Et un projet de plus

[xiantia]

Bonjour a tous,

Voila environ 5 jours que je suis inscrit sur le forum. J'en ai profité pour lire les différents post et faire des recherches sur Internet pour me documenter sur les différentes réalisations.

Pour réaliser moi même les galvanomètres et leurs contrôles, j'ai quelques questiona à vous posez.

Lorsque vous parlez de galvanomètre de 15, 20 ,40 K, cela veut dire qu'ils peuvent exécuter 20000 aller/retour en 1 seconde par exemple ?

Pour ceux qui ont réalisés eux mêmes les galvanomètre, pouvez vous me dire :
- quel type d'aimant avez vous utilisés,
- puissance du flux des aimants en Kg,
- leurs poids,
- le nombre de spire par bobine.
- l'ouverture en degrés des galvanomètres.

Et oui les ingénieurs aime bien faire des calculs …

J'ai déjà fait quelques essais sur le détecteur de position :
- Résistif : problème de frottement, mais simple à mettre en œuvre.
- A effet Hall : problème des aimants / bobines à proximités.
- Capacitif : Mes tests n'ont rien donnés, problème d'horloge à 8Mhz.
- Optique : D’après les dires il sont très pointilleux au niveaux réglage, et effectivement mes tests l'ont démontrés. Par contre je sais pourquoi et la correction du problème est sûrement simple, je vous tiens au courant.

Encore une question, qui peut paraître con, mais un galvanomètre est en faite un simple moteur à courant continu (bobine / aimant , mais sans inversion de polarités ) donc pourquoi ne pas utiliser des petits moteurs ?

Yannick

Merci des réponses.

[xiantia]

Re :

Premier test du convertisseur digital-analogique R2R. Super simple à faire et très peut coûteux.

directement depuis le port imprimante :
On peut voire les déformations à cause des appels system sur l'ordinateur qui génère des latences.

no-cpu.png

depuis un µP :
Rampe de 256 points stable.

cpu.jpg

Yannick

[xiantia]

Capteur optique :

Premier montage :

J'ai réalisé un test de capteur optique pour connaître la position du galvanomètre. Ce capteur est tiré des plans du forum ou du net, il comporte 2 led IR (récepteur) et 1 led IR (émetteur).

D’après les informations trouvées sur différent forums sur ce type de capteur, il est dit qu'il sont très difficile à réaliser du fait des cotes très précises à respecter.

Mon premier montage ne respecte pas les cotes avec une forte précision, je ne m'attend donc pas a avoir un capteur au top, mais à avoir des dissymétries d'un capteur Ir a l'autre.

A mon grand étonnement le montage ne fonctionne pas du tout comme il devrait. Une très forte dissymétries des tensions de sorties est mesurable. Tandis qu'un capteur semble fonctionner (changement de la tension en fonctionne de l'angle), l'autre n'a pratiquement pas changé.

Raisons :
- Je met en doute mes sondes d'oscilloscope (x1, x10) qui doivent mal fonctionner ? Rien de ce coté.

- Problème des cotes ? Je ne peut pas faire grand chose de ce coté. Même si des erreurs sont pressentes, il ne devrait pas y avoir autant de décalage.

- La puissance de la led Ir émettrice est peut-être trop forte et sature un des capteur.
Effectivement après modification du montage permettant de modifier l'intensité et donc la puissance de la cellule émettrice, des corrections appairaient.

Cependant même avec avec cette modification, si un capteur fonctionne, l'autre pose problème et pratiquement vis-versa.

Je décide de démonter les cellules Ir, et relever leurs courbes de réponses en fonction de la puissance d'Ir quelles reçoivent. On s’aperçoit très vite qu'une cellule est plus sensible que l'autre et atteint sont seuil de saturation avant l'autre. Cette dissymétrie va poser problème.

En conclusion : Même si deux cellules sont identiques, leurs courbes de réponses sont différentes. De plus la variation d'infra rouge en fonction de l'angle (pratique du max a 0 pour 90° d'ouverture) ne semble pas être idéale. Il faut des variations de l'autre de 20/30/40/0 % (à définir) afin de travailler dans un domaine « linaire » de la courbe de réponse.

Deuxième montage :

Étant donné que mes deux cellules ne peuvent travailler ensemble. Je décide de réalisé un capteur avec une seule cellule réceptrice, de garder le principe de variation de puissance sur la cellule émettrice. Ce qui m'a donné cette courbe (angle / tension) en relevant quelque points de -90° a 90°

courbe-capteur.png

Cette fois le capteur fonctionne et on relève une courbe en forme de cosinus (conforme à mon attente). Maintenant pour un espace de travail de plus ou moins 20° on peut venir se caler sur un point 0 (central) à 1.7 volts (pour ce capteur). Reste à définir la taille théorique de l’obturateur pour un fonctionnement correct.

Yannick.

[julienlev]

même si je suis partisant de ne pas voiloir réinventer la poudre à chaque laser, je trouve tes tests très interressants...
Et puis il en faut toujours pour tester des nouveaus trucs...sinon on avancerais pas!

[Dark-Hole]

Salut,

Alors pour les aimants je pense que partir sur du néodyme est primordial, après en ce qui concerne la forme les cylindres creux sont plus simples à mettre en oeuvre sur un axe.
Pour ma part j'avais tenté avec des aimants pleins de 12mm de long et 2.5mm de diamètre en espérant pouvoir en caser 3 dans un tube d'antenne télescopique d'une radio mais ça ne rentrait pas, et usiner un tube en alu de 2,5mm interne et 2.6mm externe c'est plutôt... tendu pour info voila les aimants que j'ai, ils sont moin puissant que ce que j'espérais... : https://www.hkcm.de/product_info.php?dn ... =on&page=1
Si tu comptes partir sur des cylindres pleins comme ceux là je te conseille du 3 voire 4mm de diamètre, mais attention ça va pas être simple à assembler, surtout si tu veux en mettre 2 ou 3 par axe!

Pour la bobine je pense que le mieux (mais aussi le plus chiant) c'est de faire des tests avec plusieurs sections/longueurs/spires... faut trouver le bon compromis en sachant que plus la section est grande et plus le courant peut circuler, et plus il y a de spires et plus le champ magnétique est grand, seulement le facteur encombrement entre en jeu...

Mais de voir qu'il y en a encore qui tentent de faire leur galvo ça me donne bien envie de reprendre aussi maintenant que je vais avoir accès à des machines

[doctoritchy]

tout les scanner "haut de gamme" actuelle sont a capteur optique ! et aussi les bas de gamme , la difference se situe sur la qualité des capteur photo !

ceux ci ne sont pas forçement des ir (il réagisse a la lumiere ambiante... ) le capteur doit etre dans une cellule fermée etanche a la lumiere exterieur ! , le "palet" doit etre piend en noir , et tout l'interieur aussi ( pour eviter tout reflet qui pourrais perturber les capteur et diminué les perf ) les deux capteur sont obligatoire ! mais il doivent etre appairé !!! donc il te faut en acheter une dizaine voir un peu plus d'une meme série et les tester et en prendre deux qui on des courbe similaire ! apres tu peu affiné avec un filtre sur mesure pour corrigé les réponse des capteur et les avoir quasiment identique ! il faut que la partie capteur soit faite avec le plus grand soin distance capteur emmeteur parfaitement identique , dans l'axe pilpoil palet parfaitement centré sur son axe une 1/10mm de mm voir mieux !

dans les experience diverse je me suis amuser a tuné des scanner "chinois" donner pour 20kpps qui n'en fesait que 17kpps a 8° (avec reglage des drivers d'origine et 21kpps reglage refait ! ) et qui apres démontage réusinage ajustage et mise en noir mat de tout les element sauf emmeteur et capteur et rereglage des drivers je les et monté a 33kpps as 8° !! donc le montage du capteur est le point le plus sensible apres le "drivers" bobine et rotor


un galvo n'est pas un moteur , ici tu as deux bobine l'une et l'autre a chaque coté de l'axe et solidaire du chassis (chassis en alu ou acier bobine collée dessus pour dissiper la chaleur des bobine , ça chauffe fort , prévoir de les refroidir avec un radiateur ! ) et l'axe mobile est enfaite l'aimant qui est rond avec deux axe en acier amagnetique (inox) pour le placeement des roulement ( roulement de 2mm int et 5mm ext ) as verifier que aucun jeu ni point dur ne soit présent dans cette partie çi !!!

bienvenue parmis les fou aufaite

[xiantia]

Merci de vos réponses

J'ai pas pu faire de test hier , .... apéro trop tardif A ce soire.

Yannick.

[miikkkllll]

J'ai pas pu faire de test hier , .... apéro trop tardif
Yannick.

Nous avons déjà tous connu ça

[xiantia]

Optique suite :

Suite aux tests précédant, il apparaît 3 problèmes :

1 – Les cellules IR réceptrices n'ont pas les mêmes courbes de réponse .
2 – La cellule IR émettrice sature les cellules réceptrice.
3 – Les variations du flux optique produit par le palet, en fonction de sont angle,doit correspondre à une plage de travaille admissible par les cellules réceptrice. Cette plage est liée par le rapport largeur du palet et angle d'ouverture désiré.

Résolutions :

1 : Le choix d'utiliser une seule cellule élimine ce problème.
2 : Le principe d'un pont diviseur à base de potentiomètre multi-tours est gardé.
3 : Mise à part faire des tests est diminuer la longueur du palet, je ne vois pas trop comment faire ? Sauf que l’apéro porte conseil … Je fait un prototype ce soire qui devrait fonctionner dans touts les cas !

Yannick

[xiantia]

Bon ben test en attente j'ai plus de petite vis !

julienlev : Et oui faut bien faire des nouveaux tests, même si comme vous le dites il en existe des tout fait. Je vu votre nom sur pas mal de post ici, Vous êtes donc vendeur de matériel pour LASER. ?

Dark-Hole : Merci pour les éléments des aimants, ça resserre mais recherches. Je ne pensé pas qu'ils étaient aussi petits. Les miens fonts 1.3x0.8x0.5 cm pour 5 g et ils tiennent 12Kg. Si on fait le rapport poids 0.44/ 5 = 0.088 et pour la « puissance » 0.82/12 = 0.068, nous avons pratiquement le même rapport. Mes aimant doivent convenir.
Bobine, spire, champs magnétique et autre pas de problème je maîtrise.

Doctoritchy : Oui on voit partout que les capteurs sont doubles. Par contre pour un capteur capacitif il y en a qu'un. Même si je fait une erreur, je part tout de même avec une seule cellule Ir réceptrice. Lors que vous parlez de Kpps se sont des points par secondes ? Ça ne me parle pas beaucoup. Si on prend deux points très proches, on peut en tracer un stock / secondes. Il y t'il l'ouverture à prendre en compte ? Comment calcul t-on ce Kpps ?

Miikkkllll : Connaisseur des apéros qui s'éternises  ? Par contre mon corps me rappel que j'ai plus 20 ans

Bye, Yannick

[doctoritchy]

pour le capacitif , ça as ete fait sur les G120 de chez GSI ! et il est double aussi c'est deux capteur croisé

on met toujours deux capteur , pour asservir un sens et l'autre , on as de meilleur resultat et une meilleure stabilité n'en utiliser que un seul , si tu veut mais finalement tu en placeras deux ^^


les capteur magnetique on existé aussi sur certain proto , certe c'est beau mais les capteur ne sont pas asser rapide !

inspire toi de se qui existe déja sinon ça va te couter 4X le prix d'une paire de scanner correcte mais avec un resultat incertain .....

la partie driver elle aussi est tres importante

si tu veut il y as un "vieux" dossier interessant qui traite de scanner maison "cheap" avec de bonne perf et a capteur capacitif

http://elm-chan.org/works/vlp/report_e.html

[shrad]

pense aussi a l'inertie...

un aimant de quelques grammes sur un axe d'1mm de diametre va avoir une velocite enorme a pleine vitesse (en admettant une electronique ideale) et changer de sens des milliers de fois par seconde, c'est hors de question pour ce genre de charge

[julienlev]

oui je vends du materiel laser... quand je vois que je propose des scanners 15kpps à 99€.... ce qui est sur c'est que réaliser soit meme ses scanners c'est surement pas rentable...
Mais comme tout c'est toujours plus sympa de réaliser les choses par soit même quand on le peut...

[xiantia]

Re:

Qui a dit que je voulez faire bouger les aimants moi ?

J'ai une petite vidéo où le galva 1.0 est branché sur un ampli audio (un vieux pas de problème) avec + ou - 2v vu a l'oscillo ça me fait un joli trais de 1m de long à 1,5 m de distance. C'est une vidéo 3gp de 650ko je vais pas la mettre ici je vais me faire disputer.

Yannick

[olive13]

A quand la fin des scanners a galvanometre
Dans le futur, a mon avis ,Le prochain sera du PZT quand la techno sera bien aboutie
Pour Les curieux:http://toshi.iis.u-tokyo.ac.jp/toshilab ... I5_048.pdf

[Dark-Hole]

Si je me trompe pas c'est la technologie utilisée dans les micro VP laser, l'année dernière j'avais fait un exposé sur le Pico Projector de chez Microvision qui lui contient du bleu, du rouge, et du vert! mais pour le moment je ne pense pas que la technologie de balayage soit au point pour des faisceaux "larges" et surtout pour supporter 1 ou 2W, ou alors hors de prix, et certainement plus fragile que les galvanomètres...

[nikoones]

je suis de l'avis d'olivier;
en effet j'ai vu récemment à la TV des études sur les nanotechnologie et ils arrivaient à faire bouger les ailes d'une sorte de papillon grâce à des micro moteur , enfin , des nano moteur disposer tout le long des ailes de ce "papillon"!
alors on peux espérer que cette technologie serai peut être re transmissible sur des scanner, qui sait ??

[electron190]

Et pourquoi n'a t’ont jamais fait de scanners avec deux AOM croisé à 90° ( un pour le H et un pour le V ) ?
Pas d'inertie puisque pas de pièces en mouvement

[xiantia]

Re :

Ca ressemble à ça le galve bizzard du fichier pdf même si se n'est pas un "galva"

x-y.png

bon le prototype du galva en open loop marche plus tôt pas mal. Il déclenche (commence à bouger) à 0.2V pas mal non? et on peut faire mieux.

La ligne ... pas simple à capturer.

line.png

Vue de l'oscillo ...

line-oscillo.png

Yannick.

[xiantia]

Bonjour à tous :

Âpres avoir tester le capteur de position, je me suis heurté à un problème, mon alimentation (d'un ordinateur) n'est pas super stable, j'ai des fluctuations de l'ordre de 20mv(parasite) !. vous imaginez cette fluctuation du capteur après amplification !

Je suis donc passer par un convertisseur tension / fréquence. cela me donne une fréquence F en fonction de U. et voila en vidéo le premier test sans réglage ou autre, manque encore de précision, à suivre.

http://www.youtube.com/watch?v=mACa6c7Z ... e=youtu.be

Ont voit que les créneaux bas son proportionnels à la position du galva. plus il devis vers la gauche plus les créneaux sont courts.
Yannick

[xiantia]

Bon , ben l'alimentation m'a gonflé, même avec des capa , rien n'y fait. j'en ai donc bricolé une.
Et la nickel, je suis donc repassé en analogique et réglé le capteur, même si il y a pas vraiment de position 0 car le galva est toujours en open loop. Le résultat est tout à fait correct.

Par calcul j'avais un palet de 1.47 cm pour un ouverture de 8°, j'en ai fait un de 1.3 cm, en me disant que ça va un peut augmenter l'angle soit : atang( 2/13) = 8.74°

je fait des "ligne" (sorte de wattmètre, galva branché sur de la music) de 3.5 cm à 23 cm soit une ouverture environ de :
atang(3.5/23) = 8.6°

J'en conclu que le capteur fonction. A cette instant j'ai un prototype de + ou - 4° linéaire vu l'angle. Pour augmenter l'angle d'ouverture il faudrait diminuer la longueur du palet. mais perdre en précision, voyons ça :

J'ai une échelle de 10v pour 8° ça me fait 1.25v/°. Si on travail sur des mV de précision ça fait : 0.0008 °/mV on peut donc se permettre d'augmenter l'ouverture.

Pour + ou - 16° ça fait un palet de 3.5 mm (dans mon cas), se qui donne une précision de : (10v / 32°) = 0.31 V/°, soit 0.0032°/mV

Voila pour ceux que ça intéresse je peut ajouter la vidéo sur youtube.

Yannick.

[xiantia]

Le galva au fait :

galva1.1.jpg

[xiantia]

Après quelques remises en conditions sur la programmation du µP. J'ai fait numériser la sortie du capteur de position par un µP et envoyer le tout sur un ordinateur pour tracer la position.

Je vous donnes la vidéo :
http://www.youtube.com/watch?v=lJJMc_C0FCg&feature=plcp

Le temps de latence est produit par une capa sur le capteur pour "effacer" les effets de la lumière (néon) à proximité.

D’ailleurs j'aurais sûrement besoin d'aide sur le filtrage de l'alimentation et découpage sur les AOP, car la c'est pas trop mon fort les filtres passe bande.

Bonne vidéo

Yannick.

[blackbird]

Salut Xiantia,

Voilà une petite phrase intrigante :
Qui a dit que je voulais faire bouger les aimants moi ?

Tu fais bouger la bobine ?
Tu utilises un moteur pas à pas ?

A+

BlackBird

[blackbird]

Salut Electron,

Et pourquoi n'a t’ont jamais fait de scanners avec deux AOM croisé à 90° ( un pour le H et un pour le V ) ?

Ca se fait ! Cherches "déflecteurs 2 D" chez A&A optoelectronique ...
Mais on ne peut avoir que 2,5 ° de déflection ...

Je t'ai pris tes AOM pour ça mais il me manque du temps pour fini les drivers ...

A+

BlackBird

[xiantia]

Salut Blackbird :

Oui effectivement je fait bouger la bobine, et non pas des moteurs pas à pas. Cela pose un problème majeur qui est le passage des fils. Pour résoudre ce problème, l'axe a un coté en forme de pointeaux et l'autre monté sur roulement. Le pointaux n'a aucun jeu, maintient parfaitement l'axe et fait office de contact. Sur l'autre coté, l'idée était d'utiliser un roulement qui fait aussi office de contact. Mais mon roulement actuel est isolé ! voila pourquoi on vois un fil bleu en haut sur la photo du galva (problème résolu avec le nouveau roulement).

Pourquoi faire bouger les bobines aux lieux des aimants ?
- la bobine + axe fait environ 1.8g, soit 1/2 à 2/3 du poids de 3 aimants montés sur l'axe. (diminution de l'inertie).
- On peut utiliser des aimants beaucoup plus puissants puisqu'ils ne bougent pas ! ici 4 néodine N35 de 12 kg chacun.( c'est pas leurs poids mais leurs forces d'attractions )
- On peut canaliser le flux magnétique perdu (des aimants) des faces opposées à la bobine avec un morceaux de fer. Augmentation du flux.
- Du fait de l'angle d'ouverture du galva, et puisqu'il ne fait pas un tour complet, on peut rapprocher les aimants à 4 ou 5 mm l'un de l'autre. (je vous dit pas les problèmes que j'ai eu pour les maintenir à cette distance vue leurs attractions )
- La bobine se refroidit elle même du fait de sont mouvement, ( ça c'est relatif )
Du coup il n'y a pas besoin d'une grosse bobine ou d'intensité. Voila pourquoi mon galva déclenche à 20 mv pour une intensité de 0.002A sous 7ohm.
L'intensité augmentera avec le contrôleur PID, mais je vise 1 à 2A.

Yannick

[nikoones]

moi j'dit : tu es sur la bonne voie ;
en effet l'inertie d'une bobine et bien moindre que des aimant c'est claire et tu pourra mettre des fils souple ( deux par bobine se serai mieux car avec le système de contact par l'axe tu sera pénaliser du fait qu'il te faudra isoler ton galvo du montage dans un boitier, à moins que c'est une masse , dans ce cas pas de soucis )

moi j'aime bien en tout les cas ton expérience, peut être que çà portera un jour ces fruit !!

les expérimentation c'est mon dada, je suis curieux de tout, alors tu me pique au vif là !!

[xiantia]

Salut Nikoones :

En ce qui concerne l'isolation du galva à cause du pointeau, c'est bien la masse, donc pas de problème et pas d'isolation.

Je ne veux pas utiliser de petit fil, sinon les fils vont se comporter comme des petits ressorts. Pour tout dire je cherche même à supprimer le roulement !

Yannick.

[xiantia]

Bon petite récapitulation :

Le galva :
- Au niveau mécanique on peut faire mieux (encombrement / résistance dans le temps / ...)
- Au niveau capteur optique c'est pas trop mal et je ne vois pas les améliorations pouvant être effectué.

Question :
- Pour la partie feedback, faut-il utiliser un µP pour contrôler le system PID ou rester sur de l'analogique ? En analogique on garde la précision du capteur alors qu'avec un µP, la numérisation de la position du capteur est moindres ( 256 pas pour 32° d'ouverture donne 0.125°/pas, ou 2 cm d’imprécision à 10m ! )

- Pour la partie driver, faut-il utiliser un µP en mode hacheur pour contrôler le galva ou utiliser de l'analogique ?

En gros soit je garde le principe du contrôleur que l'on trouve sur le net avec tout plein d'AOP. Ou alors remplacer la plupart de l’électronique par un µP ?

Enfin bon je me pose encore quelques questions sur le contrôle final.. a suivre.

Je suis sur une nouvelle version du galva, plus robuste que le premier. En attendant voici la vidéo de la saisie de position du capteur renvoyée sur oscilloscope 1v/div (horizontalement): http://www.youtube.com/watch?v=N7nQgGvd ... e=youtu.be
et http://youtu.be/fDt9VWSoX-8

Yannick

[xiantia]

Petit stantby sur le galva nouvelle génération :

Pour la partie mobile, j'ai usiné un morceau d'aluminium comme support de bobine, comme cela pas de problème de température et serrage sur l'axe nickel.

Seulement voila, le fil que j'utilise provient d'un vieux rasoir électrique et ce fil a une isolation perfectible, du coups j'ai des problèmes d'isolations avec le morceau d'aluminium !

Yannick

[nikoones]

etilise du vernis en bombe ou du vernis en pot pour parfaire l'isolation,( si j'ai bien compris c'est ta bobine qui est "razoir" )

[xiantia]

héhé oui ! je vais piquer le vernis à ongle de ma femme

Yannick

[nikoones]

oui sa çà va !!
bonne idée
tiens du coup je me demande si du titane ne ferai pas l'affaire !! un petit bout comme çà c'est pas trop cher, cherche voir sur le net !!
je sais qu'a une epoque je connaissai une boite qui faisait çà ( des plaque tige et autre en titane ) peut etre si je retrouve le lien ... ...je te tiend au jus ok ?

[nikoones]

http://www.titane-services.eu/

[xiantia]

Salut:

Dites moi, pour commencer à voire les effets lumineux d'un laser, il faut quelle puissance ? car avec mon 1mW rouge je suis très vite limité.

Déjà, je pense que la couleur y est pour quelque chose, le vert me semble avoir plus de puissance.
Donc quelle puissance pour commencer, pour un particulier ? je ne veut pas illuminer le stade de France

Yannick