Идея скоростного гальванометра

При построении системы отклонения луча самой большой проблемой является масса движущихся частей, а соответственно моменты инерции, ограничивающие скоростные характеристики механизма в целом.
Причем практически все конструкции используют раздельное двух координатное управление лучом (X,Y).
На самом деле достаточно управлять углом наклона плоского зеркала в двух координатах одновременно.
В этой идее я попытался реализовать, вернее сделать расчет такого устройства.
На рисунке видно три электромагнита с сердечниками из распыленного ферромагнетика (применяются в в компьютерных системных платах на импульсных преобразователях, питающих процессор), алюминиевое зеркало, вырезанное из жесткого диска ноутбучного винта, и опора в виде иголки в центре.
Масса зеркала при диаметре 16мм получается около 0,5 грамма.
Отклонение зеркала происходит за счет взаимодействия изменяющегося магнитного поля катушки с порождаемыми этим полем вихревыми токами в алюминиевом диске (токи Фуко). Частота управляющих импульсов в районе 100 кгц а скважность зависит от необходимого угла отклонения.
На каждую катушку работает отдельный скоростной ПИД регулятор.
Система получает информацию о расстоянии от каждого электромагнита до зеркала во время прерывания тока в катушке. (Принцип применяется в дефектоскопах)
Запасенная энергия в катушке находится в квадратичной зависимости от расстояния между проводящей пластиной и срезом сердечника.
Далее преобразуем входную информацию об угле в координатах X,Y в координаты А,Б,С
И подаем на входа ПИД регуляторов.
Интересно кто нибудь уже использовал подобную систему?

 

Дефектоскоп способен измерять с микронной точностью, а максимальный угол отклонения при диаметре зеркала 16 мм и линейном перемещении +-1,5 мм будет около 20 градусов. а для зеркала диаметром 10 мм и том же диапазоне перемещений будет около 34 градусов, что вполне достаточно для проецирования. Просто у меня не было инструмента, чтобы вырезать 10 мм круг
Диапазон перемещения можно увеличить, но при этом в квадратичной зависимости возрастает мощность, необходимая для управления.

 

Что-то мне эта конструкция напоминает сканирующую систему на MEMS (micro-electro mechanical system)
Вот готовые реализации: http://www.mirrorcletech.com/photo.html
Технология получается действительно перспективной, но пока достаточно дорогой

 

Действительно оно.
Насколько я понял там электростатическое управление положением зеркала и скорее всего без обратной связи по положению ( используются характеристики механической подвески).
На коленке такое не сделаешь, тем более, что из за малой мощности электростатического привода скорее всего зеркала находится в вакууме, чтобы исключить влияние сил сопротивления и динамической вязкости газовой среды.
По моим расчетам, исходя из периода полного колебания пластины а пределах +- 1.5 мм с частотой 20 кгц, скорость края пластины равна 108 км/час. При этом суммарное сопротивление окружающему воздуху, учитывая динамическую вязкость, составляет около 0,1 г/мм2 плюс момент инерции порядка 1,4 г (приведенный).
Короче, для того, чтобы переместить пластину на такое расстояние за время 50 мкс необходима мощность полядка 1.2 вата, приведенная к зоне взаимодействия равную 12мм2 (без учета угла наклона). Сейчас пытаюсь сделать расчет деформации зеркальной пластины и определить параметры искривления поверхности в зоне отражения и термодинамический расчет зеркала.
Может что и получится.

 

Насчёт вакуума ничего сказать не могу, но там скорее всего гармонический сигнал. И напряжение питания на выходе драйвера 120В, это не 24 как у нас так что пока такая система не для "homemade". Там кстати есть китовые наборы для разработчиков, но стоят они от 6000$
Кстати, по такой же технологии компания Microvision разработала и запатентовала свой карманный пико проектор: http://www.youtube.com/watch?v=YGjUIsPK ... re=related

 

магнитики туда прицепить под зеркало плоские да электромагниты с кольцевым сердечником с разрезом,зачем мудрить?