RPM Checker برای موتور کوتاه موتور: 11 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

دور در دقیقه ، به طور مختصر ، سرعت چرخش است که بر حسب دقیقه در دورهای دور بیان می شود. ابزارهای اندازه گیری RPM معمولاً از سرعت سنج استفاده می کنند. سال گذشته من پروژه جالبی را که توسط electro18 ساخته شده بود ، پیدا کردم ، و این الهام بخش من است ، او پیوند "Measure RPM - Optical Tachometer" را در زیر ایجاد کرده است.

www.instructables.com/id/Measure-RPM-DIY-P…

این پروژه بسیار الهام بخش است و من فکر کردم که مجدداً برای اندازه گیری موتورهای کوچک موتور DC مجدداً ترکیب خواهم کرد.

مینی سرگرمی های 4WD اندازه گیری RPM یک فعالیت معمول برای آماده سازی دستگاه قبل از اتصال به ماشین است. بنابراین این ابزارهای مهمی می شوند که همیشه حمل می شوند و می توانند در هر جایی که مورد نیاز است استفاده شوند ، بنابراین اجازه دهید ما دورچرخ دور خود را بسازیم

مرحله 1: چگونه کار می کند

این ابزار بسیار ساده کار می کند ، لبه توسط موتور چرخانده می شود و سپس سنسور دور نقطه سفید را از آن لبه دریافت می کند. سیگنال از سنسور ارسال شده به کنترل میکرو محاسبه و نتیجه دور در دقیقه را نشان می دهد ، این همه. اما نحوه انجام همه کارها انجام می شود ، اجازه دهید مراحل را شروع کنیم

مرحله 2: روش اندازه گیری

روشهای مختلفی برای اندازه گیری RPM وجود دارد

1. با صدا:

نحوه اندازه گیری دور در دقیقه استفاده از نرم افزار ویرایش صوتی رایگان https://www.instructables.com/id/How-to-Measure-RP… وجود دارد که می تواند فرکانس صدا ، تجزیه و تحلیل و برش موزون قابل تکرار را ضبط کند. برای دریافت در دقیقه محاسبه کنید

2. توسط Magnetic

در مورد چگونگی اندازه گیری دور در دقیقه با میدان مغناطیسی ، یک منبع قابل آموزش خوب وجود دارد

www.instructables.com/id/RPM-Measurement-U… کار این است که در هر زمان که سنسور مغناطیسی رو به آهنربا قرار می گیرد ، نبض را ضبط کرده و به انقلاب تبدیل کند. برخی از آنها از سنسور Hall و آهنربای نئودیمیوم استفاده می کنند

3. توسط اپتیکال

باز هم منابع زیادی برای اندازه گیری دور در دقیقه با استفاده از نوری https://www.instructables.com/id/Simple-Motor-Spe… وجود دارد.

www.instructables.com/id/Measure-RPM-DIY-Portable-Digital-Tachometer/

این روشی است که من برای توسعه دستگاه انتخاب می کنم ، زیرا هنگام اندازه گیری نیازی به محیط بی صدا نیست.

مرحله 3: الکترونیک و روش برنامه نویسی

خواندن نوری

خواندن نوری از اشعه منعکس شده پرتو مادون قرمز به جسم و دریافت شده توسط دیود مادون قرمز استفاده می شود ، جسم با رنگ سفید یا رنگ روشن نسبت به رنگ سیاه یا تیره راحت تر منعکس می شود. من استفاده از TCRT 5000 را از Vishay انتخاب می کنم که قبلاً دارای کیف پلاستیکی و کوچک است

تبدیل سیگنال

این سنسور مادون قرمز می تواند به سنسور آنالوگ یا سنسور دیجیتال تبدیل شود ، معنای آنالوگ دارای محدوده ای است (مثال از 0 تا 100) برای تشخیص فاصله مناسب تر است. برای این مورد ما باید سیگنال دیجیتال دریافت کنیم ، بدین معنا که فقط (1 یا 0) روشن یا خاموش برای بدست آوردن مقدار شمارش مناسب است. برای تبدیل از آنالوگ به دیجیتال ، از IC LM358 استفاده می کنم ، این اساساً IC تقویت کننده است ، اما هنگامی که محدوده ورودی هدف را می توان با تنظیم کننده تریمپات تنظیم کرد ، بعد از این IC یک خروجی (روشن یا خاموش) می توان این IC را مقایسه کننده ولتاژ دانست.

محاسبه فرمول RPM

پس از فعال کردن ورودی از بالا به پایین ، داده ها با زمان و دور محاسبه می شوند

1 دور در دقیقه = 2π/60 rad/s

سیگنال از IR وقفه 0 را به پین ورودی دیجیتال 2 در آردوینو متصل می کند ، هر زمان که سنسور از LOW به HIGH برود ، RPM محاسبه می شود. سپس تابع دوبار افزایش (REV) فراخوانی می شود. برای محاسبه RPM واقعی ، به زمان صرف شده برای یک دور نیاز داریم. و (millis () - زمان) زمان صرف شده برای یک دور کامل است. در این صورت ، بگذارید زمان لازم برای یک دور کامل باشد ، بنابراین مجموع دورهای دور در 60 ثانیه (60*1000 میلی ثانیه) برابر است با: rpm = 60*1000 / t*actualREV => rpm = 60*1000 / (millis () - زمان) * REV/2

فرمول از این پیوند دریافت شده است

نمایش دادن

پس از اندازه گیری آردوینو برای تجسم ، من باید رنگ 0 ، 91 را انتخاب کنم که ظاهری مدرن تر و کوچک دارد. برای آردوینو من از کتابخانه adafruit ssd1306 استفاده می کنم. سیگنال وقفه از تایمر میلی ثانیه جداگانه استفاده می کند ، یکی برای حسگر و دیگری برای نشان دادن متن.

مرحله 4: طرح و طرح PCB

شماتیک واقعاً ساده است ، اما من PCB را تمیزتر و جمع و جورتر نشان دادم ، در حین ساختن طرح pcb نیاز به همکاری با طراحی محفظه است. بنابراین روی کاغذ چاپ کنید و از مقوا مدل تهیه کنید تا احساس اندازه کنید. از نمای بالا Oled Display شبیه به همپوشانی با arduino nano است ، در واقع موقعیت صفحه نمایش oled بالاتر از arduino nano است.

یکی از LED های قرمز نیاز به هدایت دارد که سونزور در حال خواندن است ، بنابراین من آن LED قرمز کوچک را در پایین تریمپوت قرار دادم که عملکرد دوگانه در یک سوراخ دارد.

در زیر لیست قسمت

1. سنسور IR TCRT 5000

2. Trimpot 10 K

3. مقاومت 3k3 و 150 اهم

4. LM358

5. نمایش Oled 0 ، 91

6. آردوینو نانو

7. قرمز قرمز 3 میلی متر

8. چند قطعه کابل

مرحله 5: نگهدارنده موتور

نگهدارنده موتور به دنبال عملکرد طراحی شده است. عملکرد خود این است که موتور را به راحتی ، ایمن و دقیق اندازه گیری کنید. در نظر گرفتن شکل و ابعاد به سه قسمت تقسیم می شود که در زیر توضیح داده شده است

نگهدارنده سنسور

بر اساس داده های TCRT 5000 ، سنسور IR فاصله هنگام خواندن شی بازتابی از 1 میلی متر تا 2.5 میلی متر است ، بنابراین من باید نگهدارنده سنسور را طراحی کنم ، در نهایت فاصله را کمتر از 2 میلی متر در نزدیکی لبه انتخاب می کنم. (نگهدارنده سنسور) 8 ، 5 میلی متر - (سنسور ارتفاع) 6 ، 3 = 2 ، 2 میلی متر و هنوز در محدوده قابلیت های سنسور است

دومین موردی که باید بیشتر مورد توجه قرار گیرد موقعیت سنسور است ، پس از مقایسه های متعدد برای خواندن بهتر و سریعتر ، سنسور باید موازی قرار گیرد نه با لبه

نگهدارنده موتور

قطعات نگهدارنده موتور باید شامل موتور دینام ، دینام موتور کنتاکتور و رینگ بر اساس داده های مینی موتور dc باشد ، ارتفاع دینام موتور 15 ، 1 میلی متر است ، بنابراین من 7 گرفتم ، عمق 5 میلی متری دقیقاً در وسط قرار دارد و فرم مانند منفی است قالب سوراخ برای لبه باید بزرگتر از 21.50 میلی متر باشد تا نحوه ساخت رینگ در مرحله بعدی مشخص تر باشد. آخرین مورد پویای موتور کنتاکتور است ، من کنتاکتور را از نگهدارنده باتری 2302 برداشتم ، سوراخ را کپی و کشید (برای اتصال پین) و در قسمت پایین نگهدارنده موتور قرار داد.

درب موتور

به دلایل ایمنی ، هنگام اندازه گیری سرعت موتور ، ارتعاش ایجاد می شود و از آسیب دیدن درپوش موتور که با سرسره طراحی شده است جلوگیری می شود.

این طرح برای "برخی از چاپگرهای سه بعدی" (که من از آنها استفاده می کنم) به ویژه برای اجزای کشویی مشکلاتی دارد ، اما پس از چندبار تلاش ، تصمیم می گیرم از فیلامنت ABS برای نتیجه گیری کامل استفاده کنم.

موارد و تمام جزئیات قسمت های طراحی پیوست شده است که می توانید برای پیشرفت بهتر مطالعه کنید

مرحله 6: جعبه

طراحی قسمت جعبه با مدل سازی سه بعدی در قسمت بالا قرار دادن نگهدارنده موتور ، صفحه نمایش و تنظیم کننده سنسور است. در قسمت جلو یا عقب کنسول قدرت وجود دارد. در سمت چپ و راست تهویه هوا برای جلوگیری از ورود دمای گرم از موتور هنگام کار طولانی مدت وجود دارد. و این قسمت توسط چاپ سه بعدی ساخته شده است

مرحله 7: نکات مونتاژ

در ابتدا من مقداری برنج می گیرم و آن را به صورت دستی برش می دهم ، نتیجه این است که دست من کاملاً برای انجام کارها کار نمی کند ، بنابراین من چیزی را به عنوان کانکتور جستجو می کنم ، بنابراین قطعات اتصال دهنده از نگهدارنده باتری 2302 را پیدا کردم ، کاملا منحنی با شکل مسکن است دینام موتور.

هنگامی که PCB مونتاژ کنترل کننده باید در قسمت بالای بدنه پیچ شود ، اما در این بدنه من طراحی اشتباه کردم ، سوراخ و پشتیبانی بسیار کوچک است ، بنابراین پیدا کردن پیچ کوچک دشوار است ، به هر حال از چسب حرارتی برای مونتاژ موقت استفاده می کنم.

سنسور IR با لوله کوچک کننده حرارتی بسته شده و برای جلوگیری از اتصال کوتاه در هنگام ارتعاش این ابزار ایمن است

مرحله 8: حاشیه

لبه با دو جایگزین ساخته شده است که یکی با محور ساده و دیگری با پینیون (شفت چرخ دنده مینی 4wd) مناسب است. برخی مواقع بیرون آوردن و دوباره قرار دادن پینیون درد است و باعث می شود چفت و بست را به شفت باز کند ، بنابراین کاربر را به راحتی می سازد. آخرین چیزی که تمام سطح لبه به رنگ مشکی با اسپری رنگ آمیزی شده است به جز نوار کوچک 1 سانتی متر بیشتر و کمتر برای خواندن سنسور

مرحله 9: منبع تغذیه

موتور دینام مصرف گرسنه ای دارد ، نمی تواند با کنترل از طریق میکرو کنترل وصل شود ، حتی استفاده از تراشه درایور موتور بهتر است موتور را برای موتور و کنترل کنترل جدا کند ، به این معنی که در این مورد من از دو باتری برای تغذیه دینام موتور استفاده می کنم مانند وضعیت واقعی هنگام اتصال به ماشین ، سپس از 5 ولت برای کنترل میکرو استفاده کنید (از مینی usb استفاده کنید)

در زیر لیستی از قسمت ها آمده است

1. پریز برق زن

2. مینی USB Usb

3. قطعه ای از سوراخ PCB

4. خاموش کنید

5. منبع تغذیه 5vdc

6. نگهدارنده باتری 2XAA

مرحله 10: آزمایش و کالیبراسیون

پس از مونتاژ تمام قطعات الکترونیکی و محفظه ، پریز برق.

اکنون به آزمایش و کالیبراسیون می پردازیم

اول روشن کردن قدرت دستگاه است ، چراغ سبز آردوینو از طریق آن مواد شفاف عبور می کند

دوم اطمینان حاصل کنید که از رینگ هایی که نوار سفید دارند استفاده کنید. 180 درجه بچرخانید تا نوار سفید رو به سنسور پایین بیاید ، اگر LED قرمز آن را روشن کنید به این معنی است که سنسور در حال خواندن است. سعی کنید لبه را بچرخانید و مطمئن شوید که آیا سنسور رو به سیاه رنگ قرمز خاموش است یا خیر.

در صورت عدم تشخیص سنسور ، سعی کنید تریمپات را با پیچ گوشتی کوچک تنظیم کنید. پس از آن قدرت موتور را روشن کرده و اندازه گیری را ببینید

مرحله 11: فرآیند

تکامل این ابزارها از طریق آزمایش و طوفان فکری از جامعه کاربری بسیار کوچک به ویژه برادرم به عنوان کاربر اول حاصل می شود ، نکته مهم این است که

1. چگونه می توان اندازه گیری دقیق RPM را با مقایسه نتیجه اندازه گیری از Giri (برنامه Android) مقایسه کرد

2. نحوه تغذیه موتور

3. چگونه می توان نگه داشت / قفل کرد و از موتور دینام پشتیبانی کرد

تا کنون این ابزارها توسط سرگرمی ها درخواست شده است (برادر و دوستان من به درستی: D) و برخی از آنها براساس درخواست تولید می شوند ، امیدوارم هر کسی بتواند بسازد و توسعه دهد ، دوباره متشکرم و DIY مبارک