Kalkulátor tahu: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

V tomto projektu popíšu, jak jsem provedl nastavení, které monitoruje napětí, proud, tah vyvíjený vrtulí a rychlost motoru. Výroba systému mě stála velmi málo a funguje bezchybně. Přidal jsem list aplikace Excel, který obsahuje data pro první úspěšný běh. Také jsem přidal grafy, které popisují data najednou. Doufám, že se vám projekt líbí a pokud dojde k nejasnostem nebo dotazům či návrhům, napište prosím níže nebo mi napište.

Přidal jsem podrobný dokument velmi podobného projektu, který jsem dělal předtím. Stáhněte si to a získejte ještě více podrobností

Spotřební materiál navíc k vašemu ESC a motoru

• Perf deska
• Shuntový reistor
• LM324
• Dráty
• Dřevo
• Závěs
• Arduino

Krok 1: Výroba snímače tahu

Senzor tahu ve své základně je pouze snímač síly. Nejoblíbenějším způsobem měření síly je použití siloměru. Rozhodl jsem se však jít trochu staromódně a vyvinul jsem vlastní senzor. To bylo pro mě obzvláště možné, protože jsem si nedávno pořídil 3D tiskárnu, a proto výroba vlastních dílů nebyla problém.

Senzor má dvě hlavní části, pružinu a senzor. Pružina, jak všichni víme, dá výtlak o množství úměrné síle, která na něj působí. Je však velmi obtížné najít malou pružinu se správnou tuhostí a velikostí, a i když ji najdete, je další noční můrou správně ji nastavit a zajistit, aby fungovala přesně tak, jak chcete. Proto jsem pružinu zcela nahradil hliníkovým páskem o tloušťce 2 mm a šířce přibližně 25 mm.

Konzolový paprsek by měl být na jednom konci držen velmi pevně, jinak se hodnoty určitě pokazí. Na druhém konci jsem také vytvořil speciální nástavec, aby bylo snadné spárování se zbytkem systému.

Konzolový paprsek byl poté připojen k lineárnímu posuvnému potenciometru spojovací tyčí, která byla také 3D vytištěna.

Vytiskl jsem všechny otvory spojky o něco menší než průměr závitu šroubů, které jsem měl, aby byla v systému nulová vůle. Stojan potenciometru byl také 3D vytištěn jako ostatní.

Krok 2: Senzor rychlosti

Jedním z mých hlavních vynálezů mého života (do současnosti) je snímač rychlosti určený k měření úhlové rychlosti jakéhokoli zařízení. Srdcem systému je magnet a snímač s Hallovým efektem. Kdykoli magnet překročí snímač Hallova jevu, výstup klesne. To vyžaduje pull up odpor mezi výstupem a 5V linkou. Tuto práci provádí vnitřní arduino vytahovací odpor. Magnety jsou uspořádány na prstenci na dvou extrémních pólech. To pomáhá při vyvažování hmotností systému. Senzor s Hallovým efektem je umístěn ve vyhrazeném slotu, který byl vytištěn 3D. Stojan je navržen tak, aby bylo možné nastavit výšku a vzdálenost.

Kdykoli je magnet poblíž Hallova senzoru, výstup senzoru klesá. Tím se na arudinu spustí přerušení. Funkce spouště pak zaznamenává čas.

Znalost času mezi dvěma přechody lze snadno určit úhlovou rychlost jakéhokoli rotujícího tělesa.

Tento systém funguje bezchybně a použil jsem ho v jiném mém projektu.

Krok 3: Napětí

Toto je v podstatě měření výkonu spotřebovaného esc a potažmo motoru. měření napětí je to nejjednodušší, co se člověk při používání arduina naučí. Pomocí analogových pinů změřte jakékoli napětí do 5 V a dělič napětí použijte pro napětí vyšší než 5V. Zde byly podmínky takové, že baterie mohla dosáhnout maximálního napětí 27 ish voltů. Takže jsem udělal dělič napětí, abych vytvořil dělič, který dodává 5 voltů pod napájením 30 V.

Mějte také dvojnásobnou jistotu, že omylem nezkracujete + a - čáry, což může snadno vést k požáru.

Krok 4: Měření proudu

Měření proudu nebo manipulace s proudem v jakékoli formě vyžaduje znalosti a zkušenosti s tím, co chcete dělat. Shunty, které jsem použil, byly čtyři.05 ohm 10W odpor. To znamená, že zvládnou proud (P/R)^. 5 = (40/.0125)^. 5 = 56,56A. To pro mě bylo víc než dost.

Při práci s tak velkými proudy nezapomeňte vytvořit silné pájecí stopy a použít silné dráty. Podívejte se na zadní část mého obvodu, zejména v bočnících, kde byly použity super silné dráty

Je také důležité použít některé nízkoprůchodové filtry v kombinaci s bočníky. Přidal jsem obrázek aktuálního tahu ESC měřeného mým DSO138. Jedná se o velmi velký mumbo jumbo pro zpracování arduina, a proto by pasivní filtr pro arduino hodně znamenal. K výrobě filtru jsem použil kondenzátor 1uF v kombinaci se 100k hrncem.

V případě jakýchkoli pochybností v této sekci mě prosím kontaktujte. Pokud to neuděláte správně, může to způsobit zničení baterie.

Krok 5: Nahrajte program a vytvořte připojení

• VÝSTUP SNÍMAČE ÚČINKU HALY = D2
• VÝSTUP SILNIČNÍHO ZESILOVAČE SÍLY = A3
• VÝDĚLEK ROZDĚLOVAČE NAPĚTÍ = A0
• VÝSTUP SOUČASNÉHO ZESILOVAČE = A1

První řádek v programu je čas v sekundách. Je to důležité, pokud chcete měřit zrychlení nebo cokoli závislé na čase.

Tady jste hotovi a nyní sbíráte všechny typy dat z vašeho nového nového zařízení.