Scanner Roh-Daten verstehen...

Scanning, Scanner, Scannerspiegel, Scannerachsen, Torsionsstäbe und Treiberkarten.
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R3N3
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Scanner Roh-Daten verstehen...

Beitrag von R3N3 » Mi 14 Nov, 2018 9:06 pm

Hallo alle zusammen.

Es geht mit hier ausdrücklich nicht um einen konkreten direkten Vergleich von einzelnen oder speziellen Scannertypen oder -herstellern oder um die Abhängigkeit der Leistung und kpps-Geschwindigkeit vom jeweilig verwendeten Treiber nach dem Motto "Scanner A ist immer schneller als Scanner B oder Scanner C, wenn man statt Treiber X den Treiber Y mit den Modifikationen von User Z hier aus dem Forum nimmt und am Besten die beiden Spiegel weg lässt."

Das hier soll eine reine Neugierfrage bezüglich technischer und/oder physikalischer Grundlagen sein. Einen direkten praktischen Hintergrund hat sie nicht.

Wenn ich nun zum Beispiel im Hersteller-Datenblatt verschiedener CT-Galvos nachschaue, dann freue ich mich zwar wie ein Kind, dass ich manche Dinge wie zum Beispiel Spulenwiderstand und -induktivität, Drehmomentkonstante und Trägheit des Ankers schon mal in der Schule gehört habe.

Hey: Ich habe sogar (gezwungenermaßen) damals damit rumgerechnet. Aber naja... wenn man damals nach der Rechnerei eben eine 4 oder 5 in Physik hatte (und das auch nur weil der Lehrer einen gern hatte), dann gelingt es einem trotz Wiki und Google einfach nicht, das in einen sinnvollen und vergleichbaren Zusammenhang zu bringen.

Laut Datenblatt hat beispielsweise bei gleicher maximaler Auslenkung von 40° und bei gleicher Spiegelgröße von 3mm der 6200H und der 6215H die gleiche Reaktionszeit für einen Auslenkungs-Schritt von 0.1° bis zum Stillstand. Okay.

Der 6215H ist größer und wird mit höherem Strom befahren um die Spulen zu bedienen. Okay.

Aber wozu? Er ist aber scheinbar nicht reaktionsschneller und trägt mit dem gleichen Spiegel ja auch keine höhere Last, deren Trägheit es grundsätzlich beim Anfahren und Beschleunigen zu überwinden gilt.

Es muss also andere Sinnhaftigkeiten hinter den Unterschieden geben. Aber welche?

Wie kann man die "Rohdaten" denn als Laie grob deuten oder interpretieren?

Ähm. Versteht jemand was ich meine? Ich versteh mich selbst ja oft nicht. :oops: :cry:

Liebe Grüße, Rainer
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Death
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Re: Scanner Roh-Daten verstehen...

Beitrag von Death » Do 15 Nov, 2018 6:46 am

Ich denke mal, man muss jetzt einfach mal den Bereich Showlaser verlassen und übergeordnet grübeln.

Die Scanner werden ja nicht für den Showlaserbereich entwickelt, sondern sollen ja möglichst schnell im Industriellen / Forschungsorientierten Bereich irgendwelche Aufgaben übernehmen.

Und das möglichst präzise und Hochgenau bei einer Affenartigen Geschwindigkeit.

Wenn also der Laserstrahl extrem fein gebündelt ist und auf die Spiegel trifft, dann muss der Laserstrahl ja Schei**e genau positioniert werden können. Jeder Überschwinger kostet Zeit und muss kompensiert werden. Dementsprechend bringen ja auch die Scannerhersteller passende Treibe für die Galvos mit um die eigenen Produkte mit allerhöchster Genaugkeit steuern zu können.


Und die Original Treiber kosten ja jast mehr wie ein Galvo, weil die noch zusätzliche Optionen on Board haben.

Wenn ich hier die SC2000 Controllerkarte sehe und dann die passenden Treiber dazu und dann ist das schon irre wie die Unterschiede dazu aussehen zu den Treibern, die so durch die Gegend schwirren für Showlasergeschichten :D


Tja... jetzt weiß ich gar nicht, ob ich dir weitergeholfen habe.

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R3N3
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Re: Scanner Roh-Daten verstehen...

Beitrag von R3N3 » Do 15 Nov, 2018 8:21 am

jetzt weiß ich gar nicht, ob ich dir weitergeholfen habe.
Hmmnjjjaa - Nein. :lol: Aber danke für den Versuch. :freak:

Die Frage ist tatsächlich ganz nüchtern und technisch. Dass jede Anwendung ihre eigenen Anforderungen hat, ist klar. Aber vollkommen unabhängig vom Showlaserbereich, worin liegen die genauen Unterschiede der angegebenen Daten? Es scheint sich ja um typspezifische essentielle "Stammdaten" zu handeln.

Aber was genau bewirkt denn beispielsweise eine Erhöhung der Spuleninduktivität oder der anderen Konstanten in der Praxis? Also welche Veränderungen bringen mal ganz naiv ausgedrückt fünfzig Wicklungen mehr mit sich? Schnellere Beschleunigung? Dadurch auch schnelleres und exakteres Abbremsen oder eher ein Nachschwingen?

LG, Rainer

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Re: Scanner Roh-Daten verstehen...

Beitrag von jojo » Do 15 Nov, 2018 8:53 am

R3N3 hat geschrieben:
Mi 14 Nov, 2018 9:06 pm
Der 6215H ist größer und wird mit höherem Strom befahren um die Spulen zu bedienen. Okay.
Geschwindigkeit ist nicht das einzige was zählt.
Wie man sieht ist der zulässige RMS-Strom beim 6215 viel höher und auch die Drehmomentkonstante ist viel höher. Somit KANN der 6215 eine viel höhere Last tragen, bei gleicher Geschwindigkeit. Und er hat bei gleichem Strom ein höheres Drehmoment, ist also dementsprechend stromsparender bei gleichem Spiegel.
Allerdings ist auch der Spulenwiderstand etwas höher (klar: Mehr Windungen = mehr Kraft = mehr Widerstand). Somit wird er bei gleichem Strom wärmer.

Diese minimum step time bei 0,1 Grad hat für Showanwendung eher wenig Aussagekraft. Denn da werden hauptsächlich großer Winkel gefahren. Es gibt aber viele Anwendungen, wo sehr kleine Winkel gefahren werden.
Für die Show interessant ist die step time bei Winkel von 4-8 Grad. Das wäre dann die ILDA-Speed ((1/steptime) /2 * 12 = ILDA-pps).
R3N3 hat geschrieben:
Mi 14 Nov, 2018 9:06 pm
Aber was genau bewirkt denn beispielsweise eine Erhöhung der Spuleninduktivität oder der anderen Konstanten in der Praxis? Also welche Veränderungen bringen mal ganz naiv ausgedrückt fünfzig Wicklungen mehr mit sich? Schnellere Beschleunigung? Dadurch auch schnelleres und exakteres Abbremsen oder eher ein Nachschwingen?
Es ist immer ein Kompromiss. Grundsätzlich aus der Physik kennen wir: Je mehr Windungen eine Spule ODER je höher der Strom, desto stärker das Magnetfeld.
So, leider bewirken mehr Windungen aber eine höhere Induktivität. Diese bewirkt eine höhere Zeitkonstante. Du bekommst den Strom "nicht schnell genug durch die Spule".
Die Induktivität bewirkt ziemlich direkt die "step response time" bei dem kleinen Winkel.
Nun kann man eine geringe Induktivität auch dadurch erreichen, dass sich möglichst wenig Eisenkern in der Spule befindet. Eine Luftspule hat eine sehr viel geringere Induktivität als eine Spule mit einem Eisenkern. Allerdings lässt sich eine Luftspule auch wieder nur schlecht kühlen.
Durch wenige Windungen = geringe Induktivität und einem HOHEN Strom kann man ja wieder das gleiche Magnetfeld erreichen, wie mit der Spule mit mehr WIndungen und niedrigem Strom. Na also! Lasst und Galvos mit 2 WIndungen bauen und jagen 100A durch. Dann haben wir kein Problem mehr mit der Induktivität.
Siehste, wo hier das Problem ist? Treiber, Kabel und Netzteile für 100A? Hmmm...

Es kommt also auch immer darauf an, wie das Drumherum neben den Galvos aussieht. Wie ist die Stromversorgung, wie heiss darf das Galvo werden, wie heiss darf der Treiber werden usw. usw.

Gruß

Joachim
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Re: Scanner Roh-Daten verstehen...

Beitrag von R3N3 » Do 15 Nov, 2018 10:22 am

Perfekt. Genau das war es woran es hing. So ergibt sich aus dem WennUndAber und MehrOderWeniger und PlusUndMinus langsam doch ein rundes Bild für eine Art Grundverständnis für mich. :lol:

Vielen lieben Dank Joachim! :D

Liebe Grüße, Rainer

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