Поговорим о датчиках угла. В основном датчики угла нужны в станкостроении для CNC машин, в PTZ камерах, радарах, LIDAR(ах) и прочих приборах.
В электронике измерение углов - это всегда больная тема, так как подразумевает подвижные детали. А, как известно, всё, что движется, все это в первую очередь и ломается!
Классическими способами измерения углов являются переменные резисторы, резольверы, энкодеры, акселерометры, гироскопы, GNSS приемники высокой точности. Сравнительный анализ известных технологий измерения углов я провел в этом реестре
https://docs.google.com/spreadsheets/d/188FBrvaL_DRcebT3SAtTdFdYGmmIdF6op_9DPNZDvps/edit#gid=0
Но есть еще один остроумный и умозрительный способ измерять углы: при помощи поляризаторов.
Всем известен физический эффект поляризации. Это когда берут две поляризационные фильтра от фотоаппарата, накладывают их друг на друга и проворачивают. В результате свет то проходит то не проходит сквозь cэндвич из пластинок.
Угол между плоскостями поляризации |
Световой поток через систему |
0 |
Пропускает |
90 |
блокирует |
180 |
Пропускает |
270 |
блокирует |
вот так это выглядит
Аналогично можно и решить обратную задачу. В математике всегда есть прямая и обратная задача. Дан уровень освещенности, вычислить угол поворота между плоскостями поляризации. Это наводит на мысли, что на основе этого эффекта можно сконструировать электронно-оптический датчик угла.
Существует закон Малюса (1810 года). Это физический закон, выражающий зависимость интенсивности линейно-поляризованного света после его прохождения через поляризатор от угла phi между плоскостями поляризации падающего света и поляризатора.
Io - интенсивность падающего на поляризатор света, I - интенсивность света, выходящего из поляризатора, k-коэффициент прозрачности поляризатора, phi- угол между разрешенным направлением поляризатора и направлением поляризации входного света.
Из этой формулы выражается сам угол phi
Если собрать такой стенд
то график освещения от угла получится такой
Но вот незадача. При освещенности 0,4 возможны 4 различных варианта углов:50.7 Deg; 129.2 Deg; 230.7 Deg; 309.2 Deg. И как понять, что истинный угол это например 50.7 градусов, а остальные 3 измерения - фейковые. Эти 4 циферки- просто результат решения тригонометрического уравнения (3)
Это не здорово. Как отсеять 3 лишних решения и оставить одно истинное?
В технике есть принцип добавления новых размерностей. Можно также поступить и тут. Можно добавить еще одну пару поляризаторов и обеспечить еще одно измерение для уменьшения неоднозначности.
Получается такое соотношение углов и показаний датчиков
phi |
phi1 |
phi2 |
0 |
0 |
45 |
90 |
90 |
135 |
180 |
180 |
225 |
270 |
270 |
315 |
360 |
360 |
45 |
Вот с этим уже можно работать.
Например когда датчик Ir1 видит значение 0,8 Lx а Ir2=0.092 lx, то программа думает, что угол равен
Iight sens 1 = 0.8 Lx |
Light sens 2 =0.100 lx |
||
# |
Deg |
Deg |
вывод |
1 |
26,56 |
26.56 |
* возможное решение |
2 |
153,1 |
62.2 |
не решение |
3 |
206,4 |
206 |
* возможное решение |
4 |
333,2 |
243 |
не решение |
Аналогична ситуация когда подлинный угол равен 150%. Электроника будет показывать 2 равновероятных варианта 150 Deg и 330 Deg. Стоит заметить, что эти два решения отличаются на 180 градусов.
Есть ещё одно полезное свойство второй пары поляризаторов: в близи минимума/максимума яркость меняется очень мало, как квадрат отклонения угла, то есть точность измерения угла очень низкая. Добавленная вторая функция со сдвигом на 45 Deg по фазе даст гораздо лучшую точность, достаточно выбирать ту из двух у которой больше производная.
Получается, что добавив один поляризационный датчик смещенный на +45 % мы расширили диапазон измерений от 0.....90 Deg до 0...180 Deg. Но этого всё равно мало. Было бы странно, если бы датчик курса самолета показывал, что мы летим либо на север либо на юг. Это, конечно же, никуда не годится. Для полноценного датчика угла надо однозначно измерять диапазон от 0 градусов до 360 градусов.
Как же быть?
Все мы помним со школьной скамьи формулу согласно которой косинус на косинус это косинус полу разности плюс косинус полу суммы.
В связи с (4) этим формула (1) вырождается в (5)
Двойка перед phi наводит на мысли, что в устройстве нужен редуктор. Поэтому решением неоднозначности измерения угла может быть понижающий редуктор 1:2 на шестернях, который уменьшает угловую скорость вращения поляризаторов в 2 раза. Вот кинематическая схема прибора
Иначе говоря, за один оборот вала датчика угла, поляризатор сделает только пол оборота. Картинку можно перерисовать сократив количество подвижных деталей.
Редуктор это, конечно, не здорово. Так как, если между шестерней попадет песок, до датчик просто заклинит. Именно поэтому в 196х всю вычислительную технику переводили с механики (шестеренки/кулачки) на аналоговую электронику (операционные уселки). Но другого решения ликвидации двузначности я пока не вижу. Если знаете как избавиться от редуктора, то напишите об этом в комментариях.
Тогда графики показаний фотодатчиков 1 и 2 от угла вала phi получится такими
Появилась однозначность. Чудненько!
Чтобы не страдать с подбором одинаковых лазеров можно раздвоить световой луч при помощи оптоволокна. Половина нитей на один источник половина на второй.
Теперь можно смело собрать вот такую электронную начинку для обработки показаний датчиков.
Задача прошивки это постоянно и непрерывно численно решить систему уравнений (6) и выдавать решение на улицу (в UART)
тут phi это угол вала датчика угла. Истинный угол поворота поляризаторов psi связан с phi по формуле (7)
Достоинства измерения угла при помощи поляризаторов
++1 нет ограничения на угол. Можно измерять угол многооборотных колес.
++2 угловая скорость вращения внутренних деталей в 2 раза меньше угловой скорости вращения вала самого датчика угла.
++3 Не нужно искать ноль подобно тому как это происходит в инкрементных энкодерах и в маховиках двигателей внутреннего сгорания. Тут же включил и сразу можно вычислить угол для любого положения вала.
++4 нет нужды в микрометрических деталях, подобно тем же инкрементным энкодерах, где на один оборот делают несколько тысяч отверстий.
++5 тут нет ничего такого, что бы имело больше габариты как в резольверах.
++6 Данному датчику не нужна гравитация, подобно тому как работают инклинометры на акселерометрах или строительные уровни с пузырьком
++7 Поляризаторы это очень доступный компонент. Можно хоть из старого монитора выковырять. Да и много его не надо. Только чтобы был шире лазерного луча в поперечном сечении.
Удивительно, но за 213 лет со дня открытия закона Малюса ни одна контора в мире не выпустила свою версию датчика угла на этом физическом эффекте. Видимо это не с проста.
Недостатки измерения угла при помощи поляризаторов
--1) нужна конструктивная изоляция от пыли и лишнего света. В идеале вакуумная камера.
--2) надо 2 прецизионный источник освещения
--3) нужны 2 герметичные темные комнатки для исключения ошибок в фотодатчиках
--4) надо два абсолютно одинаковых по параметрам датчика освещенности. Придется поработать свахой, чтобы найти в коробке пару одинаковых по характеристикам датчика.
--5) Сложность конструкции. Нужен микроконтроллер, который будет опрашивать датчики освещения и пересчитывать значения в углы, а это не за один такт процессора выполняется. Значит будут ограничения на максимальную угловую скорость работы.
Вывод
Как видите измерение углов поляризационными пластинками в теории это вполне возможный способ автоматически измерять углы, а значит, кстати, и угловые скорости. Однако, для реализации такого датчика нужны продвинутые производственные возможности и серьезный продуманный конструктив.
Однако я сомневаюсь, что такой датчик угла на поляризаторах реально где-нибудь станут реализовывать в железе. Будет слишком много мороки на производстве с подбором прецизионных компонентов. Тем кому реально нужен качественный датчик угла обычно ставят классический индуктосин и это всех более чем устраивает.
https://www.youtube.com/watch?v=3m8UZ1ML8W0&t=13s
Тем не менее, как по мне, технология измерения углов поляризаторами подойдет для университетских лабораторных работ по физике или преобразователям информации. Там как раз принято делать измерения, анализировать графики и вычислять погрешности.
Или просто ради Fun(а). Делают те же энтузиасты всякие соленойдные электродвигатели, двигатели Стирлинга и прочие причудливые механизмы.
Links
http://latex.codecogs.com/eqneditor/editor.php
https://pythonru.com/biblioteki/pyplot-uroki
https://ru.wikipedia.org/wiki/Тригонометрические_функции
https://www.wolframalpha.com/
https://www.youtube.com/watch?v=L3Hbr_ObTn0
https://www.youtube.com/watch?v=wR-WPocc128&t=17s
https://www.youtube.com/watch?v=Y5MGDltGxCY&t=418s
https://www.youtube.com/watch?v=dD1ZsXRMKMg
https://www.youtube.com/watch?v=TtVwALGK72I
https://www.youtube.com/watch?v=Zzj-8PvQHuU
https://docs.google.com/spreadsheets/d/188FBrvaL_DRcebT3SAtTdFdYGmmIdF6op_9DPNZDvps/edit#gid=0
https://www.youtube.com/watch?v=3m8UZ1ML8W0&t=13s
Комментарии (61)
aamonster
18.06.2023 20:20+5Вы можете вместо поляризатора использовать половинку круга (ну, для полного соответствия – две четвертинки, но половинка удобнее) или ещё какую фигуру (можно напечатать на прозрачном пластике) – лишь бы при вращении перекрывалась часть отверстия, пропорциональная углу поворота.
aabzel Автор
18.06.2023 20:20+1Тоже не совсем понятно.
Есть ли возможность представить изображение детали?
wormball
18.06.2023 20:20+1Как знак бесконечности, повёрнутый на пи пополамкак однобитный оптический энкодер, только аналоговый.
aamonster
18.06.2023 20:20В полярных координатах r = r0 + h*phi/(2*pi). Всё, что внутри – заливаем (ну или вообще обрезаем вращающуюся деталь по r), окошко для оптопары от r0 до r0+h, на выходе сигнал, прямо пропорциональный углу поворота.
Такой вариант даст почти полный оборот, но для многооборотного неудобен (разве что сделать два со сдвигом на pi). Можно сделать спаренный энкодер, дающий cos и sin: r1 = r01 + h*cos(phi), r2 = r02 + h*sin(phi), окошки высотой 2h с центрами над r01 и r02 (ну то есть это два овала, повёрнутые под 90 градусов друг к другу).
aabzel Автор
18.06.2023 20:20Кто-нибудь понял, что имеет в виду @aamonster?
@aamonster может всё-такие нарисуете эскиз?
wormball
18.06.2023 20:20+2Вот я тоже так подумал, а потом подумал, что это будет не дешевле и не проще. Ибо поляризаторов нынче хоть жопой жуй (можно банально из сломанного монитора выковырять), а с полукругами надо ещё кривую каждый раз калибровать, ибо она явно будет не такая красивая, ещё и будет плыть с изменениями геометрии (скажем, от температуры или нагрузки). Плюс не вполне очевидно, как делать две компоненты под 90 градусов.
Polaris99
18.06.2023 20:20+11Забыли про датчики на основе магнита и системы из датчиков Холла. Разрешение уже до 16 бит, точность лучше 1°, контакт не требуется. Выпускает уже множество производителей, от AMS до Infineon.
atd
18.06.2023 20:20+3Кроме резольвера забыли ещё про один (или даже 2) датчика работающих с помощью магнитов: датчики Холла и магниторезисторы. Более того, с ними есть готовые микросхемы (2d и 3d), которые сами угол высчитывают и отдают уже в цифровом виде.
P.S.: нитпик по подписям к картинкам: закон малюса — это Malus law (или Malus’ law), в английском именные законы — "Someone’s law", а "law of smth" — обычно про явления (например "law of cosines"), а не людей
wormball
18.06.2023 20:20+1Всем означенный датчик хорош, кроме одного — надо подводить питание к обеим частям.
wormball
18.06.2023 20:20+1Ну хотя… ежели, например, вырезать круг из поляризатора и повесить его на вал немного отступая от корпуса, то светодиод вполне себе влезет.
sim31r
18.06.2023 20:20+1Можно отраженный сигнал оценивать, тогда питание на одну часть не потребуется.
kpmy
18.06.2023 20:20+1Отраженный свет разве не строго поляризован?
wormball
18.06.2023 20:20+2Только при отражении от диэлектрика. И то не строго, ежели не строго под углом Брюстера. А ежели диэлектрик в виде белого порошка (тм) — то есть подозрение, что там поляризация и вовсе будет на грани заметности.
sim31r
18.06.2023 20:20+1
agat000
18.06.2023 20:20+2Помнится на "Измерении физических величин" препод обещал автоматом 4 тем, кто придумает 20 независимых способов измерения скорости ветра. Некоторые смогли, у кого фантазия богатая (ограниченное время, прямо на экзамене, стресс).
А вы умеете измерять скорость ветра по частоте свиста свистка? С калибровкой по давлению, влажности и температуре.
lorc
18.06.2023 20:20+5Хм, интересная задача. А что считать независимыми способами? Например, если придумать 10 разных способов измерения вращения ветряка - это будет считаться? А так, навскидку:
Скорость вращения ветрячка
Частота свистка
Угол отклонения грузика на веревочке
Величина теплопотерь в обдуваемом предмете
Скорость парусного кораблика
Разница показаний двух барометров, один из которых обдувается ветром, а второй - нет
Скорость распространения звука по ветру и против ветра
Скорость высыхания капли воды
Спросить у метереолога
Частота колебаний струны натянутой на ветру
Скорость с какой ветряк выполняет работу (мелет муку или качает воду, например)
Как сильно воздушный змей тянет за привязь
Как выглядит ветроуказатель
Воспользоваться шкалой Буфорта
agat000
18.06.2023 20:20+1Независимые - значит на разных принципах. То есть измерять скорость ветряка разными способами - это один способ. Или скорость летящего шарика. Хотя это примерные правила, нет пределов фантазии. На усмотрение преподавателя. Я вот родил отклонение падающей капли воды и скорость охлаждения нагретой железяки.
Вообще хорошая разминка для ума. 25 лет прошло, а я этот экзамен запомнил. Иногда сыну подобные задачки ставлю.
aabzel Автор
18.06.2023 20:20+3
Javian
18.06.2023 20:20+2На хабре была публикация о разработке из четырех УЗ датчиков https://habr.com/ru/articles/369843/
aabzel Автор
18.06.2023 20:20Помнится на "Измерении физических величин" препод обещал автоматом 4 тем, кто придумает 20 независимых способов измерения скорости ветра. Некоторые смогли, у кого фантазия богатая (ограниченное время, прямо на экзамене, стресс).
В этом контексте было бы хорошо перечислить 20+ способов измерения угла.
stanislavskijvlad
18.06.2023 20:20+5Небольшой факт. Если взять два поляризатора под углом в 90 градусов, и поместить между нами третий, под 45 градсов, то мы свет на эране... увидим.
mentin
18.06.2023 20:20+3Забавная система. Заметил ещё одно полезное свойство второй пары поляризаторов: в близи минимума / максимума яркость меняется очень мало, как квадрат отклонения угла, то есть точность измерения угла очень низкая. Добавленная функция со сдвигом даёт гораздо лучшую точность, достаточно выбирать ту из двух у которой больше производная.
sim31r
18.06.2023 20:20+1Лучшее решение сейчас для измерения угла новые микросхемы, которые измеряют сразу направление магнитного поля. Не силу магнитного поля, как у магнитомеров и датчиков Холла, а направление в градусах. Над таким сенсором крепится вращающийся магнит и всё.
(есть и с цифровым выходом, не нашел сходу описания)
Оптический может тоже пригодится в каких-то случаях, можно например лазером стрелять за 100 км от такого датчика и оценивать положение объекта по отражению. И быстродействие может быть выше, магнитному полю нужно какое-то время для проникновения в датчик.
sim31r
18.06.2023 20:20+2Слишком много мест вероятной поломки и отказа.
Что там может отказать? Светодиод может миллионы часов отработать. Есть и более сложные датчики. Датчик СО2 например. Там измеряется ничтожное поглощение ИК света углекислым газом, которого в составе воздуха 0.05%, если газа в составе 0.055% уже может выдать сигнал о превышении. Показания плывут и требуется периодическая калибровка. Источник света лампа накаливания маленькая.
MaFrance351
18.06.2023 20:20+2Есть и более сложные датчики. Датчик СО2 например. Там измеряется ничтожное поглощение ИК света углекислым газом
К таким относится, например, "народный" MH-Z19.
Или чуть более сложный MH-Z14, где помимо тестовой камеры есть ещё и герметичная эталонная, заполненная азотом.
wormball
18.06.2023 20:20+2Что там может отказать?
Автор предлагает редуктор ставить, чтобы было однозначное определение угла. А ежели смириться с неоднозначностью на 180 градусов, то всё хорошо должно быть.
aabzel Автор
18.06.2023 20:20Автор предлагает редуктор ставить, чтобы было однозначное определение угла.
Даже если добавить 3ю или 5ю пару поляризаторов с разными смещениями начального угла между плоскостями поляризации, то двузначность всё ровно остается.
wormball
18.06.2023 20:20+1Несомненно. Но можно на это забить. Например, ежели у нас мотор с чётным количеством полюсов. А ежели с нечётным — то можно в начале подавать ток на одну обмотку и смотреть, куда ротор притянется. А ежели у нас робот — то в большинстве случаев диапазон движений будет менее 180 градусов, а ежели он более — то опять же можно в начале им двигать до тех пор, пока угол не примет однозначное значение с учётом ограничений.
event1
18.06.2023 20:20+3В электронике это всегда больная тема, так как подразумевает подвижные детали. А, как известно, всё, что движется, все это в первую очередь и ломается!
После этого заявления ожидал датчик без подвижных деталей, а оказалось надо вращать поляризаторы, да ещё и с редуктором. Или я чего-то не понял?
ZEvS_Poisk
18.06.2023 20:20+2Зачем вращать два поляризатора, когда можно вращать один? Делаем так: свет излучателя попадает на вращаемый поляризатор, а потом попадает сразу на два фотоприемника. Перед каждым фотоприемником установлен ещё один поляризатор поменьше. Они взаимноперпендикулярны.
aabzel Автор
18.06.2023 20:20
так что-ли?
mayorovp
18.06.2023 20:20+2Да, я думаю что именно это и имелось в виду.
Могу ещё со своего дивана предложить убрать один из диодов, а два поляризатора заменить на поляризационный светоделитель. По-идее, такой вариант должен быть более устойчив к деградации светодиода. Хотя это бесполезно если фотодетекторы тоже деградируют...
ZEvS_Poisk
18.06.2023 20:20+1Вообще, да! Хорошо-бы пропускать один луч через один поляризатор. Когда я писал комментарий выше, мне вообще представлялся не лазер, а обычный светодиод (может с линзой). Его расходящийся пучек света проходит через поляризатор, и там площадь луча уже довольно велика и она покрывает два фотоприемника с поляризаторами.
wormball
18.06.2023 20:20+1а два поляризатора заменить на поляризационный светоделитель
Только вот поляризаторы производятся в крупнотоннажных масштабах, а поляризационный светоделитель — это такой экзотический зверь, что за ним надо отдельно охотиться. К тому же это стеклянный кубик, который миниатюрностью, прямо скажем, не отличается.
По-идее, такой вариант должен быть более устойчив к деградации светодиода. Хотя это бесполезно если фотодетекторы тоже деградируют...
Это смотря какие у нас требования к точности. Ежели они настолько высоки, что уже деградация влияет, то лучше взять какой-либо многобитный энкодер.
А вообще я думаю, что там в первую очередь будет играть не деградация и даже не зависимость от температуры/напряжения (которую можно легко отсеять, ежели у нас два одинаковых фотодиода), а неидеальность поляризатора. Каковую, в свою очередь, можно отсеять, поставив три фотодиода под 120 градусов.
aabzel Автор
18.06.2023 20:20Только вот поляризаторы производятся в крупнотоннажных масштабах, а поляризационный светоделитель — это такой экзотический зверь, что за ним надо отдельно охотиться.
Вроде бы поляризационный светоделитель купить можно
aabzel Автор
18.06.2023 20:20-1Cветоделитель можно на оптоволокне сделать.
Надо взять одну охабку оптоволокна и с одного конца раздвинуть её букой Y.
Свет подавать в основание Y извлекать свет из верхушек Y.
Fabulous
18.06.2023 20:20+1Google Spreadsheet не пошарен. Можете доступ по ссылке сделать пожалуйста?
vbifkol
18.06.2023 20:20+1ничего не понимаю, зачем редуктор, почему редуктор? Нам надо сделать дополнительное определение в какой четверти круга находится датчик - не проще ли на ту же ось добавить круг, с 4мя сегментами разной прозрачности? Тогда синусоида порвется на 4 ступеньки, разрешение конечно упадет, но будет полная определенность. Не устраивает падение разрешения - ну сделать 4хсегментное кольцо на той же оси вокруг поляризатора, с тем же результатом.
aabzel Автор
18.06.2023 20:20не проще ли на ту же ось добавить круг, с 4мя сегментами разной прозрачности?
Так?
aabzel Автор
18.06.2023 20:20Не устраивает падение разрешения - ну сделать 4хсегментное кольцо на той же оси вокруг поляризатора, с тем же результатом.
Так?
buldo
18.06.2023 20:20Когда читаю такие статьи в стиле "смотрите какая шикарная идея - берите и пользуйтесь", хочется кричать: "прототип, собери прототип. Зачем все эти заумые размышления без него?"
sim31r
18.06.2023 20:20+1В комментариях потому что предложили ряд доработок сходу. И идея интересная сама по себе. Реализовывать не требуется. Все равно повторять ни кто не будет.
aabzel Автор
18.06.2023 20:20прототип, собери прототип. Зачем все эти заумые размышления без него?
У меня есть текст про один измерительный прибор с работающим прототипом.
Навигатор по фоторезистору
https://habr.com/ru/articles/687640/Однако Вы @buldo там никакого одобрительного комментария не оставили.
buldo
18.06.2023 20:20Там я подумал "какая прикольная и забавная дичь" и пошёл дальше :)
А вот энкодер - это совсем другой разговор. Эта штука имеет много большую практическую ценность. Proof of concept был бы к месту.
ZEvS_Poisk
18.06.2023 20:20+1Все зависит от цели. У меня как-то была задача оценить угол, на который поворачивается гироскоп. Да, настоящий вращающийся диск. Нужно было узнать, как он прецессирует. Как передать его отклонение и при этом не создавать сопротивление на оси? Я тогда поступил как автор этой, замечательной статьи. Энкодер не подошёл.
Tarakanator
18.06.2023 20:20+1Берём простейшую вами предложенную схему.
мы уже можем отслеживать ИЗМЕНЕНИЕ угла (если будем хранить предыдущее значение), добавляем точку отсчёта (2-й датчик, или 100% непрозрачный элемент диска, если падение точности при его прохождении приемлимо) Ну и добавляем требование перед началом работы датчика сделать 1 оборот.
Такая схема реально применяется в рулях с обратной связью(т.к. они сами могут покрутиться туда-сюда для калибровки)
Или в ДВС(датчик положения коленвала даёт нам 2 варианта положения распредвала) Выбираем случайно одно из этих двух положений распредвала. Если двигатель не заводится, значит мы ошиблись и выбираем другое.
Dr_Faksov
18.06.2023 20:20Статья называется "Поляризатор = датчик угла" Датчик угла, а не датчик угла ПОВОРОТА.
Объясните мне пожалуйста, как эта схема работает в статике? Мне нужно замерить угол между двумя плоскостями, к примеру. Как? А если она не работает в статике, значит заголовок не соответствует содержанию статьи.
Я возможно, чего-то не понял или пропустил. Автор предлагает мерить угол по потери яркости источника света. Но я вот не понял, а откуда нам известна яркость самого источника в данный момент времени? Я не увидел на схеме канал замера яркости самого источника. Или лазер настолько стабилен? Я сомневаюсь. Даже в самых дешёвых лазерных принтерах есть расщепитель луча и схема измерения его мощности. То есть принтер не доверяет стабильности своего лазера.
aabzel Автор
18.06.2023 20:20Измерять интенсивность исходного луча это хорошая мысль.
Вот только какое устройcтыо лучше всего задействовать для расщепления луча?
aabzel Автор
18.06.2023 20:20+1Объясните мне пожалуйста, как эта схема работает в статике? Мне нужно замерить угол между двумя плоскостями, к примеру. Как?
Тут весь текст поста про то как измерять угол в как раз в статике.
Что конкретно не ясно? Исполнение механики? Ну я не механик и не чертежник, поэтому и нарисовал, что все детали летают в воздухе.
iliasam
А можно не заморачиваться со вторым поляризатором, и добавить вокруг поляризатора кольцо с одним непрозрачным сектором на 180 градусов - эдакий однобитный абсолютный энкодер. Пропускание света через него и будет регистрировать второй фотодатчик.
aabzel Автор
Не совсем понятно.
Есть ли возможность представить изображение детали?
iliasam
Я вот так конструкцию представляю. Луч второй оптопары пропускается сквозь внешнее кольцо, в центре - поляризатор.
sim31r
Тогда можно делать 8 дисков и получить 8 бит кодирование угла. Если нужна аналоговое непрерывное разрешение, добавить еще одну секцию, которая меняет прозрачность линейно от 0 до 100% на интервале 1/256 угла. Возможно это будет грань типа пилы.
Поляризатор получается не нужен.
Popadanec
Проще уж тогда диск с окнами куда вклеена плёнка разной прозрачности от 0 до 360.
Дополнительную сотню(или 512 значений), кодировать вторым байтом.
sim31r
Да, если использовать полупрозрачные материалы (или менять диаметр отверстий), можно кодировать не 1 бит, а сразу 4 бита например. 2 секции по 4 бита дадут 8 бит о положении датчика...