Toen onlangs mijn HP deskjet printer het liet afweten was
ik gedwongen om
de binnenzijde te inspecteren. Mijn oog viel daarbij op een
kunststof 'meetlineaal', waarmee de koppositie bepaald wordt. In
tegenstelling tot wat ik altijd gedacht had blijken er in deze printers
al
jaar en dag servomotoren te zitten met terugkoppeling en
geen stappenmotoren. Ik had nog een oude printer op zolder staan
die snel werd omgebouwd (of liever gezegd: gestript) tot 'mechatronisch
test platform'. Een snelle kontrole leerde dat er ongeveer 6 streepjes
per mm op de strip
staan. Maar de printer was toch een 600 dpi model? 600 dpi is
0,0423 mm per dot terwijl de streepjes 0,16 mm uit elkaar staan.
Hoe werkt het?
De bij de 'lineaal' horende sensor levert een zogenaamd kwadratuur
signaal. In de praktijk komt het erop neer dat er twee uitgangen
zijn: A en B. Als de lineaal door de sensor bewogen wordt, zien we
op de A en B uitgangen pulsen verschijnen.
Bovenin het plaatje hiernaast zie je (symbolisch) de lineaal en de
leeskop. De leeskop
bevat twee detectoren die enigzins verschoven zijn t.o.v. elkaar. Als
de ene midden op een streep staat, staat de andere net op een
overgang, zoals getekend. Beweegt de kop nu naar rechts dan komt
eerst de B detector helemaal op een doorzichtige streep, waarna de A
detector op een zwarte streep zal komen. In de getekende signalen
zien we dan ook dat het B signaal eerst hoog wordt waarna het A
signaal laag zal worden als we vanuit de aangegeven positie naar
rechts gaan. Bewegen we naar links, dan is de volgorde van
'omklappen' van de signalen precies andersom zoals makkelijk na te gaan
is. Hierdoor kunnen we uit de volgorde van 'omklappen' bepalen in welke
richting
de kop beweegt. Wordt A hoog als B laag is dan gaan we naar rechts
en als A hoog wordt terwijl B hoog is, dan bewegen we naar links.
Door nu het aantal A pulsen te tellen weten we hoeveel doorzichtige
strepen we gepasseerd zijn. In ons geval is dit 0,1693 mm per
streep. Voor een uitlezing op een freesbank hebben we daar niet zo
heel veel aan. Het wordt pas interessant als we alle overgangen
(zowel van A als B) gaan tellen. Daarmee is de resolutie opgevoerd
tot 0,0423 mm (=0,1693 mm / 4). Anders gezegd: 'beter dan
vijf-honderdsten', hetzelfde als we met de nonius op een normale
schuifmaat kunnen aflezen. Voor mijn hobby freesmachine is die
600dpi een acceptabele waarde.
De praktische realisatie Voor de X-detector is een beugeltje gemaakt dat op de Y-slede gemonteerd wordt. Gewoon met dubbelzijdig plakband, zodat niet in de machine zelf
geboord hoeft te worden. De ingekorte lineaal wordt in een stuk aluminium
hoeklijn gemonteerd.
Aan een zijde is een gaatje gemaakt (met een tandarts freesje want ponsen ging niet) dat over een schroefje valt. Het andere einde wordt door een veertje in het oorspronkelijke gat strakgehouden.
|