¿Se puede usar un mouse óptico para medir distancias de hasta 1-10 μm?

Estoy trabajando en una máquina CNC casera que utiliza motores paso a paso y correa de distribución MXL para el movimiento de la máquina. Debido a que estoy usando steppers, no hay retroalimentación al controlador sobre la posición real de la máquina (es decir, bucle abierto). A veces, cuando estoy haciendo cortes, fragmentos de material vuelan en el camino del pórtico y engloban la pista, haciendo que el motor se salte pasos. Para resolver esto, estoy instalando una zapata para el polvo y una aspiradora para mantener el área limpia, pero esto aún no resuelve el problema de omitir los pasos debido a varias razones.

Por supuesto, ya existen soluciones que "cierran el círculo" para el mercado industrial, pero creo que estarían fuera del presupuesto para el aficionado a la cerveza casera. Si se pudiera usar algo tan omnipresente como un sensor óptico de mouse, sería una gran ayuda para mejorar la robustez de la máquina de bricolaje, aunque sea marginalmente. También podría usarse para la autocalibración si las mediciones son lo suficientemente precisas.

La huella de mi máquina es de 750x1000 mm, por lo que necesito algo que pueda medir con precisión en esa distancia. Obviamente, el mouse óptico se puede usar para medir la distancia (¡para eso está diseñado!), Pero ¿qué parámetros debería estar buscando para cumplir mi objetivo (DPI, CPI, resolución de la cámara, etc.) de medir con una precisión de 1-10 μm y estas mediciones serían repetidamente precisas?

(Cada paso del motor mueve la máquina aproximadamente 0,01143 mm, por lo que supongo que se preferiría una precisión de 1 μm, pero eso podría estar pidiendo demasiado).

Desafortunadamente, parece que mi mejor cable y la familia de sensores más discutida de Avago (ADNS) se suspenden. Por ejemplo, el ADNS-9800 . ¿Han vendido la tecnología a otra empresa? ¿Existe una alternativa que sea fácil de obtener y que tenga hojas de datos adecuadas? Supongo que se han descontinuado porque otras compañías han integrado el aspecto USB en la matriz del módulo del sensor, lo que hace que todo sea más barato de producir (en lugar de necesitar otro micro para hacer la conversión SPI / I2C-> USB).

¿Hay una mejor manera de hacer esto manteniendo los costos bajo control? Creo que hasta $ 30 por sensor sería un objetivo para este tipo de mercado.

He intentado esto antes, usando un sensor Avago extraído de un mouse óptico.

No funciona

La resolución es excelente pero la precisión es terrible. Y la calibración varía con la distancia del material al sensor.

Arreglé una prueba con una rueda de 3 "de diámetro y el sensor leía la" banda de rodadura "exterior de la rueda. También puse una bandera en la rueda, pasando a través de un sensor de interruptor óptico. El número de conteos leídos por revolución varió en algunos décimas de porcentaje, ni de lejos suficiente repetibilidad para el mecanizado.

Supongo que podría usar el sensor óptico del mouse en combinación con un sensor preciso pero de baja resolución para completar los puntos intermedios. Pero realmente, creo que otras tecnologías de sensores son más apropiadas para esto.

Buena idea. Pensé en usar un lápiz Livescribe hackeado con rieles de puntos especiales para el mismo propósito, luego se proporcionaría una ubicación absoluta, en lugar de la ubicación relativa que proporcionaría un mouse óptico básico. Sé que la pluma dice tener una precisión de 1 µm, pero es difícil decir la precisión. Sigo pensando que es una buena idea; Simplemente no he podido probarlo. Si lo prueba, actualícenos.

En cuanto a los parámetros del mouse óptico, querrás buscar DPI altos. En su caso para una resolución de 1 µm, desea más de 25,400 DPI. No hace falta decir que es bastante alto. Un mouse óptico básico para juegos podría tener un DPI de 2,500. De nuevo, eso es precisión, no precisión. Los ratones ópticos probablemente no sean el camino a seguir.

Si está utilizando un sistema basado en tornillos, puede colocar codificadores ópticos en los extremos de los tornillos. Recolectar las tripas de un mouse de bola le daría algunos codificadores de alta resolución y la mayoría de los circuitos de control también. No puedo encontrar la resolución de una rueda codificadora común, pero la bola actúa como un tren de engranajes significativo internamente, por lo que quizás se pueda aplicar un mecanismo similar.