Делаем гальванометр

Если внимательно прочитать, то я писал о системе без дополнительных датчиков, точнее датчиком является сама катушка гальванометра.
Основная идея(не новая) применение ПОС по току, или отрицательное выходное сопротивление усилителя.

Может кто имеет готовую систему попробует, и напишет нам что получится.
Изменения будут минимальны, нужно отключить внешнюю петлю(оптическая, емкостная, и т.д.) ОС, и изменить в выходном усилителе ООС по току на ПОС по току.

 

Чуть раньше уже было написано о системе с детектированием ЭДС на обмотках гальванометра. А для чего Вам ПОС? Зачем отрицательное выходное сопротивление усилителя? Оно портит работу гальво. Дело в том, что в тот момент, когда ротор должен возвратиться в свое нейтральное положение максимально быстро, его будет тормозить низкое выходное сопротивление усилителя противоположного плеча, так как ротором наводится ЭДС. Скорость соответственно падает.

 

Отлично, теперь ближе к конструктиву.
ПОС по току как раз занимается детектированием ЭДС на обмотках гальванометра, точнее противоЭДС.
Если посмотреть на схему усилителя из поста выше, то измерительный дифференциальный усилитель включен в диагональ моста образованного двумя делителями - реактивным(гальванометр+шунт) и активным(просто делитель), Таким образом мы имеем не просто ПОС по току, а именно детектор противоЭДС.
Причем усиленный сигнал противоЭДС противодействует любым движениям(инерция, резонанс, любая внешняя сила) не синхронным входному сигналу.
То есть выполняет активное демпфирование. По поводу рисунка выше, думаю надо различать активное и пасивное демпфирование.
При перемещении ротора в следующее(допустим нейтральное) положение в соответствии с входным сигналом, ПОС будет подгонять ротор если он отстает, и притормаживать если опережает, в соответствии с входным сигналом, пассивное же демпфирование всегда притормаживает. Так что наша переходная характеристика должна быть похожа на Closed Loop Controlled.
Для увеличения быстродействия к тому что уже было перечислено можно добавить уменьшение индуктивности катушки и увеличение резонансной частоты гальванометра.

 

Если гипотетически представить что гальванометр линеен, то идеальная ПОС будет полностью эквивалентна идеальной ЭМОС.
В реальности все нелинейно, распределение поля, изменение сопр. катушки с нагревом.
Нелинейности можно разделить геометрические(не меняющиеся со временем определяемые особенностями конструкции), и разбаланс измерительного моста от температуры. И то и другое вполне можно скомпенсировать програмно после калибровки.
А если работать на небольших углах с хорошей(масивной, на радиаторе) катушкой, то может нелинейностями можно будет пренебречь, и обойтись без калибровок.

 

При прочтении темы viewtopic.php?f=71&t=3666 возникла мысль об использовании маленьких шаговиков с крупным шагом в качестве гальванометра.
На одну обмотку подаем постоянное напряжение(возвращающая сила), на вторую наш сигнал с усилителя, получаем гальванометр с максимальным углом +/-1шаг.

В срочном порядке для изучения из 3.5'' дисковода был добыт(и разобран) шаговый двигатель. Характеристики выясненые при осмотре:
Две обмотки по 18ом.
Магнит не очень мощный, длина 7мм, диаметр 5.5мм.
Маленький воздушный зазор ~0.2мм.
На статоре имеется 20 полюсов, на роторе 2 или 4 полюса, соответственно 18 или 9 градусов на шаг.
Ось немагнитная, один упорный подшипник трения(требуется установка на новые подшипники и центровка).

Что скажете? помойму неплохой кандидат в гальванометры)))

Нашлись два одинаковых шаговых движка от ноутбучных дисководов, шаг крупный.
Длина 15мм, диаметр 14мм
Две обмотки по 30 ом.
Двигатели полноценные, два подшипника, крутятся гладко, разборка не требуется)))

 

Ничего хорошего не выйдет, не вы первый хотите обмануть законы физики Уже много людей делали на двигателях (тех что сверху) Да что скрывать, и я в начале пробовал со смещением итд... Вывод лучше по мучаться и собрать гальво, если лень собирать то купить, правда чены на них завышены очень да и вобще на все где есть слово Laser цены космически взлетают, не важно буть то простой держатель или обычный стабилизатор тока.... Наболело

 

Можно поинтересоватся о результатах ваших мучений, какая скорость и точность были достигнуты?

Я и сам не ожидаю от них хорошего, разогнать всегда можно, но сгорят же)))

 

А если взять феритовое кольцо D~50мм, сдерать прорез 5-7мм, и намотать катушку 2-3 ома, в прорез наш ротор точеный с магнитом.
Мне кажется без феромагнитного сердечника катушка будет слабовата.

 

У меня ничего хорошего не вышло, делал на двигателях позиционирования от "резаков" Всё конечно было примитивно, усилитель от мобильных колоночек (по даташиту на микру, даёт три вата) кондёры со звуковухи не снимал, выход с усилителя тож через кондёры, вобщем квадрат удалось получить с двумя острыми и двумя закруглёнными углами (из за кондёров) на большее нехватило ни сил, ни прочности конструкции, от нагрева поплыл термоклей
Сейчас занимаюсь построением гальво с обратной связью, на данный момент готов к отладке один уселитель с выходником на TDA2050, результаты сказать не могу, нет норм гальво но работает на динамик зачётно! я позже, (точно незнаю когда) но когда запущу свой девайс обезательно поделюсь опытом и всем накопившимся.. Пока верю, что в домашних условиях можно сделать неплохой проэктор!

 

3W маловато будет, хотя больше на такой движек и не дашь.

Пока у вас схема еще не готова, можете попробовать обратную связь без датчиков?
Если будет желание, могу помочь со схемой для експериментов на TDA2050.

 

Да схема то готова, печатку сделал, детали припоял, немогу найти нормальные фотодиоды, и сделать норм механику сам галбванометр, третий раз буду делать. Может знаете где берут алюминиевые пластины толшиной в пять миллиметров а то и толще на стенки гальво, хз немогу найти
Вот печатка в Layout

 

Я про вот такую обратную связь без механических датчиков viewtopic.php?f=70&t=931&start=690

Пластинку можно попробовать выпилить из корпуса от HDD.

 

Тобиш брать сигнал ОС с катушки гальво? Я согласен проэксперементировать, схема сильно не изменится или нужно переделывать вкорне?

 

Можно попробовать эту мостовую схему на TDA2050.

 

На вашей схеме усилитель звуковой частоты а нам нужен усилитель тока, и зачем мостовая схема, разве 40W выходная мощность вас не устраивает?

 

Мостовая действительно пока не нужна, смотрите схему на предыдущей странице.
В ващей схеме ООС по току, а нам нужно ПОС по току, в "моей" схеме использован дифференциальный измерительный мост с которого снимаем сигнал противоЭДС.
Скажите сопротивление катушки гальваномера, я подправлю схему и пересчитаю номиналы сопротивлений.
Для начала можно обойтись без конденсаторов, чтобы не вносить путаницу, интегратор тоже выкинем(это для саба).

Самый простой вариант уже собран вживую на TDA2050(испытывал на динамике),с ним интересно играться, при передемпфировании динамик становится твердым) и противодействует внешнему воздействию.
Плохо то что в этой схеме изменение глубины ПОСТ влияет на общий Кус.
Поэтому в модели сигнал ОС снимается с дифф моста,

 

Сопротивление я получал 5 +- несколько десятых Ом, если не сложно схемку, я на "коленке" соберу и проверим вашу теорию
понял
Не ну входной сигнал мона поднять на сколько нужно, я завтро соберу и проверю, правда на динамике, гальво есчё нет, я его переделывать в третий раз буду, все криво выходит...

 

Собственно схема.
Считая что входной сигнал уже усилен до +/-10в, принимаем Ку~3.
Настройку проводим в отсутствие входного сигнала(на землю), глубину обратной связи выводим в 0 резистором Roc.
Проводим балансировку дифф. моста добиваясь в точке А нулевого напряжения(+0) резистором Rb, при этом Z/Ri = (Rb0+Rb)/Ru
Увеличивая глубину обратной связи резистором Roc наблюдаем как динамик(гальванометр) начинает сопротивлятся внешему воздействию(постукивание, продавливание) и в конце концов становится твердым)))
Далее можно подавать сигнал.

 

Я проверю попробую, но как мы будем позиционировать гальво?

 

Гальво должен иметь возвращающую силу, должно хватить еще одного магнита снаружи.

Нашел интересный документ по теме http://www.ctrnd.com/NormLaserShow/Galv ... rutchi.pdf
Здесь дополнительно компенсируется влияние индуктивности катушки гальванометра, что должно быть важно на высоких частотах.
Думаю для начала стоит протестировать приведенную схему, потом можно добавить компенсацию индуктивности.