Codificador rotatiu de bricolatge: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Disculpeu la manca d’imatges, no vaig decidir fer un tutorial fins que gairebé no hi vaig acabar.

Visió general:

Els codificadors rotatius utilitzen dos o més sensors per detectar la posició, el sentit de rotació, la velocitat i el nombre de voltes que ha girat el dispositiu. Aquest particular utilitza imants i sensors d’efecte hall. Aquest tipus en particular es pot impermeabilitzar fàcilment encapsulant els sensors o impermeabilitzant d’una altra manera. Els codificadors rotatius d’efecte Hall d’alguns gustos s’utilitzen en alguns vehicles tant per al sensor de velocitat de la roda com per al sensor de posició de l’eix del cigonyal del motor, i també s’utilitza en alguns anemòmetres. Hi ha tres tipus principals de codificadors rotatius:

1. Elèctric, mitjançant pistes conductores i raspalls

2. icalptic, amb llum i sensor

3. Magnètic, mitjançant un sensor magnètic d'algun tipus i un material magnètic, com ara imants i sensors d'efecte hall. La part rotativa real també es podria magnetitzar.

ca.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder

Un codificador lineal es podria fabricar de la mateixa manera que un codificador rotatiu.

He provat el codificador que he fet fins a ~ 1500 RPM amb el codi python en un raspberry pi. Al final hi haurà un enllaç per al codi i l’esquema. Les especificacions del fabricant de la broca que utilitzava per provar-la deien una velocitat màxima de 1500 RPM i la velocitat que vaig obtenir era de ~ 1487 RPM des del codificador cap endavant i ~ 1485 cap enrere. Pot ser que la bateria no estigui completament carregada o que el mal moment inherent als raspberry pi’s. Un arduino seria millor d’utilitzar, però el que tenia no m’agradava el 12v al pin analògic jajaja.

Materials / Eines:

1. Una cosa giratòria (he utilitzat un mandril d’un trepant elèctric)

2. Dos o més sensors d'efecte de sala (depèn de la resolució que vulgueu)

3. Quatre imants (depèn de la resolució que desitgeu)

4. Cola

5. Cable (he utilitzat un parell de connectors d'alguns servos trencats que tenia)

6. Soldar

7. Soldador

8. Tubs termoretràctils, cinta elèctrica o altres aïllants per a cables, del vostre sabor

9. Dispositiu de marcatge com ara un marcador o un escriptor

Pas 1: enganxeu els imants

Pas 1: marqueu punts iguals al voltant de l'exterior de la part giratòria i enganxeu els imants, en la seva orientació adequada, a aquests punts. Ajuda a marcar la polaritat dels imants. En el meu cas, cada 90 graus (0, 90, 180 i 270 graus) obtenia una resolució de 4 / rotació que era més que suficient per a la meva aplicació, però pot ser diferent per a vosaltres en funció de la resolució que feu per. Una bona manera d’esbrinar l’espaiat és: (360 graus / nombre d’imants) si aneu per graus o (circumferència / nombre d’imants) si aneu mitjançant una mesura. En el meu cas, les retencions per a la subjecció de la mà ja estaven ben separades per a la meva aplicació, de manera que no vaig haver de mesurar res.

Pas 2: connecteu els sensors

Els cables de soldadura dels sensors, aïllen i redueixen la calor. Procureu que el sensor no s’escalfi massa i assegureu-vos de provar-lo per veure si encara funciona després que hàgiu acabat. Prova-ho és fàcil, només cal connectar l’alimentació i connectar un LED al cable de senyal. Si el LED s’encén quan es porta un imant d’orientació adequada al costat i s’apaga quan s’estira (tipus sense tancament) o s’aplica el pol oposat de l’imant (tipus de tancament), és bo vaja. El sensor en particular que he utilitzat no es bloqueja i es connecta a terra (-) quan està activat.

Pas 3: marqueu els sensors

Feu marques cap a on haurien d’anar els sensors. Per a aquesta disposició particular, es trobava en divisions 1/16 de la circumferència (0, 1/16). La raó d'això és que un sensor ha de disparar abans que l'altre, però de manera que permeti al controlador distingir les diferències de temps entre endavant i enrere. Vaig provar-ho amb la marca 1/8 originalment, però no sabia cap a quina direcció anava, perquè les diferències de temps eren les mateixes. Ajuda a enganxar temporalment els sensors fins que aconsegueixi el correcte posicionament i, a continuació, fer les marques. Podeu fer la divisió 1/8, no tindreu detecció de direcció, però tindreu el doble de resolució. Una cosa que es podria fer és utilitzar un segon conjunt de dos sensors desplaçats amb una separació de 1/8 divisió a l'altre costat a la divisió 5/16 i 7/16 de la resta de sensors per obtenir una resolució de 16 polsos / volta, però No tenia necessitat d'aquest bé de resolució. Al vídeo hi ha una demostració de temps.

Pas 4: enganxeu els sensors

Enganxeu els sensors a les marques i enganxeu-los al seu lloc fins que la cola es cure. Assegureu-vos de deixar un espai lliure entre els imants i els sensors perquè no toquin i assegureu-vos que els sensors estiguin alineats amb els imants i en l’orientació adequada. Espera a que s’assequi la cola i ja està.

Per obtenir l'esquema i el codi python d'un raspberry pi per mesurar la velocitat de rotació en RPM, el sentit de rotació i el nombre de voltes, aneu aquí i obteniu el PDF per a això, aquí o aquí.

La raó per la qual cobro el codi és que va trigar uns 4 dies a funcionar correctament, mentre que la resta del projecte, inclosa tota la documentació, només va trigar aproximadament 7 hores (5 de les quals era la documentació), a més, $ 1 no és molt i ajuda a donar suport a projectes més grans i complexos, de fet, aquest és l'únic projecte pel qual encara no he cobrat res, en el moment que es va publicar, per descomptat.