Sterowanie silnikiem od przesłony obiektywu - co to za silnik?

[pepe__m]

Witam, pracuję nad projektem, którego celem jest sterowanie układem optycznym kamery za pomocą ATmegi. Układ optyczny - kompletny obiektyw z silnikami wyjąłem z kamery Sony CCD-FX700e. Mam problem ze sterowaniem silnikiem od przesłony. Nie do końca rozumiem zasadę działania tego układu, nie wiem co to za element podpisany na schemacie jako HALL, wydawałoby się, że może być to czujnik Halla, ale nie mogę rozgryźć, jak w takim razie powinno to działać.

Jedyne, co udało mi się zrobić z tym silnikiem, to uzyskać całkowite otwarcie przesłony, podłączając silnik do mostka H (L293D), jednak moim celem jest płynne sterowanie otwarciem przesłony.

Jako załącznik wrzucam fragment service manuala ze schematem tego układu.

Z góry wielkie dzięki za pomoc!

Sonyccd-fx700e.pdf

[marek1707]

Przecież masz dokładnie wszystko narysowane. Czego nie rozumiesz?

Tam nie ma żadnego silnika, to raczej ustrój pomiarowy - mały magnes przesuwany w stałym polu magnetycznym. Sterowanie przesłoną w tym standardzie odbywa się na zasadzie przepuszczania coraz większych prądów przez cewkę "drive". Cewka "cont" służy tylko do kontroli prędkości (nie położenia) otwierania i zapobiega drganiom i przesterowaniom - możesz jej nie używać.

Czujnik Halla jest w tym układzie raczej rzadkością ale wygląda na to, że tutaj daje sprzężenie zwrotne od faktycznego położenia przysłony. Normalnie sprzężenie zwrotne jest brane po prostu z jasności obrazu.

W najprostszym przypadku powinieneś zrobić układ sterowania prądem płynącym przez cewkę Drive i już. O ile pamiętam, jakieś 0-30mA ale mogę się mylić. Gdy prąd zmniejszasz lub wyłączasz w ogóle, sprężynka wymusza stopniowy powrót przysłony aż do stanu "zamknięte". Może to być proste, regulowane źródło napięciowe, np. PWM z procesora, odfiltrowany i ew. wzmocniony do wymaganej wartości napięcia. Zmierz omomierzem rezystancję cewki Drive i podłącz ją do zasilacza reglowanego DC. Zaczynając od 0V zwiększaj napięcie obserwując prąd i stan przesłony. Proste.

[pepe__m]

Dobrze, podawanie prądu na cewkę DRIVE przy całkiem odłączonej cewce CONT pozwala zmieniać położenie przesłony, jednak nie działa to do końca tak jak bym chciał - zwiększenie prądu powoduje otwarcie przesłony, ale później muszę prąd zmniejszyć o większą wartość, aby uzyskać poprzednie położenie przesłony, i odwrotnie (chodzi o to, że zmiany prądu w obie strony nie dają takiej samej zmiany położenia przesłony). Czy możliwe, że cewka CONT służy do kompensacji tego? W jakiś sposób stabilizuje i linearyzuje pracę przesłony? Dalej otwarte pozostaje też pytanie jak czujnik Halla wpływa na cewkę CONT?

Poza tym, że uda mi się jakoś ujarzmić przesłonę potrzebuję też jakiejś teorii na temat działania tego układu, ponieważ będę musiał to opisać (projekt inżynierski). Dlatego byłbym wdzięczny za jakieś wskazówki na ten temat, przykłady użycia, nazwę.

[marek1707]

System przesłony z dwoma cewkami wymyślono lata temu, gdy nie było miniaturowych silniczków krokowych, ultradźwiękowych napędów liniowych itp bajerów. Wtedy wzmacniacz operacyjny był szczytem marzeń więc na tym opiera się działanie tego pomysłu. Tak, masz rację, przysłona ma pewne mechaniczne opory ruchu więc może się zatrzymywać a potem gwałtownie ruszać. Ma też histerezę i wtedy jej położenie zależy od kierunku z jakiego dojeżdżała. Przykro mi, tak to działa. System zmiany położenia pracuje "na ślepo" w tym sensie, że nie wie gdzie przysłona jest. Za to powinien mieć informację o jasności obrazu i na tej podstawie może przysłonę otwierać lub zamykać względem tego co jest aktualnie ustawione - wszystko jedno jaka ta pozycja jest.

Druga cewka służy do kompensacji szybkości - sygnał z niej (bardzo słaby) pojawia się wtedy gdy przysłona się przesuwa. Możesz to wprowadzić na ujemne wejście wzmacniacza sterującego z odpowiednią wagą i załatwić tym samym problem dużych przesterowań. Żeby to dobrze zrozumieć wyobraź sobie magnesik stały a na nim (lub w nim) dwie cewki na wspólnej szpulce mające możliwość poruszania się. Jeżeli do jednej wpuścisz prąd to będzie wypychana lub wciągana z/do magnesu. Druga będzie produkować malutkie napięcie (rzędu mV) tylko wtedy, gdy pole będzie się zmieniało czyli gdy szpuleczka porusza się w polu magnesu.

Konkretnie w tej elektronice której schemat pokazałeś jest też czujnik Halla. Najprawdopodobniej - ale to tylko moje przypuszczenie - jest on jakoś magnetycznie sprzężony z mechaniką przysłony i być może można z niego wyczytać położenie absolutne choć wydaje mi się to dość problematyczne, bo musiałby pokazywać wielkość natężenia pola w zależności od położenia przysłony a tego sobie nie wyobrażam (*). O czujnikach Halla i ich aplikacjach musisz doczytać. Dwa piny zasilania i dwa piny wyjścia, proporcjonalnego do iloczynu zasilania i wielkości pola magnetycznego prostopadłego do płytki czujnika. W sumie to dość proste 🙂

Tu masz przykład dyskusji o takiej przysłonie z dwoma cewkami:

http://www.cctvforum.com/viewtopic.php?t=12538

A tu krótki opis z książki o telewizji i kamerach:

Jeśli to Twój projekt inżynierski to musisz się bardziej postarać i wziąć sprawy w swoje ręce. Rozrysuj sobie schemat do postaci bardziej czytelnej, zastąp szczegóły poszczególnych wzmacniaczy bloczkami typu "wzmacniacz x10" a zaczniesz rozumieć jak to działa. Ideę już znasz, tam masz szczegóły konkretnej implementacji. Dopasuj jedno do drugiego. Gdybyś dostał taką robotę w firmie, musiałbyś sobie radzić i zrobić to najwyżej w tydzień, więc nie trać czasu.

Możemy tu odpowiadać na pewne szczegółowe pytania, ale główna robota jest jednak Twoja. Nie rozkładaj rąk tylko zacznij myśleć nad dobrymi pytaniami dla wyszukiwarki. Wtedy zaczniesz nareszcie dostawać dobre odpowiedzi 🙂

EDIT: (*) - Już sobie to wyobrażam 🙂 musiałem przetrawić ten mechanizm na zebraniu firmowym.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[pepe__m]

Marek ogromne dzięki za pomoc! Jasne, staram się brać sprawy we własne łapy, ale potrzebowałem jakieś naprowadzenia. Tak czy siak temat na pewno nie jest jeszcze wyczerpany, przebrnę przez tę dyskusję, do której podałeś link, będę próbował to wszystko złożyć i pewnie jeszcze pojawią się jakieś pytania.

P.S. Co do konkretnych pytań do Wujka Google - dzięki temu fragmentowi znalazłem całą książkę, myślę że sporo z niej wyciągnę 🙂