Hallo Photonic,
wie alt ist denn das Ding? Könntest du
Bilder posten?
Gruß
Georg

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Dimmen ist für die Dummen

Das Ganze ist in der Optikeinheit aus einem HP/Agilent 71450B optical spectrum analyzer, gemäss den Bauteilcodes von 1999, also nicht allzu alt. Das Gitter wird von einem bürstenlosen 3-Phasen Servomotor in Dreiecksschaltung angetrieben, zudem hat dieser Motor Hallgeber. Der Grund einen anderen Motor für den Schlitz zu nehmen muss woanders zu finden sein als in den begrenzten technischen Möglichkeiten zur Zeit der Konstruktion.

Ich habe nachgemessen und anhand der Induktionsspannung gefunden dass die beiden Spulen des Motors tatsächlich um elektrische 90° zueinander verdreht sind. (Oszi im xy-Betrieb, Motor von Hand gedreht, ergibt einen etwas in Richtung Quadrat zerdrückten Kreis). Daraus der Motor beim von Hand drehen in etwa 3 V erzeugt, habe ich geschlossen dass es irgend eine Sorte permanenterregter Motor sein müsste.

Bestrome ich eine Spule (habe mal 100 mA genommen) ergibt sich ein Rastmoment in 3 Positionen pro Umdrehung.

So wie sich dieser Motor bisher gibt würde ich ihn mit 2 H-Brücken betreiben, jeweils in locked antiphase PWM Betrieb (wie heisst das auf deutsch?). Wär das eine vernünftige Idee? Die Ansprüche an die Positioniergenauigkeit sind sehr hoch, da dieser Motor direkt ein Rad antreibt, auf welchem die verschiedenen Eingangsschlitze des Monochromators montiert sind.

Ich habe vom Motor noch zwei Bilder angehängt


Ich habe noch ein paar mehr Bilder von verschiedenen Komponenten wenn sie jemand sehen will, das ganze Teil ist optisch und mechanisch sehr schön konstruiert. Es ist ein 30 cm Doppelmonochromator mit einer Auflösung von 0.1 nm, ursprünglich entworfen für 600-1700 nm. Ich will ihn aber mit einem anderen Detektor für den sichtbaren Spektralbereich nutzen, das Gitter ist dafür ok.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: photonic am 18 Apr 2010 19:16 ]

Hallo photonic,
so eine alte Technik aus Röhrenzeiten ist
das offensichtlich nicht.
Das könnte trotzdem ein Ferraris-Motor sein.
(2-Phasen)
Gruß
Georg

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Dimmen ist für die Dummen

Wenn ich den Ferrarismotor richtig verstehe ist das ein Asynchronmotor der auch unter Strom keinerlei Rastmoment haben kann. Mein Motor hat das aber sobald ich eine Wicklung bestrome. Zudem erzeugt er wenn man ihn von Hand dreht eine fast sinusfürmige Spannung von mehreren V.

Angenommen das wäre etwas wie ein 2-Phasen Bürstenloser Motor, wie treibe ich den in dieser Anwendung am besten an? Vor allem hinsichtlich dem Winkel zwischen Rotor und Feld. Microstep-Schrittmotormässig wird das mit 10 Ohm Windungswiderstand eine tolle Heizung so lange ich den Strom nicht extern begrenze. Zudem wird die Dynamik und das Drehmoment lausig sein, nicht das was ich für einen Servo brauche auch wenn er hauptsächlich mit Stillstand beschäftigt sein wird... Ich würds jetzt mal mit 45° zwischen Feld und Rotor versuchen.

Zur Versorgung hab ich an einen IC wie den L6204 von ST gedacht (Datasheet: http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/1374.pdf)

Auseinandernehmen um nachzuschauen was im Motor tatsächlich drin ist möchte ich nur absolut ungerne bis gar nicht, da mechanisch sehr sensible Teile dran sind.

Falls ich alle Antriebe wieder ordentlich hinbekomme, überleg ich mir doch noch ein neues Gitter und eine APD oder PMT als Detektor einzubauen...

[ Diese Nachricht wurde geändert von: photonic am 18 Apr 2010 23:53 ]

Hallo!

Könnte die Ansteuerung nicht so ähnlich wie beim Lesekopf der Festplatte funktionieren? Ich habe das bisher so verstanden, daß positioniert werden soll und nicht dauernd rotiert.

mfg lötfix

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Haftungsausschluß:
Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung. Rechtsansprüche dürfen daraus nicht abgeleitet werden. Sicherheitsvorschriften beachten!

Ich denke das wird schon auf etwas in dieser Richtung hinauslaufen. Ich hoffe aber noch das ich mit einer ausreichend schnellen PWM und einem Software PID-Regler in einem AVR davonkomme. Ich brauche ja nicht die brutale Dynamik dieser Festplattenantriebe. In meiner Anwendung soll nur positioniert werden (dies aber schnell), und diese Position dann reproduzierbar gehalten werden, anhand der Daten vom Encoder. Aber ohne dass ich es ausprobiert habe bin ich sicher dass das nur in einem geschlossenen Regelkreis gehen wird, bei einer Festplatte ist das auch so.

In Harddisk Kopfantrieben werden analoge Brückenendstufen verbaut um das ganze so schön wie möglich anzutreiben. Mal schauen wie weit ich gehen muss damit das ganze funktioniert.

Aber der Motor an sich ist von der Bauart her nichts was man wirklich kennen müsste und daher klar wäre was der elektrisch gerne sehen möchte?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: photonic am 19 Apr 2010 21:18 ]

Könnte auch so ähnlich sein wie der Galvo-Antrieb bei den Ablenkspiegen der Beschriftungslaser.
Eventuell reicht schon ein kleiner Strom direkt aus einem DAC.
Mal versuchsweise mit 2 Labornetzgeräten beide Spulen beaufschlagen und sehen wie der Motor auf Veränderungen reagiert.
Vielleicht ergibt sich mit der 2. Spule eine bessere Linearität etc.

mfg lötfix

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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung. Rechtsansprüche dürfen daraus nicht abgeleitet werden. Sicherheitsvorschriften beachten!

Zitat :

Der Grund einen anderen Motor für den Schlitz zu nehmen muss woanders zu finden sein als in den begrenzten technischen Möglichkeiten zur Zeit der Konstruktion.

In der Tat.
HP hat gewöhnlich auch keinen Murx zusammengebaut.
Wozu wird da überhaupt der Spalt verändert?
Die meisten mir bekannten UV-VIS-Monochromatoren, auch Echelle-Typen, mit bierdeckelgrossen Gittern und Auflösungen von ein paar pm, haben feste Spalten oder Lochblenden.
Bei den uralten Geräten hingegen gab es viel mehr zu schrauben, und da waren dann auch Mikrometerschrauben an den Spalten zu finden.

Vielleicht hat der ehemalige Besitzer der Maschine noch die Handbücher im Regal ...


P.S.:
Ich habe fast den Eindruck, dass der Motor nur ein Filterrad positioniert.

Ich werd mal ein bisschen weiter probieren was dem Motor guttut, mit 100 mA hat er schon ganz ein gutes Haltemoment und wird nicht warm. Ich werde mal einen Brückentreiber dafür Aufbauen und schauen wie gut der Motor läuft. Im Moment versuche ich gerade die Betriebsparameter für den Encoder zu erraten und den in Betrieb zu nehmen.

Diese Achse ist leider kein Filterrad, sondern ein Rad voller verschiedener Schlitze. Die dienen dazu die Auflösung des Monochromators zu wählen, von einigen nm bis < 100 pm, hohe Auflösung bezahlt man dann halt mit einem kleineren Signal. Dann hole ich en bisschen weiter aus wie das ganze Teil optisch funktioniert:

Vom Aufbau her ist es ein Littrow-Gittermonochromator, wobei das Licht zweimal über das Gitter geht bevor es auf den Detektor trifft.

Der eigentliche Eingangsschlitz ist fest, in Form einer 9 um optischen Faser. Nachdem das Licht das erste Mal vom Gitter zurückkommt geht es durch besagtes Schlitz-Rad, es ist der Zwischenschlitz vor dem zweiten Durchgang auf das Gitter. Nach der Rückkehr vom Gitter wird das Licht wieder in eine 9 um Faser eingekoppelt und zum Detektor geleitet. Damit man überhaupt irgendeine Chance hat da Licht herauszubekommen ist der Faserkoppler auf einer magnetisch verstellbaren xy-stage montiert, die Dehnmesstreifen zur Positionsbestimmung enthält. Die Messverstärker sind zum Glück noch da.

Zur Ordnungs-Separation gibt es ein Filter das den Lichtweg zur Hälfte abdeckt, ob man das gefilterte oder ungefilterte Licht detektiert entscheidet die Position der Ausgangsfaser.

Das ist alles ein bisschen heikel von der Positionierung her, anstelle von genauer Mechanik hat man lieber alles verstellbar mit hochauflösenden Positionsgebern und Antrieben gemacht...

Um ein einfach ein Spektrometer zu haben würde ich mir besser eins auf dem Gebrauchtwarenmarkt kaufen, ich weiss, aber basteln macht halt doch Spass. Die Handbücher habe ich, aber das optische Innenleben gehört bei einem solchen Teil offenbar zu den "non user-serviceable parts" und ist nicht beschrieben.

hier noch ein paar mehr Bilder:



[ Diese Nachricht wurde geändert von: photonic am 20 Apr 2010  0:24 ]

Hier noch ein Bild vom Schlitzrad, das vordere, nicht die im Bild weiter hinten liegende Lochscheibe. Ich habe einen Schlitz mit einem Laser beleuchtet damit man ihn sehen kann, sonst wäre das unfotografierbar. Der abgebildete ist noch ein relativ grosser...



[ Diese Nachricht wurde geändert von: photonic am 20 Apr 2010  0:43 ]

Hallo Photonic,
schöne Bilder! Vielen Dank. Ich hab seit
Mitte 8oer keinen Umgang mehr mit derlei Technik,
deswegen war das recht aufschlußreich für mich.

Zitat :

Der eigentliche Eingangsschlitz ist fest, in Form einer 9 um optischen Faser.

Generell: optische Systeme bestehen aus Linsen, Blenden,
Spalten und Schirmen. (Schlitz gibts an der Hose)
:=)
Was mich irritiert, ist der Spalt in Form der Ziffer 9!
Wozu soll das gut sein? Ist das Ganze evtl ein
FT-(Fourier-Transform)-System? So was kenne ich nur von
IR-Geräten (soweit es um "Optik" geht).
Gruß
Georg



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[ Diese Nachricht wurde geändert von: GeorgS am 20 Apr 2010 11:21 ]

Danke für den Tipp mit dem Spalt statt Schlitz, stimmt natürlich. Ich hab das offenbar falsch vom englischen slit abgeleitet...

Mit der "Form einer 9 um optischen Faser" meinte ich eigentlich dass der Eingangsspalt nicht ein Spalt im eigentlichen Sinne ist, sondern das offene Ende einer "9/125 μm Stufenindex Singlemode Glasfaser". Hier im Forum kommt man mit ein bisschen Schlampigkeit einfach nicht weg... Gibt es auf der PC-Tastatur irgendeine direkte Tastenkombination für das Zeichen "μ" ?

Ein Fouriertransformsystem ist das ganze definitiv nicht, es ist ein ganz klassischer Gittermonochromator in ein bisschen ungewohnter mechanischer Ausführung.

Offtopic :

Zitat : Gibt es auf der PC-Tastatur irgendeine direkte Tastenkombination für das Zeichen "μ" ? AltGr m

Was du schreibst, bedeutet aber doch, das der Motor sich nur recht selten bewegt und schnell muss er auch nicht sein.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 20 Apr 2010 20:03 ]