Optischer Schwadloder - dies ist ein Gerät, mit dem Sie die Änderung der Position eines Objekts mit hoher Genauigkeit erkennen können. Schwader werden in verschiedenen Bereichen wie Robotik, Medizintechnik, Automobilindustrie und anderen weit verbreitet eingesetzt. Die meisten im Handel erhältlichen Schwadloder sind ziemlich teuer, aber Sie können einen optischen Schwadloder mit den verfügbaren Materialien und einfachen Werkzeugen selbst herstellen.
In diesem Artikel stellen wir Ihnen eine schrittweise Anleitung zur Erstellung eines optischen Schwadlockers mit eigenen Händen vor. Dazu benötigen Sie die folgenden Komponenten: Infrarot-LED (IR-LED), Photoresistor, Halbleiterdiode (Fotodiode), Widerstände, Anschlussdrähte und Leiterplatte.
Schritt 1: Beginnen Sie mit der Vorbereitung der Leiterplatte. Sie können eine normale einseitige Leiterplatte verwenden. Reinigen Sie die Oberfläche der Platine und entfernen Sie überschüssiges Material, um klare Kupferspuren zu erzeugen. Tragen Sie dann mit elektronischen Schaltungen den Pfad und die Löcher für die Komponenten auf die Platine auf.
Schritt 2: Löten von Komponenten. Sobald die Platine fertig ist, beginnen Sie, die Komponenten an ihren Platz zu löten. Schließen Sie die IR-LED an einem Ende und die Fotodiode an das andere Ende der Leiterplatte an. Fügen Sie dann Widerstände hinzu, um die Komponenten vor Überlastung zu schützen. Stellen Sie sicher, dass alle Elemente fest gelötet sind und sich nicht bewegen.
Materialien und Werkzeuge für die Herstellung eines optischen Schwadlockers
Sie benötigen die folgenden Materialien und Werkzeuge, um einen optischen Schwader herzustellen:
- Optoelektronische Komponenten: LEDs, Photodioden oder Photoresistoren;
- Teile für mechanische Montage: Gehäuse, Achse, Welle;
- Lichtfilter oder Farbfolien;
- Optische Linsen;
- Elektronische Komponenten: widerstände, Kondensatoren, Chips;
- Ein Einplatinencomputer, z. B. Arduino;
- Anschlüsse und Drähte;
- Lötgeräte: Lötkolben, Lötmittel;
- Lötpaste oder Flussmittel;
- Werkzeuge für die Montage und Montage: Schraubendreher, Pinzette, Säge, Schere;
- Messwerkzeuge: Lineal, Multimeter;
- Folie zum Fixieren von Komponenten auf der Platine oder der Montagelinie;
- Anweisungen für die Montage und Programmierung des optischen Schwadlockers.
Stellen Sie sicher, dass Sie alle notwendigen Materialien und Werkzeuge zur Verfügung haben, bevor Sie mit der Herstellung des optischen Schwadens beginnen. Es wird auch empfohlen, die Anweisungen des Herstellers für jede Komponente zu lesen und Empfehlungen für die sichere Verwendung von Werkzeugen zu berücksichtigen.
Arten von optischen Werkzeugen für die Montage erforderlich
Für eine erfolgreiche Montage des optischen Schwadens mit eigenen Händen müssen bestimmte optische Instrumente verwendet werden. Hier finden Sie eine Liste der wichtigsten Werkzeuge, die Sie während des Buildprozesses benötigen:
1. Lupe: Dieses Vergrößerungsgerät hilft Ihnen, kleine Teile zu sehen und Montagevorgänge klar durchzuführen. Es wird empfohlen, eine Lupe mit einer Vergrößerung von 2-5x zu verwenden.
2. Pinzetten: Die Pinzetten mit dünnen und scharfen Enden ermöglichen es Ihnen, kleine Teile, die nicht mit den Fingern gesammelt werden können, leicht zu steuern. Es wird empfohlen, Pinzetten mit flachen oder gebogenen Enden zu verwenden.
3. Optische Anzeige: Dieses Gerät hilft Ihnen, die korrekte Installation der optischen Elemente zu überprüfen. Ein optischer Indikator ermöglicht es Ihnen, die Genauigkeit der Montage zu bestimmen und mögliche Fehler zu identifizieren.
4. Optisches Quadrat: Das optische Quadrat hilft Ihnen, die optischen Elemente im richtigen Winkel zu installieren. Dieses Werkzeug ist besonders nützlich bei der Montage von optischen Systemen mit Winkelverschiebung oder Drehung.
5. Aluminiumfolie: Aluminiumfolie kann als optische Erdung und Abschirmung gegen unerwünschte elektromagnetische Felder verwendet werden. Es kann auch dazu dienen, optische Doppelschaum- und fokale Ringscheiben zu erzeugen.
Dies sind die wichtigsten Arten von optischen Werkzeugen, mit denen Sie Ihren eigenen optischen Schwadloder erstellen können. Vergessen Sie nicht die Genauigkeit und Genauigkeit bei der Montage, um ein funktionierendes und zuverlässiges Gerät zu erhalten.
Elektronische Komponenten für die Montage des optischen Schwadlockers
Sie benötigen die folgenden elektronischen Komponenten, um den optischen Schwader zu montieren:
| Komponente | Anzahl | Die Beschreibung |
|---|---|---|
| Fotodioden | 2 | Photodioden werden verwendet, um Lichtsignale aufzuzeichnen. |
| Infrarot-LED | 1 | Die Infrarot-LED strahlt Infrarotlicht aus, um mit den Photodioden zu arbeiten. |
| Code-Laufwerk | 1 | Eine Codedisk ist eine Lochscheibe, die verwendet wird, um optische Signale beim Drehen zu erzeugen. |
| Optokoppler | 2 | Optokoppler werden verwendet, um Signale von Fotodioden zu verstärken und zu isolieren. |
| Widerstände | 6 | Widerstände werden verwendet, um den Widerstand einzustellen und sicherzustellen, dass elektrische Schaltungen ordnungsgemäß funktionieren. |
| Kondensatoren | 4 | Kondensatoren werden verwendet, um elektrische Energie zu speichern und auszugeben. |
| Transistoren | 2 | Transistoren werden verwendet, um elektrische Signale in Schaltungen zu verstärken und umzuschalten. |
| Resistive Teiler | 2 | Resistive Teiler werden verwendet, um Signale in Schaltungen einzustellen. |
Stellen Sie sicher, dass alle Komponenten den in der Bedienungsanleitung angegebenen Spezifikationen entsprechen.
Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Zusammenbau des optischen Schwadens
Schritt 1: Vorbereiten der Materialien
Sie benötigen die folgenden Materialien, um den optischen Schwader zu montieren:
- eine Scheibe oder ein Rad mit Löchern (Sie können eine alte CD verwenden);
- fotodiode oder Fototransistor;
- lasermodul oder LED;
- optischer Filter (falls erforderlich);
- Leiterplatte;
- Widerstände;
- Kondensatoren;
- Draht;
- lötstation oder Lötkolben;
- lötpaste oder Flussmittel;
- lötdraht;
- Pinzetten;
- Schleifpapier;
- Flachzange;
- Schere.
Schritt 2: Vorbereiten der Disc
Nehmen Sie eine Scheibe oder ein Rad mit Löchern und stellen Sie sicher, dass es sauber ist und frei von Kratzern ist. Wischen Sie es bei Bedarf mit Schleifpapier ab. Markieren Sie die gleichmäßige Lochposition auf der Disc.
Schritt 3: Bauen Sie das Schema zusammen
Platzieren Sie eine Fotodiode oder einen Fototransistor, ein Lasermodul oder eine LED, Widerstände, Kondensatoren und Drähte auf der Leiterplatte. Löten Sie die Elemente gemäß dem Montageschema an die Platine.
Schritt 4: Montage der Disc
Setzen Sie die Scheibe so auf die Achse, dass die Löcher mit der Fotodiode oder dem Fototransistor und der LED übereinstimmen. Befestigen Sie die Scheibe so an der Achse, dass sie stabil ist und nicht klappert.
Schritt 5: An die Stromversorgung anschließen
Löten Sie die Drähte von der Leiterplatte zur Stromquelle gemäß dem Schema. Stellen Sie sicher, dass alle Verbindungen zuverlässig und isoliert sind.
Schritt 6: Testen und Konfigurieren
Schließen Sie den optischen Valve-Encoder an eine Stromquelle an und überprüfen Sie, ob er funktionsfähig ist. Stellen Sie bei Bedarf den Reflektor und den Fotoempfänger ein, um das beste Ergebnis zu erzielen.
Schritt 7: Schlussfolgerung
Jetzt haben Sie Ihren eigenen optischen Schwadloder erfolgreich zusammengebaut! Es ist bereit für den Einsatz in Ihrem Projekt. Stellen Sie sicher, dass alle Anschlüsse sicher einrasten und die Kabelisolierung intakt ist.
Beachten: achten Sie beim Umgang mit elektronischen Komponenten und Stromversorgungen auf Sicherheits- und Vorsichtsmaßnahmen, um einen elektrischen Schlag oder eine Beschädigung des Geräts zu vermeiden.
