Tamiya 72004 Senzor viteză cutie de viteze melc: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

Am vrut să controlez cu precizie viteza motorului într-o cutie de viteze cu melc Tamiya 72004 pentru un robot pe care îl construiesc. Pentru a face acest lucru, trebuie să aveți o modalitate de a măsura viteza curentă. Acest proiect arată evoluția senzorului de viteză. După cum puteți vedea în imagine, motorul acționează un angrenaj melcat atașat direct la arborele său de ieșire, apoi o serie de trei trepte pentru a reduce viteza arborelui final de ieșire.

Pasul 1: Căutați-vă opțiunile

În general, pentru a măsura viteza unui motor aveți nevoie de un fel de senzor. Există câteva opțiuni, dar probabil cea mai comună este un senzor optic, iar acestea pot fi implementate în unul din cele două moduri: reflectorizant sau transmisiv.

Pentru un senzor reflectorizant, un disc cu segmente alb-negru alternante este atașat la motor sau undeva de-a lungul trenului de acționare. Un LED (roșu sau infraroșu) strălucește o lumină pe disc și o fotodiodă sau fototranzistor detectează diferența dintre segmentele luminoase și întunecate prin cantitatea de lumină LED reflectată în timp ce motorul se rotește. Pentru un senzor transmisiv se folosește un aranjament similar, dar LED-ul strălucește direct la senzor. O paletă opacă atașată la motor sau la trenul de viteze (sau o gaură forată într-unul din trepte de viteză) sparge fasciculul, permițând senzorului să detecteze o rotație. Voi adăuga mai târziu linkuri către câteva exemple. Acest proiect a folosit designul senzorului transmisiv, dar am încercat mai multe variante, după cum veți vedea.

Pasul 2: Photointerrupter MK I

Prima metodă pe care am încercat-o a folosit un LED roșu de înaltă intensitate și un fototranzistor. Am forat două găuri în ultima treaptă de viteză din trenul de viteze și două găuri în carcasa cutiei de viteze. Acest lucru mi-a dat aproximativ 5 impulsuri pe rotație a arborelui de ieșire. Am fost încântat că a funcționat.

Pasul 3: Photointerrupter MK II

Nu am fost mulțumit de numărul de impulsuri pe care le-am primit de la primul design. M-am gândit că ar fi dificil să adaug un senzor la motorul în sine, așa că am forat o gaură în prima treaptă acționată de vierme și am mutat LED-ul și fototranzistorul. De data aceasta senzorul ar genera aproximativ 8 impulsuri pe rotație a arborelui de ieșire.

Pasul 4: Photointerrupter MK III

Am decis că trebuie să pun senzorul pe motorul însuși, înainte de orice angrenaj de reducere, astfel încât să pot captura multe impulsuri pe rotație de ieșire și s-a dovedit a nu fi atât de greu pe cât credeam. Designul final utilizează o paletă montată direct pe arborele de ieșire al motorului. Am găsit un mic comutator opto cu fante în interiorul unei dischete vechi de 3,5 și am montat-o deasupra arborelui motorului. Am lipit o piuliță M2.5 de roata dințată în golul dintre angrenaj și fața motorului, apoi am lipit o bucată de plastic negru de aproximativ 4mm x 5mm la una dintre plăcile piuliței. Pe măsură ce motorul se rotește, o serie de impulsuri sunt generate de senzor.

Pasul 5: Concluzie

Nu este necesar să cumpărați un comutator opto cu fante, un LED și un fototranzistor montat în linie unul cu celălalt este suficient de bun. În funcție de aplicația dvs., este posibil să doriți mai multe sau mai puține impulsuri pe rotație de ieșire, care vor influența locația senzorului. Pentru acest proiect mi-am dat seama că aveam nevoie de cât mai multe impulsuri posibil, dar ar fi fost dificil să instalez un LED și un fototranzistor lângă arborele motorului, așa că am avut norocul să descopăr micul opto-comutator cu fantă într-o unitate de dischetă.

Ultimul pas este să conectați LED-ul și fototranzistorul la microcontrolerul dvs. sau la alte circuite. Am folosit un rezistor de 150R pentru a limita curentul în LED și un rezistor de tragere de 10K pe colectorul fototranzistorului. Fotografia de mai jos prezintă motorul acționat cu o singură baterie AA, iar viteza sa măsurată pe un tahometru pe care l-am construit. 6142rpm este viteza la care mă aștept, având în vedere specificațiile tipice de la Tamiya. Fiecare motor va fi diferit, dar, măsurând viteza curentă și variind tensiunea de alimentare, viteza motorului poate fi controlată cu precizie.