Лазерный проигрыватель для виниловых пластинок

Тема в разделе 'Другие лазерные девайсы', создана пользователем Serg_dy, 1 май 2010.

  1. Serg_dy

    Serg_dy Пользователь

    Optics, если покупать например четвертьволновые пластинки по вашим ссылкам, то в вашей оптической схеме после второй линзы я могу ставить в качестве двух п/п зеркал два моих поляризационных кубика для разделения луча на многоэлементный фотоприемник и два PSD каналов звука, или там тоже где-то должны стоять такие же четвертьволновые пластинки? И, кстати, п/п зеркало и делитель (beam splitter) это не одно и то же?
    А еще вариант - раз платить уже деньги, так может взять сразу комплектом три вот такие делительные пластинки по 15 евро за штуку и не морочиться с кубиками и поляризацией? http://www.comaroptics.com/pdf/10 BV 06.pdf У них готовый подходящий размер 10 х 6,3 х 1,1 мм и не нужно ничего резать (по характеристикам, кстати, такие подойдут?).
    Напаял на платку усилителя фокусировки почти все, включая гибкие шлейфы. Про шлейфы вообще отдельная история - отрезал их в размер по длине, зачистил аккуратно модельным скальпелем с нужной стороны майларовое покрытие до медных дорожек, залудил дорожки сплавом Вуда (чтобы легче плавился припой прогреваемый через майлар) и потом акуратно совместив шлейф залуженной частью к платке прогрел его сверху по майлару жалом паяльника. Проверил - все держится, контакт с платой есть, замыканий между дорожками нет. Нужно будет шлейф рядом с местом пайки дополнительно чем-то зафиксировать к плате чтобы в работе не оторвалось . Сами шлейфы вместе с ответными разъемами взяты от старых 3-х дюймовых флоппи-дисководов. Осталось еще припаять провода идущие к отклоняющим катушкам, лазерный модуль и несколько перемычек. Выкладываю сразу и принципиальную схему платки. Отклоняющие катушки на плате перемычками можно будет соединять как параллельно так и последовательно для выбора наилучшего режима работы схемы.

    Вложения:

    Последнее редактирование: 25 ноя 2016
  2. bzdynk

    bzdynk Пользователь

    А куда "Линза 2" фокусирует?
  3. Optics

    Optics Пользователь

    Да так как если поляризация S или P то кубик ее либо пропустит либо отразит но то и то одновременно. Ту лучше делительные пластинки + у кубиков их DVD маленькая апертура.
    Да почти beam splitter подразуевает в общем случае любое соотношение интенсивностей прошедшего и отраженного лучей.
    Пластинки хорошие только доррррррогие. У меня делители к сожалению только на толстых подложках 5 мм он не подойдут.
    Линза 2 собирает свет (строит изображение) отраженного от краев канавки света так как отраженный от пластинки пучок расходится
  4. Serg_dy

    Serg_dy Пользователь

    Основные детали на платы уже наконец напаяны, осталось только промыть все от флюса. Монтажные провода напаял по-быстрому, для проверки работы схемы. Уже можно подавать питание и делать первые замеры напряжений в контрольных точках. Выкладываю тут же схему основной платы с микроконтроллером. Это предварительный вариант который вполне возможно будет изменятся и дополнятся по результатам испытаний. Несмотря на внешнюю кажущуюся сложность схемы она простая - в левой верхней части идет схема питания ЛД с обратной связью по фотодиоду из того же ЛД. Вверху в центре и справа это собственно схема управления обмотками отклоняющей системы фокусировки, внизу схемы показан микроконтроллер. Попробую подключать программатор к микроконтроллеру и оживлять его. Эх, уже сто лет не программировал, многое позабывалось, придется опять все вспоминать.
    В ближайшее время приму решение по выбору стеклышек для оптической схемы и буду делать заказ. Ну и листовые пружины подвески головки нужно переделывать на более жесткие, но пока попробую испытывать схему и на этих. Буду держать всех в курсе последних новостей.
    UPD:
    Забыл добавить схему - исправляю ошибку.

    Вложения:

    Последнее редактирование: 30 ноя 2016
    St2Ra3nn8ik, B.E.S. и Optics нравится это.
  5. Serg_dy

    Serg_dy Пользователь

    Микроконтроллер ожил. Залил туда простейший код blinky - все работает. Прикинул, что программный код в части управления функциями проигрывателя будет не сложным - это простой логический автомат с анализом датчиков начала/конца крайних положений каретки и кнопок управления. Основное веселье начнется когда дойдет до оцифровки АЦП сигнала с многоэлементного датчика слежения за канавкой - нужно будет по какому-то алгоритму анализировать массивы получаемых от АЦП данных и управляя шагом двигателя перемещать каретку вслед за канавкой. Но всему свое время. Проверил также усилитель системы фокусировки - головка отклоняется в обе стороны, но очень слабо. Оно и понятно - выбранный мной готовый магнитопровод не совсем подходит по размерам, как это видно на фото - магнит далеко до отклоняющей катушки, отсюда все проблемы. Теперь, когда электроника уже как-то работает, могу опять переключаться на слесарные работы. Optics, обычную листовую сталь 3 вместо магнитомягкой в крайнем случае, с учетом потерь, я же могу использовать для изготовления нового магнитопровода? Просто небольшой кусок листовой магнитомягкой стали достать вообще нереально (и нет идей откуда его можно позаимствовать). Я конечно попробую выгнуть по новым размерам тот магнитопровод который есть, но вероятность повредить его разгибая один из его углов, а потом сгибая по новой метке, очень велика. Добавил еще фотографий - главная плата с другой стороны, видны мощные транзисторы схемы фокусировки и гибкий шлейф с помощью которого будет подаваться питание и управление на плату при перемещении каретки (шлейф и ответная часть его разъема от головки матричного принтера Epson). Охлаждение транзисторов идет через промежуточный алюминиевый п-образный кронштейн который закреплен уже к алюминиевому основанию каретки.

    Вложения:

    • IMG_5653_1.jpg
      IMG_5653_1.jpg
      Размер файла:
      1,1 МБ
      Просмотров:
      27
    • IMG_5654_1.jpg
      IMG_5654_1.jpg
      Размер файла:
      1,1 МБ
      Просмотров:
      26
    • IMG_5657_1.jpg
      IMG_5657_1.jpg
      Размер файла:
      1,1 МБ
      Просмотров:
      29
    • IMG_5658_1.jpg
      IMG_5658_1.jpg
      Размер файла:
      1,2 МБ
      Просмотров:
      24
  6. Optics

    Optics Пользователь

    наверно можно, а из динамиков ничего нельзя применить?
  7. Serg_dy

    Serg_dy Пользователь

    А каким образом? Нужен ведь именно кусок листовой стали, лучше ленты, чтобы гнуть точно по размерам наш п-образный магнитопровод. Тут нужно смотреть скорее в сторону больших соленоидов с прямоугольным магнитопроводом, брать от него одну боковую сторону и уже из нее гнуть то что требуется. Но там при таких размерах может быть стенка толстовата.
    UPD:
    Удалось таки переделать действующий магнитопровод без повреждений. Сталь очень мягкая (как и положено быть чистому магнитомягкому железу), почти как пластилин, легко гнется во все стороны и ровняется. Все сделал достаточно точно по размерам, применялись простые приемы и подручные приспособления, если кому интересно, технологию изготовления могу подробно описать. Почищу только магнит с магнитопроводом от налипших металлических опилок и будем окончательно проверять работу отклоняющей системы. Нужно срочно делать какой-то демпфер гасящий свободные колебания лист. пружин - головка на подвеске болтается безбожно. У кого-то есть идеи, предложения?

    Вложения:

    • IMG_5659_1.jpg
      IMG_5659_1.jpg
      Размер файла:
      1 МБ
      Просмотров:
      29
    Последнее редактирование: 3 дек 2016
  8. Optics

    Optics Пользователь

    Как источник магнитомягкого железа сердечники реле,там как раз есть прямоугольниые полосы
    В тех же реле применяют металлические пластины , может использовать мягкий платик поролон ну пробовать что есть подрукой
  9. Serg_dy

    Serg_dy Пользователь

    Освежил немного в памяти программирование и написал простенькую программку движения головкой - попеременно с задержкой подается управление от процессора на инвертирующий и неинвертирующих входы ОУ управляющий обмотками отклоняющей системы (смотрим схему). В результате сейчас имеем тестовое движение головки вверх-вниз для режима поиска фокуса. Для более плавного движения нужно будет увеличить емкость во входной цепи ОУ чтобы получить форму сигнала близкую к пилообразной (можно и ЦАП приспособить сюда для управления, тогда головка будет вообще очень плавно перемещаться вверх/вниз, но для этого нужно существенно перерабатывать схему управления, поэтому пока оставим все как есть, может и этого будет достаточно). Даю ссылку на короткий видеоролик с работой головки. Замеренный ток управления откл. катушками получился около 0,7 А (уже понял что катушки нужно соединять только последовательно для уменьшения тока управления), алюминиевое основание, как и предполагалось, служит хорошим радиатором охлаждения выходных транзисторов - за несколько часов работы температура его не превысила 40 градусов. На видео хорошо видны вибрации подвески в крайних положениях головки несмотря на использование демпферов из пористой резины от уплотнителя двери. Нужно продолжать мудрить что-то еще с демпфером, но в целом работой головки я доволен. https://drive.google.com/open?id=0B8GHrrR9q2UPaW9hTF9WVjBRQTA
  10. Optics

    Optics Пользователь

    и чтобы ток был одинаковым в катушках
    Демпфер можно сдвинуть к головке. А вообще надо менять систему управления током в катушках, те ток должен меняться не линейно , те потребуется расчет .
  11. Serg_dy

    Serg_dy Пользователь

    При одинаковых характеристиках катушек ток в них, по идее, должен быть одинаковым. Есть опасения что это может быть не так?
    Я пробовал демпфер в разных местах пружины. При демпфере у самой головки колебания все равно остаются, хоть и меньше, (могу сделать ролик чтобы показать), при этом имеем еще дополнительную проблему - амплитуда отклонений головки уменьшается из-за дополнительного сопротивления материала депфера. У меня пока только два варианта решения проблемы с демпфированием: 1) классический, как в пикапах СД, - использовать высоковязкую невысыхающую смазку типа ПМС-250000 в которую погрузить пружины (не по всей длине конечно, а в какой-то одной зоне (скорее ближе к головке), с помощью небольшого резервуара с проемами под пружины), 2) сделать аналог автомобильных амортизаторов (но там конструкция будет посложнее, с поршнем или штоком и т.д.)
    Хочу еще попробовать, кстати, такой вариант - задемпфировать сами пружины, т.е. наклеить сверху на них по всей длине узкую полоску пенообразного скотча.
    А можно чуть подробнее?
  12. Optics

    Optics Пользователь

    Вот из книги Micromechatronics

    Вложения:

    • Actuator.pdf
      Размер файла:
      186,6 КБ
      Просмотров:
      9
  13. Serg_dy

    Serg_dy Пользователь

    Я думаю демпфер все равно нужен - как только мы отключаем питание головка может сама в любой момент начать произвольно раскачиваться от малейшего постороннего воздействия, например, от вибрации или колебаний стола на котором стоит устройство. У меня появилась еще одна идея - магнитный демпфер на основе вихревых токов Фуко. К головке крепим легкую тонкую алюминиевую пластину а на основании рядом крепим постоянный магнит (или два магнита?). По моему очень хороший вариант, вот только я слабо представляю как тут делать расчеты - какая площадь пластины, какого усилия и размеров дб магниты?
  14. Optics

    Optics Пользователь

    Идея хорошая, только сила противодействующая будет пропорциональна скорости, те резкие колебания будут гаситься. А малые дрожжания останутся без тормоза. Можно просто попробовать прилепить тонкую пластинку , есть на многих СД приводах как теплоотвод и поднести магнит какой есть.
  15. Serg_dy

    Serg_dy Пользователь

    Проверил идею с вихревыми токами - приклеил к головке через двухсторонний скотч алюм. пластинку и пару сцепленных магнитиков от своих пикапов подносил с минимальным зазором к пластинке. К сожалению эффект практически не заметен, хотя эта же пара сцепленных магнитов по алюм. листу стоящему под большим углом сползает подтормаживая - вихревые токи действуют. Я думаю неудача все-таки в недостаточно сильных магнитах по отношению к массе головки. Вес головки кстати точно не знаю - пока нечем померять, по ОЧЕНЬ грубой прикидке примерно грамм 50. Нужно или на пробу купить значительно более мощный магнит или придется возвращаться к ПМС-250000, хотя желания с ней возится совсем нет (кстати, найти эту смазку в мелкой расфасовке пока не могу). Понаблюдал тут после экспериментов за бегающей линией луча по поверхности стола и прикинул, что вот эта болтанка колебаний в принципе должна будет устраняться обратной связью (ОС) схемы фокусировки, важно только правильно выбрать ее частотную характеристику - когда петля ОС замкнется то вибраций после этого уже быть не должно. Выложу здесь это видео с бегающим лучем, магнитов демпфера нет а видно только приклеенная алюм. пластинка.
    https://drive.google.com/file/d/0B8GHrrR9q2UPTDBQTVVnUjBKbjQ/view?usp=sharing
  16. Optics

    Optics Пользователь

    Вот еще посмотрел схему http://lasers.org.ru/forum/attachments/schematics-laser-turntable-_-ma-pdf.25164/
    и возникли вопросы. Транзисторы Q3,Q4 не надо шунтировать обратновключенными жиодами?. А осцилограмму тока в катушке можно сюда привести? Форма напряжения управления катушками? с микроконтроллера через Q2?
  17. Serg_dy

    Serg_dy Пользователь

    Подобрал деталями форму управляющего сигнала ближе к пилообразной и движение головки стало более плавным (но вибрации остались)
    Диоды для подстраховки можно конечно поставить, но я думаю в нашем случае это излишне - индуктивность катушки очень мала и скорость изменения силы тока в ней тоже не велика, поэтому выбросы напряжения здесь минимальны (на осциллограмме напряжения на катушке выбросов визуально не видно). Привожу осциллограммы: ток катушки, форма напряжения управления катушкой, и сигналы управления на двух входах ОУ U2В - ножки 5 и 6 (управление идет однополярными сигналами цифровой логики от м/контроллера через многомегаомные резисторы R20 и R21). Все размерности видны в верхней части осциллограмм. Обращаю внимание, что напряжение и ток катушки на картинках несимметричны относительно нуля (сигнал "вниз" меньше по амплитуде) - причина похоже в том, что сигнал на инвертирующем входе 6 немного больше за счет напряжения обратной связи через R23 , R24 (там еще в верхней части сигнала и небольшие выбросы видны). Но это не критично т.к. головке для движения вниз не нужно много усилия - притяжение земли помогает. А вот после переключения в режим слежения за фокусом сигналы напряжения и тока катушки уже должны быть полностью симметричны - скоро надеюсь проверим.
    Транзистор Q2 это ключ блокирующий выход усилителя схемы фокусировки на время поиска фокуса - м/к в это время перемещает головку вверх/вниз и следит компаратором U3А за выходом сигнала от сдвоенного ФД. Как только сигнал приходит, значит луч находится примерно посередине этих двух фотодиодов, по этому признаку м/к отключает Q2 и схема аналоговой ОС должна замкнуться.
    UPD:
    Ошибся с картинками - неправильно выложил сигнал напряжения на катушке. Исправил. Картинка - Voltage coil.jpg
    UPD2:
    Все! Сделал экспромтом нормально работающий демпфер! Но это пока временный вариант - в качестве вязкой жидкости эпоксидка без отвердителя :). Конструкция демпфера: к основанию двухсторонним скотчем закреплен цилиндрик - укороченный футляр от иглы шприца, внутрь цилиндрика зубочисткой заправлена эпоксидка, в этот цилиндрик входит выгнутый по месту из тонкого алюминия кронштейн-шток. Головка двигается плавно, на вибрацию нет и намека. Вся конструкция стоит высоко над столом, из-за этого луч вообще сместился далеко в сторону и видно что он несколько расфокусирован. Короткий видеоролик работы: https://drive.google.com/open?id=0B8GHrrR9q2UPZ01fekxVUUJRMkk
    Измерил линейкой амплитуду колебаний головки - 5 мм, что почти равно расчетной (6 мм). Амплитуду колебаний можно при необходимости еще увеличить.
    UPD3:
    А вот и удалось получил долгожданный сигнал с усилителя сдвоенного ФД фокусировки - последняя осциллограмма Focus sygnal.jpg . Всю конструкцию пока держал руками навесу на расстоянии до поверхности близком к рабочему. Видны характерные перепады сигнала при переcечении отраженным лучем середины фотодатчика. Сигнал правда очень слабый, где-то 12 мВ. Нужно разбираться в чем причина. Может придется делать еще и дополнительный усилитель.

    Вложения:

    Последнее редактирование: 19 дек 2016
  18. Serg_dy

    Serg_dy Пользователь

    Всем привет! Докладываю - система автоматической фокусировки заработала. Головка отслеживает все неровности пластинки и следует на одинаковом расстоянии до ее поверхности. Пришлось немного дорабатывать схему - дополнительно усилить сигнал со сдвоенного ФД фокусировки для нормальной работы выходного усилителя отклоняющих катушек и + чтобы надежно срабатывал компаратор U3А пересечения лучом "0" сдвоенного ФД. Кроме этого еще увеличил конденсатор С6 до 1 мкф в цепи ОС усилителя U2B для его стабильной работы. Подправил заодно и работу программы для м/к . Сейчас после подачи питания включается режим поиска - выполняется сначала команда максимального отклонения головки вверх, затем м/к переключает направление движения головки "вниз" и по приходу сигнала от компаратора U3А схема переключается на автоматическое отслеживание положения головки.
    Замечания по работе схемы фокусировки: 1) относительно длинные провода от сдвоенного ФД внутри головки и до входа ОУ ловят наводку 50 гц - нужно или хорошо их экранировать (а желательно и ту часть головки где стоит сдвоенный ФД) или переносить входной ОУ вплотную к сдвоенному ФД (как раньше и предполагалось, но потом понадеялся на то что обойдется, да и удобный доступ к ОУ сверху головки для перепайки и наладки подкупил), 2) жесткости работы системы слежения все же маловато (пальцем сверху надавливаешь - головка сопротивляется нажиму пытаясь сохранить положение, но поддается), хотелось бы получше, хотя пока и в этом варианте можно дальше испытывать. Приготовил блок кнопок от матричного принтера Epson с длинным гибким шлейфом (четыре кнопки + несколько светодиодов) для отладки и управления работой проигрывателя. Пока планируются четыре режима работы: PLAY, STOP, >> (FORWARD) и << (BACK).
    Забыл еще добавить - эпоксидка демпфера где-то через неделю эксплуатации благополучно загустела (видно старая была), поэтому пришлось срочно искать смазку ПМС. В результате купил то что было в наличии - баночку ПМС12500 и ПМС 600000. Я применил первую - она немного пожиже эпоксидки и нужно следить чтобы сильно не наклонять всю конструкцию и не переворачивать - может вытечь. Вторая смазка ну Очень густая и в таком виде думаю не совсем подойдет, хотя если их между собой можно смешивать то можно добиться и нужной консистенции. Но мне больше нравится пока, как вариант, электромеханическое демпфирование, которое мне посоветовали - датчик колебаний в виде отдельной катушки на головке, усиливаем этот сигнал и в противофазе подаем на выходной усилитель. Это требует доработки конструкции головки + место под дополнительный усилитель датчика колебаний. Я думаю мы это будем делать уже в следующей версии головки.
    bzdynk нравится это.

Поделиться этой страницей