Varias dudas, (profundidad de campo y pasos motor)

[Microxavi]

Hola, me vuelvo a presentar después de no poder recuperar el acceso al foro... soy Xavi, ha pasado un tiempo desde mi ultima entrada.

Llevo un tiempo con dudas a las que no encuentro respuesta... Y he pensado que podríais ayudarme. Llevo tiempo construyendo un carril automático, conseguí hacerlo funcionar mediante arduino y remoteXY (una aplicación bluetooth para móvil) al carril le incorpore un husillo con paso de 1mm de THK, y las fotografías resultantes eran medio decentes, pero note una gran mejoría desde que incorpore un control MKJZZ, aún así noto que hay mucho por mejorar, por cierto, fotografío minerales, y las magnificaciones parten de 10X con objetivos Mitutoyo de 10X, 20X, y lentes Raynox DCR 150 y 250.

He aplicado las formulas que quanoteam compartió en el foro para calcular magnificaciones y aperturas, también he aplicado la formula para calcular numero de pasos en función de la profundidad de campo y es aquí donde algo no me cuadra..., pero veo unos datos que no me cuadran..., según estas formulas siempre es mas elevado que los datos que veo en la ficha técnica de Mitutoyo, en el caso del 10X es de 3,7 micras y 1,7 en el de 20X.
Formulas para calcular magnificación y apertura:
viewtopic.php?t=831

Interesantísimo video de quanoteam:
https://www.youtube.com/watch?v=fZ7AfcwdgSA

Otra duda que tengo tiene que ver con los pasos que un motor nema puede mover, según tengo entendido, el mínimo de un motor de 400 pasos no puede desplazar el eje a menos de 0,9°, creo que físicamente es imposible, así que con un husillo de 1mm la precisión sería de 0,0025 mm, pero por ejemplo MJKZZ ofrece una precisión mucho mas alta. Comercializan un sistema con husillo de 0,5 mm, por lo que doblaríamos la precisión de paso a 1mm, pero van mucho mas allá asegurando una precisión altísima al dividir los pasos. Matemáticamente salen los números, pero el motor tiene sus limites, que opináis?

[Alfredo M. Rubio]

Bien llegado al Foro Xavi.
Lo mejor que haces para conocer el paso que tienes que darle al carril, es usar una hoja de calculo.
Esta https://docs.google.com/spreadsheets/d/ ... sp=sharing te da el paso según las formulas de Lefkowitz y Nikon Microscophy. Así puedes escoger lo que mejor te resulte.
Esta hecha en función del anchodel sensor en mm, el tamaño del pixel y el CoC (los primeros datos que tienes que poner). Y cambia solo las celdas que están en verde, que si andas en las demás puedes variar las formulas. Esta en mi Drive, pero copiala al tuyo para usarla directamente con Hojas de Calculo de Google y no variarla
También puedes usar la calculadora que trae el Zerene Stacker, que funciona bien.

Con un carril THK KR2001a tal que él de la foto (Ahi esta montado para el sistema de Ploum o Novoflex, pero bueno el carril es el mismo)


Metodo-Ploum by Alfredo M. Rubio, en Flickr

que lleva un tornillo de 1mm de paso, con un motor Nema 17 de 400 pasos (0,9º) usando una controladora que maneje 128 micropasos (las de Mjkzz o esta misma viewtopic.php?f=14&t=1779 que sale por cuatro duros y funciona estupendamente) podrás obtener pasos “teoricos” de 1000/400/128=0,019micras.
Pero ten en cuenta que eso es “aritmetica” y como lo que usamos es mecánica y electrónica, y estas dos tienen unas limitaciones en cuanto a precisión y variabilidad a lo largo del tiempo y el recorrido, pues es imposible que puedas dar una serie de pasos seguidos de ese tamaño.
Y como ademas no tengo como medirlos, pues me conformo con dar pasos de media en media micra, que me valen bien cuando estoy usando un objetivo 50x/0,80. Y de todas formas en ese caso suelo decirle a la controladora que de pasos de 0,25micras. Son más fotos, pero me aseguro que no existan saltos.
No existe (que yo sepa) carril industrial de precisión que este certificado para menos de 1 micra.

[Microxavi]

Hola Alfredo y gracias por responder. Disponía de esta formula pero el excel es muy practico, gracias.
Pero yo me refiero a las limitaciones "mecánicas" de los elementos, en el caso de un Mitutoyo de 10X o 20X, el fabricante nos da una información en la tabla de características que no me acaba de cuadrar con el resultado de la formula, en el caso de utilizar un Mitutoyo 10X, la formula me da como resultado 8,99 y 8,57 micras con calculo Nikon o calculo Lefkowittz, pero en las características de estas ópticas la profundidad de campo es de 3,5 y 1,6 micras, esta claro que algo se escapa..., seguro debido a mi ignorancia, aquí dejo los enlaces:

Mitutoyo 10X
https://www.edmundoptics.eu/p/10x-mitut ... -HEALw_wcB

Mitutoyo 20X
https://www.edmundoptics.eu/p/20x-mitut ... cREALw_wcB

Respecto a los motores, entiendo que haya divisores de impulsos para tener un control mas preciso del movimiento, para que no sea tan brusco, pero al final el motor no puede moverse por ejemplo 0,018º, la disposición de los imanes internos solo permiten un movimiento de 0,9º que en el caso de un husillo de 1mm el desplazamiento seria de 2,5 micras o en el caso de un husillo de 0,5mm como el que ofrece MJKZZ, seria de 1,25 micras, pero nunca por debajo. Por cierto en su web creo que se equivocan con el resultado, lo anunciado es de 9,7 micras cuando en la realidad debería ser 1,25 tal y como he comentado anteriormente.

[Alfredo M. Rubio]

Me supongo que los datos que encuentras en edmundoptics son para la disposición que se indica en la página de información técnica, que usa cámaras de microscopio.
En los cálculos que indica Nikon Microscopy y Lefkowitz , intervienen el CoC (referido al tamaño del sensor) el tamaño del pixel (del sensor que uses) y eso hace que varié la profundidad de campo pues tambien depende de esas características de la cámara.
Usa lo que te diga la formula de Lefkowitz y veras como no tienes falta de fotografías en ningún caso.

Respecto a los motores y las controladoras y los carriles.
Tienes una confusión respecto al uso de los micropasos. Dar una explicación aquí es muy largo y yo no soy el indicado, que de electrónica no tengo ni idea.
En Youtube y otros sitios tienes magnificas explicaciones de como funciona un motor de pasos cuando esta manejado por una controladora con driver de 4, 8, 16, 32, 64, 128 y hasta 256 micropasos, como las de Fujista73 viewtopic.php?f=14&t=867 (que también funciona muy bien, aunque es un poco liosa por lo de dos motores que se empeñó en poner).

Respecto a creértelo o no, cuando analicé la Controladora digital Stack_duino V.1.7, (viewtopic.php?f=14&t=1292 ) hice un video con esta especie de reloj:


by Alfredo M. Rubio, en Flickr

para poder ver como eran los pasos. Como veras, no hay ningún problema para dar pasos de media micra, otra cosa es que sean exactamente 0,5micras todos ellos
Aquí lo tienes: https://www.flickr.com/gp/rubio41/1Cy2344189

Je je recuerdo que con mi primera controladora no podía usar los micropasos, y no me quedó otra que recurrir a un desmultiplicador que hice con la ayuda del metacrilato

Tomografo by Alfredo M. Rubio, en Flickr

[Microxavi]

WOW!! me dejas asombrado, veo que si, estaba equivocado, tremendo trabajo que da por hecho que podemos trabajar a precisiones muy altas, probare con los resultados de la calculadora y a ver que tal.
Muchas gracias Alfredo.

[Alfredo M. Rubio]

Bueno, me alegro que despejaras malos pensamientos
Si encontraste las paginas donde está bien explicado como funcionan los micropasos, ponlas aquí por si hay alguien mas que necesite verlas.
Anoche estuve buscando y no encontré nada de lo que había visto yo y en donde estaba perfectamente explicado con diagramas, fotos y todo. Casi dos horas estuve y acabé rabiao.

En un tomografo horizontal ya serio que hice (hace tiempo que solo uso uno vertical y si solo haces micromount, te lo recomiendo), me encontré con el asunto del tornillo de bolas que quería y pedí precios a Roierasa y me salía como ocho veces más caro que un carril KR2001 de segunda mano, así que decidí usar un carril como tornillo.
Dices:

al carril le incorpore un husillo con paso de 1mm de THK,

¿Cuanto gastaste? A ver si pones alguna foto.

28Kg by Alfredo M. Rubio, en Flickr

Y aunque creas que con los micropasos ya podemos dar pasos muy pequeñinos e iguales, eso es en teoría aritmética.
Un motor de los que usamos es así por dentro


by Alfredo M. Rubio, en Flickr

Y entenderás que esos 8 electroimanes insertadas en una matriz plástica, es muy poco probable que tengan sus centros magnéticos a 45º exactos unos de otros, con lo que las posiciones del rotor a lo largo de una vuelta, no serán exactamente iguales entre ellas.
Y una controladora esta llena de chisminos como transistores, resistencias, potenciometros y etc. y son de a perrona la docena; así que también es poco probable, que hagan exactamente lo que tienen que hacer siempre igual o con la exactitud requerida. Solo pensando que ni los voltios ni la frecuencia a que llega la corriente del enchufe es constante, pues imagínate lo que puede pasar ahí dentro.

[Microxavi]

Buscare informacion sobre estos motores, es habitual relacionarme con ellos en mi trabajo pero no a estos niveles de precision,
Respecto a mi carril ya te lo mostre por otro medio y habia detalles que no te convencian mucho,al menos de momento estoy obteniendo resultados medio decentes, mi gran problema, la luz, sobretodo con minerales metalicos.

Vamos a ver si puedo compartir imagen...

IMG_20240209_112140 by Xavi Ortiz Rua, en Flickr

IMG_20240209_112155 by Xavi Ortiz Rua, en Flickr

IMG_20240209_112243 by Xavi Ortiz Rua, en Flickr

Zinkenita, mina Casualidad, Baños de Alhamilla, Pechina, Almería, Andalucia. by Xavi Ortiz Rua, en Flickr

Cuprita formada en las escoria de una fabrica en produccion, YourcooperSolutions, Vinyolas, Barcelona, Cataluña. by Xavi Ortiz Rua, en Flickr

Leadhillita, Mina Alforja, Alforja, Baix Camp, Tarragona. FOV 1,5 mm by Xavi Ortiz Rua, en Flickr

Tangdanita, Mina de les Ferreres, Rocabruna, Girona. FOV 2mm. by Xavi Ortiz Rua, en Flickr

[Microxavi]

Por cierto, pague 100 euros por el carril, totalmente nuevo... vino en su embalaje desde Polonia, en su momento tenia tres mas que se vendieron rapidamente.

[Alfredo M. Rubio]

Lo primero una pasada de fotos, que se lo que es eso. ¡Enhorabuena!
Y ahora me aclaro coñe, Xavi o Xevi.
Y yo loco por un tornillo de bolas de paso 1mm; un carril THK KR2001 no es “un husillo con paso de 1mm de THK”
Solucionaste lo de los driver para los motores de lazo cerrado?
Esta separata de Mineralogicalrecord me parece interesante.
Lo del montón de espejos rotos, esta muy bien
https://mineralogicalrecord.com/wp-cont ... niques.pdf

[Microxavi]

Parece muy interesante el pdf, haber si me leo con tranquilidad.
Con en el tema de lazo cerrado no ha habido manera, y sigo creyendo que sería un plus de de precision, aunque visto lo visto, con los divisores de pasos, dudo que existan encoder para motor nema con mas de 100 líneas por grado...

Al final compre el controlador wifi de MJKZZ, y es una maravilla. Me falta mejorar mucho la luz, la fotografía de microminerales es realmente un engorro, sobre todo con transparencias y brillos metalicos, me producen muchos halos, y con tanta profundidad de campo el tema empeora, en fin, voy mejorando pero no me doy por satisfecho, aún hay mucho por mejorar.