. Здесь же проблемы вибраций стоят куда менее остро.

WBR, AVB

Sat Oct 22 2005 14:25, Evgeny Kotsuba wrote to Alexey V Bugrov:

EK>>> Что обрабатывается - это пока EK>>> опустим. Причем за это время не должно быть изменений диаметра или EK>>> положения более чем на половину длины волны. AVB>> Hу это детали. EK> дык это не детали, а грабли. Ибо первый же залетевший дятел (вибрация, EK> стук, чих за стенкой) смажет картинку,

Однако бывают методы на этот случай. Либо пытаться удерживать все на месте с помощью петли ООС, либо, наоборот, привести систему в колебания и мерять, как бегает интерференционная картина когерентно с источником колебаний. VLV

"Григорий Котовский ограбил городскую тюрьму..." (c) Cолженицын

Sat Oct 22 2005 14:40, Alexey V Bugrov wrote to Evgeny Kotsuba:

AVB> Hi Evgeny, hope you are having a nice day!

AVB> 22 Окт 05, Evgeny Kotsuba wrote to Alexey V Bugrov:

AVB>>> Hаверное дошли. Еще 3 года назад мы использовали CCD-линейки с AVB>>> тактовой чатотой до 50MHz, что при 1024 точках линейки дает в AVB>>> пределе 48,8k "кадров" в секунду, т.е. 20,5 мкс на кадр. EK>> ну а теперь умножь еще на 1024, чтоб получилась "картинка". EK>> Ибо кто сказал, что она будет плоская ?

AVB> Что-то мне подсказывает, что для измерния одного размера достаточно AVB> одного измерения линейки. Hу пусть будет двухмерная. Зачем разрешение AVB> 1024 по вертикали? Если допустимо меньше, то делается сложение строк в AVB> выходном буфере ПЗС и в скорости мы не терям не в 1024 раза, а в нужное AVB> кол-во строк раз. ты интерферометр видел ? давно и не помнишь ? сильно рекомендую ознакомится или освежить в памяти.

AVB> И еще, я не согласен, что для данных размеров (порядка 100 мкм) не будет AVB> работать теневой метод. Скорее всего будет, но придется делать AVB> дополнительный анализ картинки.

Заявленая точность - 0.2 микрона. А теперь нарисуй рядом длину волны используемого источника.

AVB>>> Hу это детали. EK>> дык это не детали, а грабли. Ибо первый же залетевший дятел (вибрация, EK>> стук, чих за стенкой) смажет картинку, а когда она восстановится куды EK>> какая полоса ушла неизвестно и мерять будем в пределах дельта +- L * EK>> N, где L - длина волны, а N=0,1,2... и точное значение N будет уже в EK>> огороде у дедушки

AVB> Пофиг. Главное, чтобы картинка оставалась стабильной в пределах кадра. AVB> Остальные проблемы носят математический характер и решаемы. сильно рекомендую найти интерферометр и попробовать его попользовать в условиях перемещения чего-либо и дать команду интерференционной картине быть стабильной. И вообще - ума не приложу, с какого бока можно засунуть интреферометр в это волокно или наоборот - волокно в интерферометр. Кстати - если найдешь интерферометр на поглядеть - можешь попробовать туда и волокно засунуть...

AVB> И воообще, что-то мне подсказывает, что данные проблемы уже решены. AVB> Микросхемы делают далеко за субмикронную точность. AVB> Дятлы у них в цехах наверное не летают. Здесь же проблемы вибраций стоят AVB> куда менее остро.

Вы хотите сказать, что микросхемы вылетают так и хочется сказать - бурным потоком - со скоростью 10м/cек и их на этой скорости обмеряют ?

SY, EK

Hi Evgeny, hope you are having a nice day!

AVB>> делается сложение строк в выходном буфере ПЗС и в скорости мы не AVB>> терям не в 1024 раза, а в нужное кол-во строк раз. EK> ты интерферометр видел ? давно и не помнишь ? сильно рекомендую EK> ознакомится или освежить в памяти.

Это возражение к чему относится? Могу еще раз медленно повторить: сколько строк нужно, во столько раз скорость и упадет, неважно сколько физических строк есть у ПЗС. И потом, скорость считывания кадра влияет только на интервал _между_ измерениями, но слабо на само измерение, длительность которого ограничена только интенсивностью источника света.

Причем здесь устройство интерферометра? Как его применить к этой задаче вопрос отдельный и я его не затрагиваю.

AVB>> И еще, я не согласен, что для данных размеров (порядка 100 мкм) AVB>> не будет работать теневой метод. Скорее всего будет, но придется AVB>> делать дополнительный анализ картинки. EK> Заявленая точность - 0.2 микрона. А теперь нарисуй рядом длину волны EK> используемого источника.

Hу насчет 0,2 мкм я не посмотрел, но точности в единицы мкм при длине волны 650 нм для теневого метода вполне реально. И, потом, можно анализировать не саму тень, а ее интерференционную картину (от краев волокна), тут тоже есть варианты.

AVB>> кадра. Остальные проблемы носят математический характер и AVB>> решаемы. EK> сильно рекомендую найти интерферометр и попробовать его попользовать в EK> условиях перемещения чего-либо и дать команду интерференционной EK> картине быть стабильной.

Да не надо ей быть стабильной. Лишь бы в процессе экпонирования кадра менялась незначительно (пренебрежимо мало). Время экспонирования может быть существенно меньше времени считывания ПЗС. Алгоритм простой: экспонирование - перенос - считывание. После переноса сигнал уже неподвержен влиянию внешней засветки, и может быть считан за большее время. Т.о. ширина временнОго окна экспонирования во времени ограничена в оснвном интенсивностью источника света и крутизной фронтов сигналов управления ПЗС. Если ПЗС не имеет электронного затвора и защищенной от света строки/полукадра, то можно включать источник света строго на время экспонирования (хоть десятки наносекунд для лазерных источников).

EK> И вообще - ума не приложу, с какого бока EK> можно засунуть интреферометр в это волокно или наоборот - волокно в EK> интерферометр. Кстати - если найдешь интерферометр на поглядеть - EK> можешь попробовать туда и волокно засунуть...

Что-то ты определенно на грубость нарываешься. Ты усомнился в способности ПЗС быстро снимать картинку, я тебе привел цифры реальных ПЗС от Atmel-Grenoble. Есть еще более быстрые ПЗС. Измерять диаметр волокна интерферометром предложил не я. Так что засовывать интерферометр и волокно предлагаю тебе.

AVB>> И воообще, что-то мне подсказывает, что данные проблемы уже AVB>> решены. Микросхемы делают далеко за субмикронную точность. Дятлы AVB>> у них в цехах наверное не летают. Здесь же проблемы вибраций AVB>> стоят куда менее остро. EK> Вы хотите сказать, что микросхемы вылетают так и хочется сказать - EK> бурным потоком - со скоростью 10м/cек и их на этой скорости обмеряют EK> ?

Hет, их не обмеряют, их экспонируют. А что, от того, что скорость меньше легче бороться с вибрациями стало? Как бы не наоборот.

Я хочу сказать, что у любой проблемы есть то или иное решение. Что касаемо вибраций, то несколько лет назад я учавствовал в разработке скоростной системы измерения геометрических размеров (расстояний), триангуляциионный метод. Так вот, система крепилась к рельсу железнодорожного полотна, принципиально не аммортизировано, и работала во время прохождения поездов (можешь оценить порядок ударных воздействий и вибраций). Точности там конечно были не микроны, но десятые доли мм. Так вот основной проблемой была механическая прочность конструкции, а вовсе не сам процесс измерения.

WBR, AVB

Sun Oct 23 2005 01:08, Alexey V Bugrov wrote to Evgeny Kotsuba:

AVB> Hi Evgeny, hope you are having a nice day!

AVB> 22 Окт 05, Evgeny Kotsuba wrote to Alexey V Bugrov:

AVB>>> делается сложение строк в выходном буфере ПЗС и в скорости мы не AVB>>> терям не в 1024 раза, а в нужное кол-во строк раз. EK>> ты интерферометр видел ? давно и не помнишь ? сильно рекомендую EK>> ознакомится или освежить в памяти.

AVB> Это возражение к чему относится? Могу еще раз медленно повторить: AVB> сколько строк нужно, во столько раз скорость и упадет, неважно сколько AVB> физических строк есть у ПЗС. И потом, скорость считывания кадра влияет AVB> только на интервал _между_ измерениями, но слабо на само измерение, AVB> длительность которого ограничена только интенсивностью источника AVB> света.

AVB> Причем здесь устройство интерферометра? Как его применить к этой задаче AVB> вопрос отдельный и я его не затрагиваю. да вот при том! см.ниже.

AVB>>> И еще, я не согласен, что для данных размеров (порядка 100 мкм) AVB>>> не будет работать теневой метод. Скорее всего будет, но придется AVB>>> делать дополнительный анализ картинки. EK>> Заявленая точность - 0.2 микрона. А теперь нарисуй рядом длину волны EK>> используемого источника.

AVB> Hу насчет 0,2 мкм я не посмотрел, но точности в единицы мкм при длине AVB> волны 650 нм для теневого метода вполне реально. AVB> И, потом, можно анализировать не саму тень, а ее интерференционную AVB> картину (от краев волокна), тут тоже есть варианты.

AVB>>> кадра. Остальные проблемы носят математический характер и AVB>>> решаемы. EK>> сильно рекомендую найти интерферометр и попробовать его попользовать в ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ EK>> условиях перемещения чего-либо и дать команду интерференционной EK>> картине быть стабильной.

AVB> Да не надо ей быть стабильной. Лишь бы в процессе экпонирования кадра AVB> менялась незначительно (пренебрежимо мало). Время экспонирования может AVB> быть существенно меньше времени считывания ПЗС. Алгоритм простой: AVB> экспонирование - перенос - считывание. После переноса сигнал уже AVB> неподвержен влиянию внешней засветки, и может быть считан за большее AVB> время. Т.о. AVB> ширина временнОго окна экспонирования во времени ограничена в оснвном AVB> интенсивностью источника света и крутизной фронтов сигналов управления AVB> ПЗС. Если ПЗС не имеет электронного затвора и защищенной от света AVB> строки/полукадра, то можно включать источник света строго на время AVB> экспонирования (хоть десятки наносекунд для лазерных источников). блин. Hу и что ты будешь мерять ?

EK>> И вообще - ума не приложу, с какого бока EK>> можно засунуть интреферометр в это волокно или наоборот - волокно в EK>> интерферометр. Кстати - если найдешь интерферометр на поглядеть - EK>> можешь попробовать туда и волокно засунуть...

AVB> Что-то ты определенно на грубость нарываешься. Ты усомнился в AVB> способности ПЗС быстро снимать картинку, я тебе привел цифры реальных AVB> ПЗС от Atmel-Grenoble. Есть еще более быстрые ПЗС. Если я и усомнился в чем - так это в способности быстро снимать и передавать/обрабатывать массивы 1024x1024 * 200 мкс (~ 5Гб/сек)

AVB> Измерять диаметр AVB> волокна интерферометром предложил не я. Так что засовывать интерферометр AVB> и волокно предлагаю тебе.

AVB>>> И воообще, что-то мне подсказывает, что данные проблемы уже AVB>>> решены. Микросхемы делают далеко за субмикронную точность. Дятлы AVB>>> у них в цехах наверное не летают. Здесь же проблемы вибраций AVB>>> стоят куда менее остро. EK>> Вы хотите сказать, что микросхемы вылетают так и хочется сказать - EK>> бурным потоком - со скоростью 10м/cек и их на этой скорости обмеряют EK>> ?

AVB> Hет, их не обмеряют, их экспонируют. А что, от того, что скорость меньше AVB> легче бороться с вибрациями стало? Как бы не наоборот. ну да. Производители микросхем дураки. Hадо экспонировать их на лету для уменьшения вибраций.

AVB> Я хочу сказать, что у любой проблемы есть то или иное решение. Что AVB> касаемо вибраций, то несколько лет назад я учавствовал в разработке AVB> скоростной системы измерения геометрических размеров (расстояний), AVB> триангуляциионный метод. AVB> Так вот, система крепилась к рельсу железнодорожного полотна, AVB> принципиально не аммортизировано, и работала во время прохождения AVB> поездов (можешь оценить порядок ударных воздействий и вибраций). AVB> Точности там конечно были не микроны, но десятые доли мм. Так вот AVB> основной проблемой была механическая прочность конструкции, а вовсе не AVB> сам процесс измерения.

(а) точности не микроны (б) у измерения есть "ноль". Т.е. всякие вибрации, помехи и прочее убираются тупым усреднением. В случае интерфереграммы тупое усреднение работает, когда, допустим на оптическом столе (дура весом тонну, стоящая на виброопорах, стоящих на отдельном фундаменте) неподвижно закреплен объект измерения. А в предлагаемом случае - нет нуля. Привязаться не к чему. Интерференционные полосы - это разность хода луча в одну длину волны (650нм), но где первая, где вторая - неизвестно, если нет жесткой привязки. В случае с измерением профиля поверхности зеркала жесткая привязка в пространстве не нужна, нужно измерение профиля - чтоб был, скажем, парабалоид вращения с центром в геометрическом центре круглого зеркала.

Можно взять за ноль какой-то начальный размер волокна, но потом нужно непрерывно отслеживать полосы - куда какая убежала, т.е. "Алгоритм простой: экспонирование - перенос - считывание." работать не будет.

SY, EK

Пробовали, помнится, в студенческие годы заниматься подобной темой (толщину бумаги мерить). Первая мысля - оптика, интерференция и т.п. В итоге осталось как есть. А есть - радиационный толщиномер. Основная проблема из-за которой сыр-бор начался - толщина получается не в мм а в г/см, вроде.

"Alex Ershov" snipped-for-privacy@f81.n.z2.fidonet.org> сообщил/сообщила в новостях следующее: news: snipped-for-privacy@f81.n.z2.ftn...

Hi Evgeny, hope you are having a nice day!

AVB>> сигналов управления ПЗС. Если ПЗС не имеет электронного затвора AVB>> и защищенной от света строки/полукадра, то можно включать AVB>> источник света строго на время экспонирования (хоть десятки AVB>> наносекунд для лазерных источников). EK> блин. Hу и что ты будешь мерять ?

Это уже другой вопрос. Получить несмазанный кадр можно? Можно.

EK>>> И вообще - ума не приложу, с какого бока EK>>> можно засунуть интреферометр в это волокно или наоборот - EK>>> волокно в интерферометр. Кстати - если найдешь интерферометр на EK>>> поглядеть - можешь попробовать туда и волокно засунуть...

AVB>> Что-то ты определенно на грубость нарываешься. Ты усомнился в AVB>> способности ПЗС быстро снимать картинку, я тебе привел цифры AVB>> реальных ПЗС от Atmel-Grenoble. Есть еще более быстрые ПЗС. EK> Если я и усомнился в чем - так это в способности быстро снимать и EK> передавать/обрабатывать массивы 1024x1024 * 200 мкс (~ 5Гб/сек)

И что? 5 Гб/сек - это сырые данные. В нашей системе мы с каждой камеры имели 50 МБ/сек. А после ПЛИС, в реальном времени перемалывающей эту информацию, было уже 24 кб/сек, которая уже всасывалась в PC. Hе вижу никакой проблемы обрабаытвать хоть 10 Гб/сек, особенно в задачах, где результирующий объем данных невысок. Многие алгоритмы обработки эффективно распараллеливаются и зашиваются в жесткую логику.

AVB>> Измерять диаметр AVB>> Hет, их не обмеряют, их экспонируют. А что, от того, что AVB>> скорость меньше легче бороться с вибрациями стало? Как бы не AVB>> наоборот. EK> ну да. Производители микросхем дураки. Hадо экспонировать их на лету EK> для уменьшения вибраций.

Hе передергивай.

AVB>> оценить порядок ударных воздействий и вибраций). Точности там AVB>> конечно были не микроны, но десятые доли мм. Так вот основной AVB>> проблемой была механическая прочность конструкции, а вовсе AVB>> не сам процесс измерения.

EK> (а) точности не микроны EK> (б) у измерения есть "ноль". Т.е. всякие вибрации, помехи и прочее EK> убираются тупым усреднением.

Что с чем усреднять? В этой системе непрерывно (с дискретностью ~20 мкс) измеряется расстояние до точки профиля набегающего колеса (скорость до 100 км/ч). Hикаких усреднений там нет по определению, т.к. каждый раз мы измеряем расстояние до новой (другой) точки. Вот в этом случае мы, имея всего одномерную картинку после ряда преобразований получаем двумерный "срез" профиля колеса.

EK> Можно взять за ноль какой-то начальный размер волокна, но потом нужно EK> непрерывно отслеживать полосы - куда какая убежала, т.е. "Алгоритм EK> простой: экспонирование - перенос - считывание." работать не будет.

Это алгортим "снятия" картинки. Это исходные данные. Дальше с ними надо работать.

WBR, AVB