Snímač rýchlosti závitovkovej prevodovky Tamiya 72004: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:01

Chcel som presne ovládať rýchlosť motora v závitovkovej prevodovke Tamiya 72004 pre robota, ktorého staviam. Na to musíte mať nejaký spôsob, ako zmerať aktuálnu rýchlosť. Tento projekt ukazuje vývoj snímača rýchlosti. Ako vidíte na obrázku, motor poháňa závitovkový prevod priamo pripevnený k jeho výstupnému hriadeľu, potom sériu troch prevodových stupňov, aby sa znížila rýchlosť konečného výstupného hriadeľa.

Krok 1: Preskúmajte svoje možnosti

Na meranie rýchlosti motora potrebujete spravidla nejaký snímač. Existuje niekoľko možností, ale pravdepodobne najbežnejší je optický senzor, ktorý je možné implementovať jedným z dvoch spôsobov: reflexným alebo transmisívnym.

V prípade reflexného snímača je disk so striedavými čiernymi a bielymi segmentmi pripevnený k motoru alebo niekde pozdĺž hnacieho ústrojenstva. LED dióda (červená alebo infračervená) zasvieti svetlo na disk a fotodióda alebo fototranzistor zistí rozdiel medzi svetlými a tmavými segmentmi podľa množstva svetla odrážaného pri otáčaní motora. Pre transmisívny snímač sa používa podobné usporiadanie, ale dióda LED svieti priamo na fotosenzor. Nepriehľadná lopatka pripevnená k motoru alebo prevodovke (alebo diera vyvŕtaná v jednom z prevodových stupňov) rozbije lúč, čo senzoru umožní detekovať jednu otáčku. Neskôr na niekoľko príkladov týchto odkazov pridám odkazy. Tento projekt použil dizajn transmisívneho senzora, ale vyskúšal som niekoľko variácií, ako uvidíte.

Krok 2: Prerušovač fotografií MK I

Prvá metóda, ktorú som vyskúšal, bola červená LED s vysokou intenzitou a fototranzistor. Vyvrtal som dva otvory v druhom-poslednom prevodovom stupni v prevodovke a dva otvory v skrini prevodovky. To mi dalo asi 5 impulzov na otáčku výstupného hriadeľa. Potešilo ma, že to funguje.

Krok 3: Prerušovač fotografií MK II

Nebol som spokojný s počtom impulzov, ktoré som dostal z prvého návrhu. Myslel som si, že bude ťažké pridať snímač k samotnému motoru, a tak som vyvŕtal dieru na prvom prevodovom stupni poháňanom červom a posunul LED a fototranzistor. Tentoraz senzor vygeneruje asi 8 impulzov na otáčku výstupného hriadeľa.

Krok 4: Prerušovač fotografií MK III

Rozhodol som sa, že pred akýmkoľvek redukčným prevodom musím dať snímač na samotný motor, aby som mohol zachytiť veľa impulzov na otáčku výstupu, a ukázalo sa, že to nie je také ťažké, ako som si myslel. Konečný dizajn používa lopatku namontovanú priamo na výstupný hriadeľ motora. Našiel som malý štrbinový opto spínač v starej 3,5 disketovej mechanike a namontoval som ho nad hriadeľ motora. Na závitovkový prevod v medzere medzi prevodovým stupňom a prednou stranou motora som prilepil maticu M2,5 a potom som nalepil kus čierneho plastu asi 4 mm x 5 mm do jednej z plôch matice. Keď sa motor otáča, snímač generuje sériu impulzov.

Krok 5: Záver

Nie je potrebné kupovať hotový štrbinový opto spínač-LED a fototranzistor namontované navzájom v rade sú dosť dobré. V závislosti od vašej aplikácie môžete chcieť viac alebo menej impulzov na výstupnú otáčku, čo ovplyvní umiestnenie senzora. Pre tento projekt som si uvedomil, že potrebujem čo najviac impulzov, ale bolo by ťažké nainštalovať LED a fototranzistor vedľa hriadeľa motora, takže som mal to šťastie, že som objavil malý štrbinový opto-spínač v disketovej mechanike.

Posledným krokom je pripojenie LED a fototranzistoru k vášmu mikrokontroléru alebo inému obvodu. Na obmedzenie prúdu do LED som použil odpor 150R a na kolektor fototranzistora 10K sťahovací odpor. Nasledujúca fotografia zobrazuje motor poháňaný jednou batériou AA a jeho rýchlosť meranú na tachometri, ktorý som postavil. 6142 ot / min je rýchlosť, ktorú by som vzhľadom na typické špecifikácie od Tamiya očakával. Každý motor bude iný, ale meraním aktuálnej rýchlosti a zmenou napájacieho napätia je možné otáčky motora presne ovládať.