基礎体力測定結果

ここの所忙しくて、帰宅後の趣味の時間をなかなか取れないのですが、
何とかSR(Shake Reduction)ユニットの基礎体力の測定を終了。

PENTAXのDLSRのSR(Shake Reduction)機構、
純正の制御を解析すればいいのでしょうが、それも面白くないかなと自前で使いこなすべく

VCM(ボイスコイルモータ)は磁気抵抗のために、ON/OFF制御を行うととたんに効率が悪化する。実測だと、ON期間9.8ms、OFF期間0.2msで周期10ms、5V駆動のデューティ制御を行うと、常時ON時の推力に対して41%程度にとどまるという感じです。
また当然のように通電時間と推力はリニアな関係にはならないので注意が必要で、さらに位置偏移によっても推力が変わるので、位置による推力変化も考える必要がります。

常時VCM 1個あたりの常時電源ON時(5V印加時)の推力は、56gf程度ありますが、上記のとおり少しでもPWMをかけると推力ががた落ちして10ms周期の98%Dutyで23gfまで低下します。
因みにCMOSの載っている可動部の質量は、純正状態で25.8g程度、IRカットフィルタ、DR(DustRemove)機構を取り除いて18.2g程度です。実際の駆動にはコイル2個を使えますが、Gの掛かる方向ではほぼほぼコイル1個分の推力は重力を支えるのに必要になります。

周期や駆動電圧を変更することで推力は変わりますが、応答速度や発熱を考慮して、まずは10ms周期のPWM、5V駆動でまずは試してみようと思います。



10sec周期でコイルの通電Dutyを変更して、推力を測定したグラフ
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少しでもOFF時間があると一気に推力が低下するようで、100%と98%では2.4倍近い差が出てます。
これはインダクタンスの磁気抵抗の影響がこれだけあるということなのでしょう。
また周期を5msecにすると、可動部質量以下の推力しか得られないので最低でも10msec程度が必要そうです。
(カメラを振り回すと余分な加速度がかかるのでその場合はもっと)

Duty:100%は除外して、制御を行う方向にします。
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幸い二次曲線でうまく近似できそうです。


あとはコイル位置で推力が変わるので、こいつも測定。
画像

こちらも二次で何とかなりそうです。



ホールセンサの電源回路、増幅回路の抵抗値などもブレッドボードで大体決定出来きて、ArduinoMicro + TI:ADS1115(A/Dコンバータ)での計測も問題なさそうなので、次はホールセンサ廻りの回路(3系統分)の基板かを予定しています。可動部の抗力の測定もやってみましたが測定結果がイマイチ安定しないので、制御をオーバーダンピング気味にして様子見るしかなさそうです。
来週末位にはホールセンサとコイル駆動を組み合わせて、位置制御のための結合テストを始めたいですが...
どうなることやら。

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この記事へのコメント

☆男(hoshiotoko)
2018年06月09日 21:05
今晩は。
非力なSR機構を手ぶれ補正に実用化するって大変そうですね。
これで高速ガイダーが出来れば、ホントに面白いですね!
ところで、PoleNavigatorは南天では使えるのでしょうか?
2018年06月10日 00:50
☆男さん、
忙しすぎて、モチベーションが上がらずほったらかしですが...、ボチボチやります。
予算があれば、力技モーターで動かすんですけどね~。
PoleNavino南天は、もちろんサポートしてますよ。
右下のNorthPole/SouthPole、PolarisIndicator部をクリックすると切り替わります。(ただし南天の実績なし、汗)

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