Ротационен енкодер DIY: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Съжалявам за липсата на снимки, реших да направя урок по този въпрос едва след като почти приключих с него.

Преглед:

Ротационните енкодери използват два или повече сензора за откриване на позицията, посоката на въртене, скоростта и броя на завъртанията, които устройството е завъртяло. Този конкретен използва сензори и магнити за ефект на Хол. Този конкретен тип може лесно да бъде хидроизолиран чрез капсулиране на сензорите или хидроизолация по друг начин. Ротационни енкодери с ефект на Хол с някакъв вкус се използват в някои превозни средства както за сензора за скоростта на колелото, така и за датчика за положение на коляновия вал за двигателя, а също така се използват в някои анемометри. Има три основни типа ротационни енкодери:

1. Електрически, използвайки проводими следи и четки

2. Оптичен, с помощта на светлина и сензор

3. Магнитни, използващи някакъв магнитен сензор и магнитен материал, като сензори за Хол и магнити. Действителната въртяща се част също може да бъде намагнетизирана.

en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder

Линеен енкодер може да бъде направен по същия начин като ротационен енкодер.

Тествах енкодера, който направих до ~ 1500 оборота в минута с кода на python на малинов пи. В края ще има връзка към кода и схемата. Спецификациите на производителя на бормашината, които използвах за тестване, казваха, че максималната скорост е 1500 оборота в минута, а скоростта, която получих, беше ~ 1487 оборота в минута от енкодера както напред, така и ~ 1485 назад. Това може да се дължи или на непълно зареждане на батерията, или на лошото време, присъщо на малиновите пи. Ардуино би било по -добре да се използва, но този, който нямах, не ми хареса 12v на аналоговия щифт хахааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааа

Материали/Инструменти:

1. Въртящо се нещо (използвах патронник от електрическа бормашина)

2. Два или повече сензора за ефекта на Хола (зависи от разделителната способност, към която се стремите)

3. Четири магнита (зависи от разделителната способност, към която се стремите)

4. Лепило

5. Тел (използвах няколко конектора от някои счупени сервоустройства, които имах)

6. Припой

7. Поялник

8. Термосвиваеми тръби, електрическа лента или други изолационни материали за проводници, с вашия вкус

9. Маркиращо устройство като маркер или писар

Стъпка 1: Залепете магнитите

Стъпка 1: Маркирайте равни точки около външната страна на въртящата се част и залепете магнитите, в правилната ориентация, към тези точки. Помага да се отбележи полярността на магнитите. В моя случай това беше на всеки 90 градуса (0, 90, 180 и 270 градуса) за разделителна способност 4/завъртане, което беше повече от достатъчно за моето приложение, но може да е различно за вас в зависимост от разделителната способност, която снимате за. Един добър начин да разберете разстоянието е: (360 градуса/брой магнити), ако се движите по градуси, или (обиколка/брой магнити), ако отивате чрез измерване. В моя случай детекторите за ръкохватката вече бяха разпределени доста добре за моето приложение, така че не трябваше да измервам нищо.

Стъпка 2: Свържете сензорите

Запоявайте проводниците към сензорите, изолирайте ги и ги свийте топлинно. Внимавайте да не прегреете сензора и не забравяйте да го тествате, за да видите дали все още работи, след като приключите. Тестването е лесно, просто свържете захранването и свържете светодиод към сигналния проводник. Ако светодиодът се включи, когато магнит с правилна ориентация се доближи до него и изгасне, когато се издърпа (тип без заключване), или е приложен противоположният полюс на магнита (тип блокиране), тогава сте добре да отивам. Конкретният сензор, който използвах, не се блокира и се свързва към земята (-), когато е активиран.

Стъпка 3: Маркирайте за сензорите

Направете маркировки, където сензорите трябва да отидат. За тази конкретна подредба това беше на 1/16 деления на обиколката (0, 1/16). Причината за това е, че един сензор трябва да се задейства преди другия, но по начин, който позволява на контролера да различава времевите разлики между напред и назад. Опитах го първо на 1/8 марка, но не можах да кажа в каква посока върви, тъй като разликите във времето бяха еднакви. Помага за временно залепване на сензорите, докато получите правилното позициониране, след което направете отметките. Можете да направите 1/8 дивизия, няма да имате разпознаване на посоката, но ще имате двойна разделителна способност. Едно нещо, което би могло да се направи, е да се използва втори набор от два сензора, изместени с 1/8 разделение от другата страна на 5/16 и 7/16 деление от другите сензори, за да се получи разделителна способност от 16 импулса/оборот, но Нямах нужда от толкова добра резолюция. Във видеото има демонстрация на времето.

Стъпка 4: Залепете сензорите

Залепете сензорите по маркировките и ги залепете на място, докато лепилото се втвърди. Не забравяйте да оставите разстояние между магнитите и сензорите, така че да не се удрят, а също така се уверете, че сензорите са подравнени с магнитите и в правилната ориентация. Изчакайте лепилото да изсъхне и сте готови.

За да получите схемата и кода на python за малиново пи за измерване на скоростта на въртене в обороти, посоката на въртене и броя на завоите отидете тук, а за да получите PDF за това, отидете тук или тук.

Причината, поради която таксувам кода, е, че отне ~ 4 дни, за да работи всичко правилно, докато останалата част от проекта, включително цялата документация, отне само ~ 7 часа (5 от които беше документацията), освен това $ 1 не е много и помага за подпомагане на по -големи и по -сложни проекти, всъщност това е единственият проект, за който все още не трябва да таксувам нищо, по времето, когато това беше публикувано, разбира се.