Feinste Tischverstellung

jibi · Dezember 17, 2010, 11:14:52 VORMITTAG

Hallo zusammen,
nun fühle ich mich doch mal bemüßigt, meinen Senf zur Steuerung beizufügen. Ich habe mich letztes Jahr mal ausgiebig mit der Problematik kleinster Längensteuerungen befasst (ander Baustelle).

1. Piezosteuerung ist elektronisch prinzipiell sehr einfach, es genügt Gleichspannung. (z.B. per A/D-Wandler + OP oder gar manuell mit variablem Netzteil)
Aber: kleine Piezos bis max. 2 Mikrometer Weg kosten 60-100 Euro, Piezo-Stacks mit größeren Wegen aber ein Vielfaches davon und benötigen dann Spannungen bis 200V.

2. Lautsprecher-Spulen benötigen Wechselspannungen und die Reproduzierbarkeit der Auslenkung ist grausig.
Besser wären dann Piezosummer, die aber wieder nur bis 2-3 Mikrometer auslenken.

3. Mein Vorschlag wäre: ein kleiner Schrittmotor mit 1-2 grd/Schritt an eine Seite des Feintriebs anbringen. So habe ich das gemacht. Ich bin gerade an der Software, um Kamera und Motor-Steuerung zu kombinieren. Die Mechanik und Elektronik war einfach zu realisieren, ein mechanische Veränderung in die Mikroskop-Mechanik nicht notwendig.

Beste Grüße
Jürgen

Werner Jülich · Dezember 17, 2010, 11:42:21 VORMITTAG

hallo Jibi,
ja, das ist die klassische Lösung, meines Wissens schon häufig realisiert und kein Hexenwerk, man kann auf gemachten Erfahrungen aufbauen.
zu den gemachten Erfahrungen gehört aber auch, das noch lange nicht jeder Trieb in der Lage ist, eine höhere Auflösung reproduzierbar zu leisten, da sollte man nicht zu optimistsich sein.
Die Lösung von Wörmann basierend auf Spulen liefert trotz Ihrer Einschätzung reproduzierbare Werte, es kommt halt immer auf den Aufwand an, den man treiben will oder kann, natürlich auch auf die Kenntnisse, die man mitbringt.
Werner Jülich

Wolfram Weisshuhn · Dezember 17, 2010, 11:57:26 VORMITTAG

Hallo Jibi,

Das nachfolgende Statement ist für den abgehandelten Zusammenhang schlichtweg falsch. Für die diskutierte Anwendung braucht man ganz einfach Gleichspannung/strom.
Die Auslenkung geht linear mit dem Spulenstrom, ist also nicht grausig. Eine grausige Elektotechnik gibt es nicht.

Zitat2. Lautsprecher-Spulen benötigen Wechselspannungen und die Reproduzierbarkeit der Auslenkung ist grausig.

mfG

Wolfram

jibi · Dezember 18, 2010, 11:04:25 VORMITTAG

Hallo Wolfram,
bitte entschuldige, wenn ich mit der flapsigen Bemerkung "grausig" Deine wissenschaftlich-technische Gefühle beeinträchtigt habe.
Damit meinte ich ja nicht die Elektrotechnik/Elektronik, sondern die mechanischen Daten der Kennlinie Spulenstrom zu Weg.
Die üblichen Kleinlautsprecher sind vom Aufbau in einfachster Mechanik gefertigt und gewiß nicht zum Betrieb als Linearmotor vorgesehen.
Zum Punkt Gleichstrom/spannung: hier habe ich mich nur verkürzt und wie man sieht, missverständlich ausgedrückt. Natürlich erzeugt man beim Anlegen von Gleichstrom eine Reaktion der Tauchspule, jeder kennt den lauten Einschaltknack von billigen Audiogeräten. Aber die Tauchspule ist für Wechselstrom ausgelegt und wird bei Gleichstrom übermäßig heiß. Ob dies dann am Mikroskop nicht stört ?

mit elektrotechnischen Grüssen
Jürgen

Horst Wörmann · Dezember 18, 2010, 16:14:46 NACHMITTAGS

Hallo jibi,

da mich der Herr Jülich schon mehrfach zitiert hat, möchte ich mich auch dazu melden.

1. Piezo: da würde ich einen Piezo-Signalgeber von Conrad mit 35 mm Durchmesser und ca 1 mm Dicke nehmen.
Der macht einen Weg von rund 20 µm bei 60 V. Weg/Spannung ist linear, habe ich gemessen. Das Element wäre ideal
für die Feinverstellung, wegen der geringen Dicke. Den Piezo-Weg habe ich nicht gewählt, weil ich für 60 V bipolar nichts in der Bastelkiste hatte.

2. Lautsprecher: Conrad-Miniaturlautsprecher LSM-T40S mit einer Dicke von 5 mm läßt sich noch gut in so einen Verstelltisch einbauen, hat einen Weg von ebenfalls 20 µm und braucht plus/minus 300 mA. Weg/Strom ist linear! Gemessen! Die Wärmeentwicklung ist wegen der schlechten Wärmeabfuhr aus der Spule in der Tat ein Problem; mir ist aber noch keiner durchgebrannt. Die Umgebung - Mikroskop - wird nicht heiß.

Für Piezo und Lautsprecher sind die Kosten minimal: der Lautsprecher kostet 2,63 Euronen.

3. Eine Feinverstellung im Bereich 20 µm ist mit relativ wenigen Mitteln machbar, siehe den alten Thread mit Bildern von dem Teil am Axioskop, aber nicht einfach. Verschiebungen im Nanometer-Bereich sind nicht ohne. Zur Zeit bastele ich an einem Michelson-Interferometer zur Kalibrierung der kapazitiven Wegsonde. Erst wenn das fertig ist, kann ich auch mit belastbaren Meßdaten dienen.

Elektrische Grüße aus Bonn,
Horst Wörmann

oalfares · Dezember 14, 2022, 10:11:33 VORMITTAG

Hallo,
mich interessiert das Thema Mikroskopie mit Stacking und werde gerne wissen, wie man ein Schrittmotor am Mikroskop einbauen würde
(Stereomikroskop Olympus SZX9) welches kein Feintrieb hat?
desweitern wie wird man die Kamera mit dem Schrittmotor verbinden also damit der Motor ein paar Schritte fahren kann und eine Aufnahme automatisch gemacht wird?

Ich wäre sehr dankbar für jeglicher Vorschlag
LG Alfares

Peter Reil · Dezember 14, 2022, 10:27:07 VORMITTAG

Hallo Alfares,

eigentlich geht dies: https://www.heliconsoft.com/heliconsoft-articles/motorisches-stacking/

Wenn das Stereomikroskop keine Feinverstellug hat, wird das wohl nicht viel werden.

Andere Möglichkeiten sehe ich beim Einsatz von so was: https://www.lmscope.com/de/LM_Macroscope_24x.html

Freundliche Grüße
Peter

oalfares · Dezember 14, 2022, 10:45:30 VORMITTAG

Wie wäre das mit dem Mikroskop Olympus BX40, welches Feintrieb hat aber ein Durchlichtmikroskop ist?
was ist mehr empfehlenswert ein Stereomikroskop oder ein Durchlichtmikroskop?

LG
Alfares

Fahrenheit · Dezember 14, 2022, 14:00:41 NACHMITTAGS

Lieber Alfares,

das kommt drauf an, was Du betrachten möchtest ...

Herzliche Grüße
Jörg

oalfares · Dezember 15, 2022, 09:24:47 VORMITTAG

also betrachten werde ich Mineralien und Platinen usw.

LG Alfares

Fahrenheit · Dezember 15, 2022, 09:51:45 VORMITTAG

Dann bist Du mit einem Stereomikroskop besser bedient, denn diese Objekte werden im Auflicht betrachtet.

Herzliche Grüße
Jörg

oalfares · Dezember 15, 2022, 09:56:50 VORMITTAG

Die Sache ist so, im Rahmen meiner Bachelorarbeit müsste ich auch einen Schrittmotor drauf einbauen damit die Bilder automatisch aufgenommen werden.
Aber bisher habe ich keine Lösung, da das Mikroskop über kein Feintrieb verfügt?
Hätten Sie eine Lösung?

LG Alfares

MiR · Dezember 15, 2022, 11:12:43 VORMITTAG

Hallo liebe Kollegen/innen,

schön, dass auch dieser Zweig wieder eine Belebung erfährt, da ich auch gerne etwas automatisieren möchte.

Für mich gliedert sich das Unterfangen in 3 Punkte:

- mechanischer Anschluß am Z-Trieb des Mikroskops
- Motor und Motorsteuerung
- Programm bzw. Programmierung der Steuerung

Für mechanische Kopplung gibt es einen sehr hoffnungsvollen Beitrag im Mikroskopischen Kollegium Bonn, mit dem Titel "Ein Fokusantrieb für manuelle Mikroskope", vom 20.4.2017. In dem Artikel werden Anpassungen für verschiedene Mikroskope vorgestellt. Für Entwicklung und späteren Vertrieb soll auch ein Start-up- Unternehmen mit dem Namen ,,Ergodic Labs" gegründet worden sein.
Leider habe ich diese Firma im Internet nicht gefunden, vielleicht könnten die Protagonisten/Autoren des Beitrages uns auf die Sprünge helfen

.

Hinsichtlich Motoren und Steuerung empfehle ich, sich mal die Seite von Phidget anzuschauen. Die Firma bietet nicht nur unterschiedliche Motorsteuerungen an, sondern auch andere nette "Spielzeuge", dadurch hat man einen gewissen Standard. Selbstverständlich wird eine umfangreiche Bibliothek zur Ansteuerung, ohne Extrakosten, angeboten. Durch die Einheitlichkeit der Bibliothek ist nach Erstprogrammierung eines Gerätes weitere Geräte relativ schnell programmiert und eingebunden. Übrigens besitzt die Bibliothek auch die Möglichkeit der Fernsteuerung, diese Option habe ich allerdings noch nicht getestet.

Viele Grüße aus Berlin
Michael

Horst Wörmann · Dezember 15, 2022, 11:50:53 VORMITTAG

Hallo Michael,

"Leider habe ich diese Firma im Internet nicht gefunden, vielleicht könnten die Protagonisten/Autoren des Beitrages uns auf die Sprünge helfen."
Gerne: die Firma gibt es nicht mehr. Das waren zwei iranische Studenten, die einen 3D-gedruckten Adapter angeboten haben. Das hat aber nicht recht funktioniert, weil zu wackelig. Das ist nämlich das Problem: der mechanische Anschluß, noch verschärft dadurch daß es evtl. einen Schlupf beim Ankoppeln an den Feintrieb gibt.
Ich kann sonst weiter nichts zum Thema beitragen, habe das Zeiss-Gleichstrom-Servomotörchen mit Getriebe am Grobtrieb meines Axioplans. Wer sowas auftreiben kann, ist fein raus, muß aber ordentlich Geld für den Treiber ausgeben. Die Software ist ein Klacks.

Viele Grüße aus Bonn
Horst

Stuessi · Dezember 15, 2022, 12:02:22 NACHMITTAGS

Zitat von: oalfares in Dezember 15, 2022, 09:24:47 VORMITTAG
also betrachten werde ich Mineralien und Platinen usw.

Hallo Alfares,

mit den Stereomikroskopen beobachte ich ein Objekt "schräg" von links und von rechts. Verstelle ich die Höhe, wandert die beobachtete Stelle seitlich weg.
Abhilfe schafft (nur) bei kleinen Abweichungen ein gutes Stacking Programm.
Oder ich nehme ein Makroskop, bei dem der Strahlengang lotrecht verläuft. Manche Stereomikroskope kann man auch zum Makroskop umstellen.

Für Mineralien und Platinen reicht ein Makrofoto Aufbau, bei dem die Kamera über einen Linearantrieb mit Schrittmotor oder der Tisch mit dem Objekt verschoben wird.
Beispiele:
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=45172.0
oder
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=38150.msg280626#msg280626

Gruß,
Rolf