Senzor rychlosti šnekové převodovky Tamiya 72004: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

Chtěl jsem přesně ovládat rychlost motoru ve šnekové převodovce Tamiya 72004 pro robota, kterého stavím. K tomu musíte mít nějaký způsob, jak změřit aktuální rychlost. Tento projekt ukazuje vývoj snímače rychlosti. Jak vidíte na obrázku, motor pohání šnekové kolo přímo připojené k jeho výstupnímu hřídeli, poté sérii tří převodových stupňů, aby se snížila rychlost konečného výstupního hřídele.

Krok 1: Prozkoumejte své možnosti

Obecně pro měření rychlosti motoru potřebujete nějaký snímač. Existuje několik možností, ale pravděpodobně nejběžnější je optický senzor, který lze implementovat jedním ze dvou způsobů: reflexním nebo transmisivním.

Pro reflexní senzor je k motoru nebo někde podél hnacího ústrojí připevněn disk se střídajícími se černobílými segmenty. LED dioda (červená nebo infračervená) svítí na disk a fotodioda nebo fototranzistor detekuje rozdíl mezi světlými a tmavými segmenty podle množství světla LED odraženého při otáčení motoru. U transmisivního senzoru se používá podobné uspořádání, ale LED svítí přímo na fotosenzor. Neprůhledná lopatka připevněná k motoru nebo převodovému ústrojí (nebo otvor vyvrtaný v jednom z ozubených kol) rozbíjí paprsek, což senzoru umožňuje detekovat jednu otáčku. Později přidám odkazy na několik těchto příkladů. Tento projekt použil design transmisivního senzoru, ale vyzkoušel jsem několik variant, jak uvidíte.

Krok 2: Photointerrupter MK I

První metoda, kterou jsem vyzkoušel, používala červenou LED s vysokou intenzitou a fototranzistor. Vyvrtal jsem dva otvory v předposledním rychlostním stupni v ozubeném soukolí a dva otvory v plášti převodovky. To mi dalo asi 5 pulsů na otáčku výstupního hřídele. Potěšilo mě, že to funguje.

Krok 3: Photointerrupter MK II

Nebyl jsem spokojený s počtem pulzů, které jsem dostal z prvního návrhu. Říkal jsem si, že bude těžké přidat senzor k samotnému motoru, a tak jsem do prvního rychlostního stupně poháněného červem vyvrtal díru a pohnul LED a fototranzistorem. Tentokrát by senzor generoval asi 8 impulzů na otáčku výstupního hřídele.

Krok 4: Photointerrupter MK III

Rozhodl jsem se, že před jakýmkoli redukčním převodem musím dát snímač na samotný motor, abych mohl zachytit mnoho impulzů na otáčku výstupu, a ukázalo se, že to není tak těžké, jak jsem si myslel. Konečný design využívá lopatku namontovanou přímo na výstupní hřídel motoru. Našel jsem malý štěrbinový opto spínač ve staré 3,5 disketové jednotce a namontoval jsem ho nad hřídel motoru. Na šnekové kolo jsem v mezeře mezi ozubeným kolem a čelem motoru nalepil matici M2,5 a poté kus černého plastu asi 4 mm x 5 mm do jedné z ploch matice.

Krok 5: Závěr

Není nutné kupovat hotový štěrbinový opto spínač-LED a fototranzistor namontované v řadě jsou dost dobré. V závislosti na vaší aplikaci můžete chtít více nebo méně pulzů na výstupní otáčku, což ovlivní umístění senzoru. U tohoto projektu jsem si uvědomil, že potřebuji co nejvíce pulzů, ale bylo by obtížné instalovat LED a fototranzistor vedle hřídele motoru, takže jsem měl štěstí, že jsem objevil malý štěrbinový opto-spínač v disketové mechanice.

Posledním krokem je připojení LED a fototranzistoru k vašemu mikrokontroléru nebo jinému obvodu. K omezení proudu do LED jsem použil odpor 150R a na kolektor fototranzistoru 10K stahovací odpor. Níže uvedená fotografie ukazuje motor poháněný jednou baterií AA a jeho rychlost měřenou na tachometru, který jsem postavil. 6142 ot / min je rychlost, kterou bych vzhledem k typickým specifikacím od Tamiya očekával. Každý motor bude jiný, ale měřením aktuální rychlosti a změnou napájecího napětí lze otáčky motoru přesně řídit.