សេចក្តីផ្តើមអំពីឡាស៊ែរហ្គាល់វ៉ាណូម៉ែត្រ

ម៉ាស៊ីនស្កេនឡាស៊ែរ ដែលហៅម្យ៉ាងទៀតថា ហ្គាវ៉ាណូម៉ែត្រឡាស៊ែរ មានក្បាលស្កេនអុបទិក XY ឧបករណ៍ពង្រីកដ្រាយអេឡិចត្រូនិច និងកែវឆ្លុះអុបទិក។ សញ្ញាដែលផ្តល់ដោយឧបករណ៍បញ្ជាកុំព្យូទ័រជំរុញក្បាលស្កេនអុបទិកតាមរយៈសៀគ្វីពង្រីកដ្រាយ ដោយហេតុនេះគ្រប់គ្រងការផ្លាតនៃធ្នឹមឡាស៊ែរនៅក្នុងប្លង់ XY។ និយាយឱ្យសាមញ្ញ ហ្គាវ៉ាណូម៉ែត្រគឺជាហ្គាវ៉ាណូម៉ែត្រស្កេនដែលប្រើក្នុងឧស្សាហកម្មឡាស៊ែរ។ ពាក្យវិជ្ជាជីវៈរបស់វាត្រូវបានគេហៅថា ហ្គាវ៉ាណូម៉ែត្រស្កេនល្បឿនលឿន ប្រព័ន្ធស្កេន Galvo។ ហ្គាវ៉ាណូម៉ែត្រដែលហៅថា ហ្គាវ៉ាណូម៉ែត្រក៏អាចហៅថា អាំម៉ែត្រផងដែរ។ គំនិតរចនារបស់វាធ្វើតាមវិធីសាស្ត្ររចនារបស់អាំម៉ែត្រទាំងស្រុង។ កែវជំនួសម្ជុល ហើយសញ្ញារបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាត្រូវបានជំនួសដោយសញ្ញា -5V-5V ឬ -10V-+10V DC ដែលគ្រប់គ្រងដោយកុំព្យូទ័រ។ ដើម្បីបំពេញសកម្មភាពដែលបានកំណត់ទុកជាមុន។ ដូចប្រព័ន្ធស្កេនកញ្ចក់បង្វិល ប្រព័ន្ធបញ្ជាធម្មតានេះប្រើកញ្ចក់ដកថយមួយគូ។ ភាពខុសគ្នាគឺថាម៉ូទ័រ stepper ដែលជំរុញសំណុំកែវនេះត្រូវបានជំនួសដោយម៉ូទ័រ servo។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យនេះ ឧបករណ៍ចាប់ទីតាំងមួយត្រូវបានប្រើប្រាស់។ គំនិតរចនា និងរង្វិលជុំមតិត្រឡប់អវិជ្ជមានធានាបន្ថែមទៀតនូវភាពត្រឹមត្រូវនៃប្រព័ន្ធ ហើយល្បឿនស្កេន និងភាពត្រឹមត្រូវនៃទីតាំងម្តងហើយម្តងទៀតនៃប្រព័ន្ធទាំងមូលឈានដល់កម្រិតថ្មីមួយ។ ក្បាលសម្គាល់ស្កេនហ្គាវ៉ាឡូម៉ែត្រភាគច្រើនត្រូវបានផ្សំឡើងដោយកញ្ចក់ស្កេន XY កែវថតវាល ហ្គាវ៉ាឡូម៉ែត្រ និងកម្មវិធីសម្គាល់ដែលគ្រប់គ្រងដោយកុំព្យូទ័រ។ ជ្រើសរើសសមាសធាតុអុបទិកដែលត្រូវគ្នាទៅតាមរលកឡាស៊ែរផ្សេងៗគ្នា។ ជម្រើសពាក់ព័ន្ធក៏រួមបញ្ចូលឧបករណ៍ពង្រីកធ្នឹមឡាស៊ែរ ឡាស៊ែរជាដើម។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធបង្ហាញឡាស៊ែរ រលកនៃការស្កេនអុបទិកគឺជាការស្កេនវ៉ិចទ័រ ហើយល្បឿនស្កេននៃប្រព័ន្ធកំណត់ស្ថេរភាពនៃលំនាំឡាស៊ែរ។ ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ ម៉ាស៊ីនស្កេនល្បឿនលឿនត្រូវបានបង្កើតឡើង ដោយល្បឿនស្កេនឈានដល់ 45,000 ពិន្ទុ/វិនាទី ដែលធ្វើឱ្យវាអាចបង្ហាញចលនាឡាស៊ែរស្មុគស្មាញ។

៥.១ សន្លាក់ផ្សារដែកដោយប្រើឡាស៊ែរហ្គាល់វ៉ាណូម៉ែត្រ

៥.១.១ និយមន័យ និងសមាសភាពនៃសន្លាក់ផ្សារហ្គាវ៉ាល់ណាម៉ែត្រ៖

ក្បាលផ្តោតការប៉ះទង្គិចប្រើឧបករណ៍មេកានិចជាវេទិកាទ្រទ្រង់។ ឧបករណ៍មេកានិចផ្លាស់ទីទៅមកដើម្បីសម្រេចបាននូវការផ្សារនៃគន្លងផ្សារផ្សេងៗគ្នា។ ភាពត្រឹមត្រូវនៃការផ្សារអាស្រ័យលើភាពត្រឹមត្រូវរបស់ឧបករណ៍បញ្ជា ដូច្នេះមានបញ្ហាដូចជាភាពត្រឹមត្រូវទាប ល្បឿនឆ្លើយតបយឺត និងនិចលភាពខ្ពស់។ ប្រព័ន្ធស្កេនហ្គាវ៉ាឡូម៉ែត្រប្រើម៉ូទ័រដើម្បីដឹកកែវសម្រាប់ការផ្លាត។ ម៉ូទ័រត្រូវបានជំរុញដោយចរន្តជាក់លាក់មួយ ហើយមានគុណសម្បត្តិនៃភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និចលភាពតូច និងការឆ្លើយតបលឿន។ នៅពេលដែលធ្នឹមត្រូវបានបំភ្លឺនៅលើកែវហ្គាវ៉ាឡូម៉ែត្រ ការផ្លាតរបស់ហ្គាវ៉ាឡូម៉ែត្រផ្លាស់ប្តូរធ្នឹមឡាស៊ែរ។ ដូច្នេះ ធ្នឹមឡាស៊ែរអាចស្កេនគន្លងណាមួយនៅក្នុងវាលស្កេននៃទិដ្ឋភាពតាមរយៈប្រព័ន្ធហ្គាវ៉ាឡូម៉ែត្រ។

សមាសធាតុសំខាន់ៗនៃប្រព័ន្ធស្កេនហ្គាវ៉ាណូម៉ែត្រគឺ ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ការពង្រីកធ្នឹម កែវផ្តោត ហ្គាវ៉ាណូម៉ែត្រស្កេនពីរអ័ក្ស XY បន្ទះត្រួតពិនិត្យ និងប្រព័ន្ធកម្មវិធីកុំព្យូទ័រម៉ាស៊ីន។ ហ្គាវ៉ាណូម៉ែត្រស្កេនភាគច្រើនសំដៅទៅលើក្បាលស្កេនហ្គាវ៉ាណូម៉ែត្រ XY ពីរ ដែលត្រូវបានជំរុញដោយម៉ូទ័រ servo បញ្ច្រាស់ល្បឿនលឿន។ ប្រព័ន្ធ servo អ័ក្សពីរជំរុញហ្គាវ៉ាណូម៉ែត្រស្កេនពីរអ័ក្ស XY ឱ្យងាកតាមអ័ក្ស X និងអ័ក្ស Y រៀងៗខ្លួនដោយផ្ញើសញ្ញាបញ្ជាទៅម៉ូទ័រ servo អ័ក្ស X និង Y។ តាមវិធីនេះ តាមរយៈចលនារួមបញ្ចូលគ្នានៃកែវកញ្ចក់ពីរអ័ក្ស XY ប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យអាចបំលែងសញ្ញាតាមរយៈបន្ទះហ្គាវ៉ាណូម៉ែត្រយោងទៅតាមគំរូក្រាហ្វិកដែលបានកំណត់ជាមុននៃកម្មវិធីកុំព្យូទ័រម៉ាស៊ីនយោងទៅតាមផ្លូវដែលបានកំណត់ ហើយផ្លាស់ទីយ៉ាងលឿននៅលើប្លង់ការងារដើម្បីបង្កើតជាគន្លងស្កេន។

៥.១.២ ចំណាត់ថ្នាក់នៃសន្លាក់ផ្សារហ្គាវ៉ាល់ណាម៉ែត្រ៖

១. កែវថតស្កេនផ្តោតខាងមុខ

យោងតាមទំនាក់ទំនងទីតាំងរវាងកែវថតផ្តោត និងហ្គាឡាណូម៉ែត្រឡាស៊ែរ របៀបស្កេនរបស់ហ្គាឡាណូម៉ែត្រអាចបែងចែកទៅជាការស្កេនផ្តោតខាងមុខ (រូបភាពទី 1 ខាងក្រោម) និងការស្កេនផ្តោតខាងក្រោយ (រូបភាពទី 2 ខាងក្រោម)។ ដោយសារតែមានភាពខុសគ្នានៃផ្លូវអុបទិក នៅពេលដែលធ្នឹមឡាស៊ែរត្រូវបានបង្វែរទៅទីតាំងផ្សេងៗគ្នា (ចម្ងាយបញ្ជូនធ្នឹមគឺខុសគ្នា) ផ្ទៃផ្តោតឡាស៊ែរក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការស្កេនរបៀបផ្តោតមុនគឺជាផ្ទៃអឌ្ឍគោល ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងឆ្វេង។ វិធីសាស្ត្រស្កេនក្រោយការផ្តោតត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងស្តាំ។ កែវថតគោលដៅគឺជាកែវថត F-plan។ កញ្ចក់ F-plan មានការរចនាអុបទិកពិសេស។ តាមរយៈការណែនាំការកែតម្រូវអុបទិក ផ្ទៃផ្តោតអឌ្ឍគោលនៃធ្នឹមឡាស៊ែរអាចត្រូវបានកែតម្រូវឱ្យរាបស្មើ។ ការស្កេនក្រោយការផ្តោតគឺសមរម្យជាចម្បងសម្រាប់កម្មវិធីដែលត្រូវការភាពត្រឹមត្រូវនៃដំណើរការខ្ពស់ និងជួរដំណើរការតូចមួយ ដូចជាការសម្គាល់ឡាស៊ែរ ការផ្សារមីក្រូស្ត្រុកទ័រឡាស៊ែរជាដើម។

2.កែវថតស្កេនផ្តោតខាងក្រោយ

នៅពេលដែលផ្ទៃស្កេនកើនឡើង រន្ធបើករបស់កែវ f-theta ក៏កើនឡើងផងដែរ។ ដោយសារតែដែនកំណត់បច្ចេកទេស និងសម្ភារៈ កែវ f-theta ដែលមានរន្ធបើកធំមានតម្លៃថ្លៃណាស់ ហើយដំណោះស្រាយនេះមិនត្រូវបានទទួលយកទេ។ ប្រព័ន្ធស្កេន galvanometer ខាងមុខកែវគោលបំណងរួមផ្សំជាមួយមនុស្សយន្តប្រាំមួយអ័ក្ស គឺជាដំណោះស្រាយដែលអាចធ្វើទៅបាន ដែលអាចកាត់បន្ថយការពឹងផ្អែកលើឧបករណ៍ galvanometer មានកម្រិតភាពត្រឹមត្រូវនៃប្រព័ន្ធគួរឱ្យកត់សម្គាល់ និងមានភាពឆបគ្នាល្អ។ ដំណោះស្រាយនេះត្រូវបានអនុម័តដោយអ្នករួមបញ្ចូលភាគច្រើន។ Adopt ដែលជារឿយៗត្រូវបានគេហៅថាការផ្សារហោះហើរ។ ការផ្សារនៃរបារឡានក្រុងម៉ូឌុល រួមទាំងការសម្អាតបង្គោល មានកម្មវិធីហោះហើរ ដែលអាចបង្កើនទទឹងដំណើរការប្រកបដោយភាពបត់បែន និងមានប្រសិទ្ធភាព។

ហ្គាឡង់ណូម៉ែត្រ 3.3D៖

ដោយមិនគិតពីថាតើវាជាការស្កេនដែលផ្តោតខាងមុខ ឬការស្កេនដែលផ្តោតខាងក្រោយទេ ការផ្តោតនៃធ្នឹមឡាស៊ែរមិនអាចគ្រប់គ្រងសម្រាប់ការផ្តោតថាមវន្តបានទេ។ សម្រាប់របៀបស្កេនដែលផ្តោតខាងមុខ នៅពេលដែលស្នាដៃដែលត្រូវដំណើរការមានទំហំតូច កែវផ្តោតមានជួរជម្រៅផ្តោតជាក់លាក់មួយ ដូច្នេះវាអាចអនុវត្តការស្កេនដែលផ្តោតជាមួយនឹងទម្រង់តូចមួយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅពេលដែលប្លង់ដែលត្រូវស្កេនមានទំហំធំ ចំណុចនៅជិតគែមនឹងមិនផ្តោត ហើយមិនអាចផ្តោតលើផ្ទៃនៃស្នាដៃដែលត្រូវដំណើរការបានទេ ព្រោះវាលើសពីជួរជម្រៅនៃការផ្តោតឡាស៊ែរ។ ដូច្នេះ នៅពេលដែលធ្នឹមឡាស៊ែរត្រូវបានទាមទារឱ្យផ្តោតបានល្អនៅទីតាំងណាមួយនៅលើប្លង់ស្កេន ហើយវាលនៃទិដ្ឋភាពមានទំហំធំ ការប្រើប្រាស់កែវប្រវែងផ្តោតថេរមិនអាចបំពេញតាមតម្រូវការស្កេនបានទេ។ ប្រព័ន្ធផ្តោតថាមវន្តគឺជាសំណុំនៃប្រព័ន្ធអុបទិកដែលប្រវែងផ្តោតរបស់វាអាចផ្លាស់ប្តូរតាមតម្រូវការ។ ដូច្នេះ អ្នកស្រាវជ្រាវស្នើឱ្យប្រើកែវផ្តោតថាមវន្តដើម្បីទូទាត់សងសម្រាប់ភាពខុសគ្នានៃផ្លូវអុបទិក ហើយប្រើកែវប៉ោង (ឧបករណ៍ពង្រីកធ្នឹម) ដើម្បីផ្លាស់ទីលីនេអ៊ែរតាមបណ្តោយអ័ក្សអុបទិកដើម្បីគ្រប់គ្រងទីតាំងផ្តោត និងសម្រេចបាននូវផ្ទៃដែលត្រូវដំណើរការទូទាត់សងសម្រាប់ភាពខុសគ្នានៃផ្លូវអុបទិកនៅទីតាំងផ្សេងៗគ្នា។ បើប្រៀបធៀបជាមួយ galvanometer 2D សមាសធាតុនៃ galvanometer 3D បន្ថែមជាចម្បងនូវ "ប្រព័ន្ធអុបទិកអ័ក្ស Z" ដូច្នេះ galvanometer 3D អាចផ្លាស់ប្តូរទីតាំងផ្តោតអារម្មណ៍ដោយសេរីក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការផ្សារ និងអនុវត្តការផ្សារផ្ទៃកោងលំហ ដោយមិនចាំបាច់ផ្លាស់ប្តូរឧបករណ៍ផ្ទុកដូចជាឧបករណ៍ម៉ាស៊ីនជាដើម ដូចជា galvanometer 2D នោះទេ។ កម្ពស់របស់រ៉ូបូតត្រូវបានប្រើដើម្បីកែតម្រូវទីតាំងផ្តោតអារម្មណ៍ផ្សារ។