Tự làm bộ mã hóa quay: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Xin lỗi vì thiếu hình ảnh, tôi không quyết định thực hiện một hướng dẫn về điều này cho đến khi tôi gần như hoàn thành nó.

Tổng quat:

Bộ mã hóa vòng quay sử dụng hai hoặc nhiều cảm biến để phát hiện vị trí, hướng quay, tốc độ và số vòng quay mà thiết bị đã quay. Đặc biệt này sử dụng cảm biến hiệu ứng hội trường và nam châm. Loại đặc biệt này có thể dễ dàng chống thấm bằng cách bọc các cảm biến hoặc chống thấm theo cách khác. Bộ mã hóa vòng quay hiệu ứng Hall của một số hương vị được sử dụng trong một số loại xe cho cả cảm biến tốc độ bánh xe và cảm biến vị trí trục khuỷu cho động cơ, và cũng được sử dụng trong một số máy đo gió. Có ba loại bộ mã hóa quay chính:

1. Điện, sử dụng rãnh dẫn và chổi than

2. Quang học, sử dụng ánh sáng và cảm biến

3. Từ tính, sử dụng cảm biến từ tính của một số loại và vật liệu từ tính, chẳng hạn như cảm biến hiệu ứng Hall và nam châm. Phần quay thực tế cũng có thể được từ hóa.

en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder

Một bộ mã hóa tuyến tính có thể được tạo ra theo cách giống như một bộ mã hóa quay.

Tôi đã thử nghiệm bộ mã hóa mà tôi đã thực hiện lên đến ~ 1500 RPM với mã python trên pi raspberry. Một liên kết cho mã và sơ đồ sẽ nằm ở cuối. Các thông số kỹ thuật của nhà sản xuất trên máy khoan mà tôi đã sử dụng để kiểm tra nó cho biết tốc độ tối đa là 1500 RPM và tốc độ tôi nhận được là ~ 1487 RPM từ bộ mã hóa cả về phía trước và ~ 1485 về phía sau. Điều này có thể là do pin không được sạc đầy hoặc do thời gian hoạt động không tốt vốn có của raspberry pi. Một arduino sẽ tốt hơn để sử dụng nhưng một trong những tôi không thích 12v trên chân analog haha rất tiếc.

Vật liệu / Công cụ:

1. Vật quay (tôi đã sử dụng mâm cặp từ máy khoan điện)

2. Hai hoặc nhiều cảm biến hiệu ứng hội trường (tùy thuộc vào độ phân giải mà bạn đang hướng tới)

3. Bốn nam châm (tùy thuộc vào độ phân giải mà bạn đang hướng tới)

4. Keo

5. Dây (Tôi đã sử dụng một vài đầu nối từ một số servo bị hỏng mà tôi có)

6. Hàn

7. Sắt hàn

8. Ống co nhiệt, băng dính điện, hoặc các thứ cách điện khác cho dây điện, hương vị của bạn

9. Thiết bị đánh dấu như bút đánh dấu hoặc máy đánh dấu

Bước 1: Keo Nam châm Bật

Bước 1: Đánh dấu các điểm bằng nhau xung quanh bên ngoài của bộ phận quay và dán các nam châm theo hướng thích hợp vào các điểm này. Nó giúp đánh dấu cực của nam châm. Trong trường hợp của tôi, cứ mỗi 90 độ (0, 90, 180 và 270 độ) đối với độ phân giải 4 / vòng quay, đây là quá nhiều cho ứng dụng của tôi, nhưng nó có thể khác đối với bạn tùy thuộc vào độ phân giải bạn đang chụp vì. Một cách hay để xác định khoảng cách là: (360 độ / số lượng nam châm) nếu bạn đi theo độ hoặc (chu vi / số lượng nam châm) nếu bạn đang đo. Trong trường hợp của tôi, các ngăn cho tay cầm đã được cách ra khá tốt cho ứng dụng của tôi nên tôi không phải đo bất cứ thứ gì.

Bước 2: Nối dây các cảm biến

Hàn dây vào các cảm biến, cách điện và nhiệt làm co lại. Chú ý không để cảm biến quá nóng và nhớ kiểm tra cảm biến để xem liệu cảm biến có còn hoạt động sau khi bạn kết thúc hay không. Việc kiểm tra rất dễ dàng, chỉ cần nối nguồn và nối đèn LED vào dây tín hiệu. Nếu đèn LED bật khi một nam châm có hướng thích hợp được đưa đến bên cạnh nó và tắt khi nó bị kéo ra xa (loại không chốt) hoặc cực đối diện của nam châm được áp dụng (loại có chốt), thì bạn đã đi. Cảm biến cụ thể mà tôi đã sử dụng là loại không chốt và kết nối với mặt đất (-) khi được kích hoạt.

Bước 3: Đánh dấu cho các cảm biến

Đánh dấu vị trí các cảm biến sẽ đến. Đối với sự sắp xếp cụ thể này, đây là các vạch chia 1/16 của chu vi (0, 1/16). Lý do cho điều này là một cảm biến phải hoạt động trước cảm biến kia nhưng theo cách cho phép bộ điều khiển phân biệt sự khác biệt về thời gian giữa tiến và lùi. Ban đầu, tôi đã thử nó ở mốc 1/8 nhưng tôi không thể biết nó sẽ đi theo hướng nào vì sự khác biệt về thời gian là như nhau. Nó giúp tạm thời băng các cảm biến xuống cho đến khi bạn xác định đúng vị trí, sau đó thực hiện đánh dấu. Bạn có thể thực hiện phép chia 1/8, bạn sẽ không có cảm biến hướng nhưng bạn sẽ có độ phân giải gấp đôi. Một điều có thể làm là sử dụng bộ thứ hai gồm hai cảm biến bù trừ với khoảng cách vạch chia 1/8 ở phía bên kia ở vạch chia 5/16 và 7/16 từ các cảm biến khác để có được độ phân giải 16 xung / lượt, nhưng Tôi không cần đến độ phân giải tốt đó. Trình diễn thời gian có trong video.

Bước 4: Dán các cảm biến lên

Dán các cảm biến tại các vết và dán chúng vào vị trí cho đến khi keo đông lại. Đảm bảo chừa khe hở giữa nam châm và cảm biến để chúng không bị va đập và cũng đảm bảo cảm biến được căn chỉnh với nam châm và theo hướng thích hợp. Chờ cho keo khô và bạn đã hoàn tất.

Để có được giản đồ và mã python cho một quả mâm xôi pi để đo tốc độ quay theo RPM, hướng quay và số vòng quay, hãy truy cập vào đây và để tải tệp PDF cho điều này, hãy truy cập vào đây hoặc tại đây.

Lý do tôi tính phí cho mã là mất ~ 4 ngày để mọi thứ hoạt động bình thường trong khi phần còn lại của dự án, bao gồm tất cả tài liệu, chỉ mất ~ 7 giờ (5 trong số đó là tài liệu), bên cạnh đó, $ 1 không nhiều và nó giúp hỗ trợ các dự án lớn hơn và phức tạp hơn, trên thực tế, đây là dự án duy nhất tôi chưa tính phí bất cứ thứ gì, tất nhiên vào thời điểm nó được đăng.