DIY rotační kodér: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Omlouvám se za nedostatek obrázků, rozhodl jsem se udělat o tom tutoriál až poté, co jsem s tím téměř skončil.

Přehled:

Rotační kodéry používají dva nebo více senzorů k detekci polohy, směru otáčení, rychlosti a počtu otáček, které zařízení otočilo. Tento konkrétní používá senzory a magnety s Hallovým efektem. Tento konkrétní typ lze snadno hydroizolovat buď zapouzdřením senzorů, nebo hydroizolací jiným způsobem. Rotační snímače s Hallovým efektem určité chuti se používají v některých vozidlech jak pro snímač rychlosti kola, tak pro snímač polohy klikového hřídele pro motor a používají se také v některých anemometrech. Existují tři hlavní typy rotačních kodérů:

1. Elektrický, s použitím vodivých drah a kartáčů

2. Optický, pomocí světla a senzoru

3. Magnetický, využívající nějaký druh magnetického senzoru a magnetický materiál, jako jsou senzory s Hallovým efektem a magnety. Skutečná rotující část by mohla být magnetizována také.

en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder

Lineární kodér by mohl být vyroben v podstatě stejným způsobem jako rotační kodér.

Otestoval jsem kodér, který jsem vytvořil až ~ 1 500 otáček za minutu s kódem pythonu, na malinovém pi. Odkaz na kód a schéma bude na konci. Specifikace výrobce na vrtáku, který jsem použil k testování, uváděl maximální rychlost 1 500 otáček za minutu a rychlost, kterou jsem dosáhl, byla ~ 1487 otáček za minutu z kodéru dopředu i ~ 1485 zpět. Může to být buď tím, že baterie není plně nabitá, nebo špatným načasováním, které je příčinou malinových pi. Bylo by lepší použít arduino, ale to, co jsem neměl, se mi nelíbilo na 12v na analogovém pinu haha oops.

Materiály/Nástroje:

1. Rotující věc (použil jsem sklíčidlo z elektrické vrtačky)

2. Dva nebo více senzorů Hallova efektu (závisí na rozlišení, na které míříte)

3. Čtyři magnety (závisí na rozlišení, na které míříte)

4. Lepidlo

5. Wire (Použil jsem pár konektorů z nějakého rozbitého serva, které jsem měl)

6. Pájka

7. Páječka

8. Smršťovací bužírky, elektrická páska nebo jiné izolační materiály na dráty, podle vaší chuti

9. Označovací zařízení, jako je značkovač nebo rýsovač

Krok 1: Přilepte magnety

Krok 1: Označte stejné body kolem vnější strany rotující části a přilepte magnety ve správné orientaci k těmto bodům. Pomáhá označit polaritu magnetů. V mém případě to bylo každých 90 stupňů (0, 90, 180 a 270 stupňů) pro rozlišení 4/otáčení, což bylo pro mou aplikaci více než dost, ale pro vás se to může lišit v závislosti na rozlišení, které fotografujete pro. Dobrým způsobem, jak zjistit odstup, je: (360 stupňů/počet magnetů), pokud se pohybujete po stupních, nebo (obvod/počet magnetů), pokud procházíte měřením. V mém případě byly zarážky pro rukojeť pro mou aplikaci již rozloženy docela dobře, takže jsem nemusel nic měřit.

Krok 2: Připojte senzory

Připájejte dráty na senzory, izolujte je a smršťujte. Dávejte pozor, aby se snímač příliš nezahřál, a vyzkoušejte ho, abyste zjistili, zda funguje i po dokončení. Testování je snadné, stačí připojit napájení a připojit LED k signálnímu vodiči. Pokud se dioda LED rozsvítí, když je vedle ní přitažen magnet správné orientace, a zhasne, když je vytažena (typ bez západky), nebo když je použit opačný pól magnetu (typ se západkou), pak je dobré jít. Konkrétní senzor, který jsem použil, není blokovací a při aktivaci se připojuje k zemi (-).

Krok 3: Značka pro senzory

Udělejte značky, kam by měly senzory směřovat. U tohoto konkrétního uspořádání to bylo v 1/16 dělení obvodu (0, 1/16). Důvodem je to, že jeden senzor musí střílet před druhým, ale způsobem, který umožňuje regulátoru rozlišit časové rozdíly mezi dopředu a dozadu. Původně jsem to zkoušel na značce 1/8, ale nemohl jsem říct, kterým směrem to šlo, protože rozdíly v načasování byly stejné. Pomáhá dočasně páskovat senzory dolů, dokud nenajdete správnou polohu, a pak udělat značky. Mohli byste udělat 1/8. Divizi, nebudete mít snímání směru, ale budete mít dvojnásobné rozlišení. Jedna věc, kterou by bylo možné udělat, je použít druhou sadu dvou snímačů s odsazením s roztečí 1/8 divize na druhé straně v dělení 5/16 a 7/16 od ostatních senzorů k získání rozlišení 16 pulzů/otáčku, ale To dobré rozlišení jsem nepotřeboval. Na videu je ukázka načasování.

Krok 4: Přilepte senzory

Senzory přilepte na značky a lepte je na místo, dokud lepidlo neztvrdne. Mezi magnety a senzory ponechejte volný prostor, aby nenarážely, a také zkontrolujte, zda jsou senzory zarovnány s magnety a ve správné orientaci. Počkejte, až lepidlo zaschne a máte hotovo.

Chcete -li získat schéma a kód pythonu pro malinový pi pro měření rychlosti otáčení v otáčkách za minutu, směr otáčení a počet otáček, přejděte sem a pro získání souboru PDF přejděte sem nebo zde.

Důvodem, proč účtuji za kód, je to, že trvalo ~ 4 dny, než vše správně fungovalo, zatímco zbytek projektu, včetně veškeré dokumentace, trval jen ~ 7 hodin (z toho 5 byla dokumentace), kromě toho $ 1 není to moc a pomáhá to podporovat větší a složitější projekty, ve skutečnosti je to jediný projekt, za který zatím musím něco účtovat, v době, kdy to bylo samozřejmě zveřejněno.