Vers WLR - обзор нового центроискателя

Контроллеры, драйверы, датчики, управляющие устройства.
Аватара пользователя
Сергей Саныч
Мастер
Сообщения: 9116
Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
Репутация: 2858
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Vers WLR - обзор нового центроискателя

Сообщение Сергей Саныч »

Сергей Главацкий (verser) прислал новую разработку — беспроводной центроискатель с возможностью подзарядки — VersWLR. Прислал совершенно безвозмездно, то есть даром :)
DSCN7939.JPG (3163 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=174192&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (5.64 МБ)</a>

Раз так, то я просто обязан сделать хотя бы краткий обзор. Сразу скажу, что отчет будет максимально честным, постараюсь отразить все найденные проблемы и темные места.
Итак, вот он - на фото справа, рядом со своим предшественником VersWL
WL и WLR.jpg (3168 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=174184&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (1.51 МБ)</a>

По сравнению с VersWL версии 3.2, WLR заметно выше и толще — диаметр 36мм (было 32), а рабочая высота от кончика щупа до торца цанги (при вставлении до упора) — примерно 64 (58). Плюс хвостовик 30 мм (22) и диаметром 6мм. Более длинный хвостовик позволяет устанавливать ЦИ в цанги ER16 на полную глубину, а в ER20 – почти на полную, что есть безусловный плюс. Больший, чем у предыдущих моделей, диаметр корпуса ЦИ вряд ли кому помешает, а вот высота может создавать проблемы на станках с малым ходом по оси Z.
Внешний вид устройства производит самое благоприятное впечатление. Сделано очень аккуратно. Хотя для меня лично главное — функциональность, но красивую вещь и в руки взять приятно :)
Корпус выполнен из оргстекла и отполирован, так что внутренности датчика хорошо просматриваются. Верхняя и нижняя крышки — из алюминиевого сплава. Хвостовик, зажимаемый в цангу — стальной. Щуп — стандартный, с рубиновым сферическим наконечником диаметром 2мм. Резьба щупа — М3.
Увеличенные габариты корпуса вызваны необходимостью установки литий-ионного аккумулятора, который при соизмеримой емкости значительно крупнее одноразового элемента CR2032, а также компонентов, необходимых для зарядки. Зарядка производится через стандартное гнездо microUSB, расположенное на боковой поверхности корпуса. Кабель USB(A) – microUSB хорошего качества, экранированный, длиной аж 3 метра, входит в комплект.
Кабель.jpg (3168 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=174186&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (4.24 МБ)</a>

Кстати, подходящую зарядку можно не искать, на приемнике предусмотрено гнездо USB.
По приемнику (точнее, приемопередатчику). С версии 3.2 произошли существенные изменения. Вместо аналогового стабилизатора поставлен импульсный, что позволило расширить диапазон напряжения питания до 24В, снизить потребление и нагрев, а также обеспечить возможность зарядки центроискателя.
Трансивер.jpg (3168 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=174189&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (1.07 МБ)</a>
Кстати, интересная особенность. Центроискатель «двоякодышащий». Во время зарядки он из беспроводного превращается в проводной и работает не по эфиру, а через кабель. Это может быть полезно при большом уровне внешних помех.
Кроме того, в комплект входят:
- ключ для регулировки
- нагрузочный резистор (нужен в некоторых вариантах подключения)
- пара винтов М3 для крепления приемника
- небольшая пластмассовая коробочка с двумя эластичными проходными втулками, которую можно использовать как корпус для приемника.
Комплектация-2.jpg (3168 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=174187&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (2.59 МБ)</a>
Тестирование: Проверялась стабильность срабатывания при касании стола станка по оси Z, а также при нахождении центра отверстия. Скорость при касании по Z — 200 мм/мин, при поиске центра — 600 мм/мин при начальном поиске и 60 — при уточнении. Оборудование — оЧПУшенный станок BF-20 под управлением LinuxCNC.

На графике показан разброс значений при «нахождении» поверхности стола. Разброс характеризует величину задержек передачи при отработке 1000 попыток поиска.
График задержки срабатывания.png (3168 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=174185&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (11.97 КБ)</a>
В основном, разброс задержки срабатывания находится в пределах 1 мс (1 период сервоцикла LinuxCNC) . Но есть отдельные выбросы, видимо, из-за помех, достигающие 4-7 мс, и одна задержка на 15 мс.


Для сравнения - задержка срабатывания в "проводном" режиме.
Задержка срабатывания (провод).gif (2992 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=174371&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (12.3 КБ)</a>
Разброс центра.png
Разброс центра.png (6.3 КБ) 3168 просмотров
Это диаграмма разброса замеренных координат центра отверстия диаметром 10мм относительно среднего значения. (Значения по осям в микронах). Как видно по результатам 100 замеров, максимальная погрешность около 2мкм.

Как видно, повторяемость результата достаточно высокая, особенно учитывая, что для тестирования было применено далеко не прецизионное оборудование. Мягко говоря :)

Поскольку у меня в руках оказалось два комплекта центроискателей (WL и WLR), проверил их на совместимость и возможность одновременной работы. Как оказалось, WL v3.2 прекрасно работает с приемником от WLR и наоборот. Так что совместимость протоколов связи имеется. Что до одновременной работы (на соседних станках), то тут не все гладко. Даже при работе на разных поддиапазонах частот. В принципе, есть возможность заставить работать два комплекта ЦИ одновременно и независимо, но для этого требуется соблюдать определенный порядок включения центроискателей и приемников. При этом работает принцип «кто первым встал, того и тапки» :) . Другими словами, приемник «не помнит» с каким ЦИ он работал до выключения и связывается с первым попавшимся.
Хорошо бы в следующих версиях ПО предусмотреть возможность запоминания взаимной настройки приемника и ЦИ, как это сделано, к примеру в автосигнализациях или беспроводных мышах/клавиатурах.

Забыл добавить: Большая квадратная деталь с отверстием посередине на плате приемника - это зуммер (пищалка). Может издавать звуковой сигнал при срабатывании ЦИ. Возможность, в принципе, полезная. Правда, этот писк на фоне обычного шума мастерской/цеха едва ли будет слышен.

PS: Первое сообщение темы предполагаю изредка обновлять по мере дальнейшего тестирования и практической работы.
Последний раз редактировалось Сергей Саныч 03 янв 2020, 19:23, всего редактировалось 5 раз.
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
Аватара пользователя
xenon-alien
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 4520
Зарегистрирован: 01 янв 2013, 13:13
Репутация: 925
Настоящее имя: Daniel
Откуда: Закарпатская обл. Украина
Контактная информация:

Re: Vers WLR - обзор нового центроискателя

Сообщение xenon-alien »

Обзор хороший!
Я так понимаю, что от LinuxCNC мне никуда не деться... :thinking: :cry: :freak:
Сам хочу простенький щуп сделать (в инстаграме можно посмотреть 3д модель), а как его потом проверить на точность/повторяемость - даже не знаю...
Аватара пользователя
verser
Мастер
Сообщения: 1903
Зарегистрирован: 21 июл 2013, 22:28
Репутация: 1282
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Тбилиси
Контактная информация:

Re: Vers WLR - обзор нового центроискателя

Сообщение verser »

С Новым Годом! :)
Статья шикарная. Спасибо, Сергей Саныч, за эту проделанную огромную работу.
Меня очень впечатлил график с задержками. Я сам только догадывался о таком поведении на большом числе измерений, но подобного теста с 1000 измерениями подряд не проводил. Отличная идея. Это станет хорошим методом в отладке стабильности радиоканала. Как в своё время тест Сергея Саныча на 200 подряд измерений повторяемости позволил отыскать и устранить массу недочетов.
Сейчас сбои в радиоканале приемник уже умеет обнаруживать и предоставляет возможность пользователю нивелировать их программно. Возможно, если минимизировать радио-сбои до определенного уровня, то можно будет по желанию пренебречь сигналом ошибки.
Сергей Саныч, очень любопытно какое конкретно у Вас получится время работы WLR без подзарядки.
Аватара пользователя
Сергей Саныч
Мастер
Сообщения: 9116
Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
Репутация: 2858
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Vers WLR - обзор нового центроискателя

Сообщение Сергей Саныч »

verser писал(а):время работы WLR без подзарядки.
Насчет времени работы - наверно, сильно зависит от интенсивности использования. Что касается моих тестов, то за несколько часов интенсивной работы на одном полном заряде ЦИ отработал в общей сложности примерно 7-8 тысяч срабатываний и аккумулятор до сей поры не разрядился. Но, повторюсь, общее время нахождения ЦИ во включенном состоянии пока что не превышало суток.
Выход Err у меня пока что не задействован.
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
Аватара пользователя
ukr-sasha
Мастер
Сообщения: 3401
Зарегистрирован: 21 мар 2011, 07:47
Репутация: 2181
Настоящее имя: Украинец Александр Григорьевич
Откуда: Киев, Украина
Контактная информация:

Re: Vers WLR - обзор нового центроискателя

Сообщение ukr-sasha »

Сергей Саныч писал(а):Это диаграмма разброса замеренных координат центра отверстия диаметром 10мм относительно среднего значения. (Значения по осям в микронах). Как видно по результатам 100 замеров, максимальная погрешность около 2мкм.
Спасибо за обзор.
Но возник такой вопрос: механика и электроника станка позволяет работать в микронном диапазоне? Это без придирок, просто интересно.
Аватара пользователя
Сергей Саныч
Мастер
Сообщения: 9116
Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
Репутация: 2858
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Vers WLR - обзор нового центроискателя

Сообщение Сергей Саныч »

ukr-sasha писал(а):механика и электроника станка позволяет работать в микронном диапазоне?
Формально - нет, конечно. Не того калибра аппарат :) Так что все мои тесты - это не более чем "оценка сверху". В смысле, показатели ЦИ не хуже, чем результаты тестов. Лучше - вполне возможно.
Насчет "выбросов" задержек - я делал контрольные замеры с ЦИ Контакт-3 (проводное подключение), там выбросов не наблюдалось.
Что до дискретности по осям (к вопросу об электронике), она 1600 шагов/мм по X и Y, и 2094.54... по Z.

PS: добавил график задержек срабатывания при подключении VersWLR по проводу.
Последний раз редактировалось Сергей Саныч 03 янв 2020, 19:24, всего редактировалось 1 раз.
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
Аватара пользователя
ukr-sasha
Мастер
Сообщения: 3401
Зарегистрирован: 21 мар 2011, 07:47
Репутация: 2181
Настоящее имя: Украинец Александр Григорьевич
Откуда: Киев, Украина
Контактная информация:

Re: Vers WLR - обзор нового центроискателя

Сообщение ukr-sasha »

Сергей, вы же прекрасно понимаете, что если инструмент измерений, в данном случае станок, имеет точность меньшую, чем измеряемая величина, то нельзя выяснить точность датчика достоверно.
Правильно, наверное говорить, что точность датчика не хуже точности станка. Но никак не 2мкм.
Хотя датчик может быть и может обеспечить точность срабатывания 0.5мкм.
Или я не прав?
Hugo
Мастер
Сообщения: 1369
Зарегистрирован: 15 окт 2018, 19:39
Репутация: 303
Настоящее имя: Юрий
Контактная информация:

Re: Vers WLR - обзор нового центроискателя

Сообщение Hugo »

ukr-sasha писал(а):Сергей, вы же прекрасно понимаете, что если инструмент измерений, в данном случае станок, имеет точность меньшую, чем измеряемая величина, то нельзя выяснить точность датчика достоверно.
Правильно, наверное говорить, что точность датчика не хуже точности станка. Но никак не 2мкм.
Хотя датчик может быть и может обеспечить точность срабатывания 0.5мкм.
Или я не прав?
Согласен, для начала можно сделать замеры (множественные) какой-то поверочной меры станком, вычислить среднюю погрешность измерения данного станка, и потом уже делать замеры точности ЦИ и + для итогового результата добавить погрешность станка (механики и прочего) ИМХО.
Да, и неплохо бы указать возможности и характеристики станка на котором все тестировалось
Аватара пользователя
ukr-sasha
Мастер
Сообщения: 3401
Зарегистрирован: 21 мар 2011, 07:47
Репутация: 2181
Настоящее имя: Украинец Александр Григорьевич
Откуда: Киев, Украина
Контактная информация:

Re: Vers WLR - обзор нового центроискателя

Сообщение ukr-sasha »

Интерес не праздный, не ради болтовни.
Один из моих заказчиков, тестировал два или даже три датчика. Проводная версия.
Выяснилось, что при обмере калибровочного кольца, измерения проведённые в одном направлении, укладывались в 2мкм. А вот измерения в разных направлениях между собой не давали точность выше 7мкм.
Станок взрослый, буржуйский фрезерно-расточной, с линейками 0.1мкм. Точность станка проверялась интерферометром ренишау - не хуже 2.5мкм. Повторяемость 0.5мкм.
Потому и интересны результаты других пользователей.
Аватара пользователя
Сергей Саныч
Мастер
Сообщения: 9116
Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
Репутация: 2858
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Vers WLR - обзор нового центроискателя

Сообщение Сергей Саныч »

В обзоре слово "точность" отсутствует. Речь идет только о повторяемости. В случае с нахождением центра - о том, что результаты 100 замеров подряд не выходят за пределы круга с радиусом 2 мкм относительно среднего замеренного значения. Об абсолютной точности, разумеется, речи быть не может.
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
Аватара пользователя
verser
Мастер
Сообщения: 1903
Зарегистрирован: 21 июл 2013, 22:28
Репутация: 1282
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Тбилиси
Контактная информация:

Re: Vers WLR - обзор нового центроискателя

Сообщение verser »

Сама конструкция "6 шариков 3 оськи" имеет очень хороший потенциал по точности. Доказано известными брендами. И мы прилично продвинулись в её реализации.
Если бы я увлекся доказательством этого потенциала, начал бы приобретать дорогущие тестовые стенды (5-10 тыс.$/шт), сертифицировать стенды(2 тыс.$/шт), сертифицировать датчики(до 1 тыс.$/шт), то сейчас мы бы имели в ассортименте возможно единственный проводной PR v.1.х. Он имел бы точность чуть по-хуже, чем текущий PR v.5.3, был бы втрое дороже, имел бы сертификаты в комплекте.
Я с уважением отношусь к сертификации как к идее. Но там всё пронизано коррупцией. Для получения сертификата достаточно иметь хоть-какой датчик + нужную сумму денег.
Мы пошли другим путем. Мы пока сами совершенствуем методы тестирования. Сейчас наш "сертификат" - это рекомендации и обратная связь. Публичные и личные. За халтуру или некомпетентность сразу распнут в публичном пространстве. Похвала заслуживается долго "пОтом и кровью".
Статья Сергея Саныча для нас похвала и стимул. Спасибо.
Что касается тестовых измерений нужно иметь ввиду, что добиться "чистоты эксперимента" на реальном станке трудновыполнимо, "подтягивается" несчетное множество посторонних нюансов, поэтому такая информация хороша только "для справки".
Ответить

Вернуться в «Электроника»