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スピンドルスピードを実測するやつを作った。左から、実測・設定値・最大値 (プーリー設定によって変化)。再現性とか考えるとやはり実測回転数が必要。

回路



PCB Milling でさくっと実装

R3 が感度を決めているが、これは一旦可変抵抗をつけて調整してから、調整済みの抵抗値を実測し、チップ抵抗に換装する方法にした。可変抵抗そのままつけたほうがいいけど小さくしたかったので

Fusion360 で治具作成

3D プリンタで出力。単に非接触で固定するだけなので、締結は M2。

テスト

ベンチトップオシロと離れててプローブが届かないのでバッテリ式のオシロで確認。

Machinekit config

# hal

# spindle encoder
setp hpg.encoder.00.chan.00.scale 1
setp hpg.encoder.00.chan.00.counter-mode 1
setp hpg.encoder.00.chan.00.A-pin 7
# postgui.hal

setp scale.2.gain 60
setp lowpass.0.gain 0.010000
net spindle-velocity => lowpass.0.in
net spindle-fb-filtered-rps      lowpass.0.out  => abs.0.in
net spindle-fb-filtered-abs-rps  abs.0.out      => scale.2.in
net spindle-fb-filtered-abs-rpm  scale.2.out    => pyvcp.spindle-speed

1pulse/rev なので scale は 1 になる。4箇所ぐらいに反射テープ貼って4pulse/rev にしてもいいかもだけど

過去の試行

前は頑張って60pulse/revなエンコーダを作ろうとしていたけど、かなり面倒なので、単純に1pulse/revをフォトリフレクタで受けるようにした。

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Probing the magnetic field probe. Roy Ediss, Philips Semiconductors, UK. というドキュメントが良くできていて、これにある程度従って自分でも追試してみた。

8mm

Aliexpress で買ったやつ。どのタイプかはよくわからない。8mm は小さい

写真の通り、測定は端を50Ω終端した接地コプレーナ線路の漏れ磁界を拾うことでやってみた。

20mm


↑ 20mm central gap 2(a) タイプ


↑ 20mm gap at neck 2(c) タイプ


↑ 20mm king type 2(d) タイプ

すべて RG405 を自分で曲げて作ったもの

20mm で 1.5GHz スパンだと変な共振は見えない。gap at neck タイプは周波数特性のフラットネスが悪い。

追記: central gap 2(a) タイプは 3GHz スパンで見ると 1.8GHz あたりで共振がみえた。

35mm


↑ 35mm central gap 2(a) タイプ


↑ 35mm king type 2(d) タイプ

これも RG405 を曲げて作ったもの。central gap タイプを作って測定し、king type に作り変えた。

35mm まで大きくすると、central gap タイプでは 960MHz あたりに共振が発生しているのが見える。king type ではそれがない。

80mm 根本で接続 2(c) タイプ



↑ 80mm gap at neck 2(c) タイプ


↑80mm king type 2(d) タイプ


5D-FB だったかな? 昔作ったものと作りかえたもの

ref

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Aliexpress で300円ぐらい。ステレオのグラウンドアイソレータ。結構小さくていい感じ。内部的には(開けてないけど)トランスが2つ入っているはず。

広域ノイズを入力して通過した信号をオシロスコープで FFT して見てみた。入出力に導通がないのはチェック済み。

ノイズ源のせいか 22kHz まではあまりよくわからなかった (トランスなら低域で減衰があるはずだけど) ので、使わないが 500kHz まで広げてみると以下のような感じで300kHzぐらいに共振が見える。トランスの測定方法がよくわからないので、測定方法 (入出力インピーダンス) のせいかもしれない。

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