Tamiya 72004 Worm Gearbox Speed Sensor: 5 Step (with Pictures)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

من می خواستم سرعت موتور را در گیربکس کرم Tamiya 72004 برای رباتی که در حال ساخت آن هستم به طور دقیق کنترل کنم. برای این کار باید راهی برای اندازه گیری سرعت فعلی داشته باشید. این پروژه تکامل سنسور سرعت را نشان می دهد. همانطور که در تصویر مشاهده می کنید ، موتور یک دنده کرم را مستقیماً به محور خروجی خود متصل می کند ، سپس یک سری سه دنده ای برای کاهش سرعت شافت خروجی نهایی.

مرحله 1: درباره گزینه های خود تحقیق کنید

به طور کلی برای اندازه گیری سرعت موتور به نوعی سنسور نیاز دارید. چند گزینه وجود دارد ، اما احتمالاً رایج ترین سنسور نوری است و می توان آنها را به یکی از دو روش بازتابنده یا انتقال دهنده اجرا کرد.

برای حسگر بازتابنده یک دیسک با قطعات متناوب سیاه و سفید به موتور یا جایی در امتداد قطار محرک متصل شده است. یک LED (قرمز یا مادون قرمز) نوری را بر روی دیسک می تاباند و یک دیود یا ترانزیستور نوری تفاوت بین بخش روشن و تاریک را با میزان نور LED منعکس شده هنگام چرخش موتور تشخیص می دهد. برای یک سنسور انتقال از آرایش مشابهی استفاده می شود ، اما LED مستقیماً در حسگر عکس می درخشد. یک پره مات متصل به موتور یا چرخ دنده (یا سوراخی که در یکی از چرخ دنده ها ایجاد شده است) تیر را می شکند و به سنسور اجازه می دهد یک دور را تشخیص دهد. پیوندهایی را به چند نمونه از این موارد بعداً اضافه خواهم کرد. در این پروژه از طراحی سنسور انتقال استفاده شد ، اما همانطور که ملاحظه می کنید چندین تغییر را امتحان کردم.

مرحله 2: Photointerrupter MK I

اولین روشی که امتحان کردم از یک LED قرمز با شدت بالا و یک فوتوترانزیستور استفاده کرد. من دو سوراخ در چرخ دنده آخر در چرخ دنده و دو سوراخ در محفظه گیربکس ایجاد کردم. این به من حدود 5 پالس در هر دور محور خروجی داد. خوشحال بودم که کار کرد.

مرحله 3: Photointerrupter MK II

من از تعداد پالس هایی که از طراحی اول دریافت کردم راضی نبودم. فکر می کردم افزودن سنسور به خود موتور کار دشواری است ، بنابراین من در اولین دنده ای که توسط کرم هدایت می شود ، حفره ای ایجاد کردم و LED و فوتوترانزیستور را جابجا کردم. این بار سنسور در هر دور محور خروجی حدود 8 پالس تولید می کند.

مرحله 4: Photointerrupter MK III

من تصمیم گرفتم که قبل از هرگونه چرخ دنده سنسور را روی خود موتور قرار دهم تا بتوانم در هر دور خروجی پالس های زیادی را ضبط کنم ، و معلوم شد که آنقدرها هم که فکر می کردم سخت نیست. در طراحی نهایی از پره ای استفاده می شود که مستقیماً روی محور خروجی موتور نصب شده است. من یک سوئیچ کوچک opto در داخل یک فلاپی درایو 3.5 اینچی قدیمی پیدا کردم و آن را بالای شافت موتور نصب کردم. من یک مهره M2.5 را در فاصله بین چرخ دنده و سطح موتور به چرخ دنده کرم چسبانده و سپس چسباندم. قطعه ای از پلاستیک سیاه در حدود 4 میلی متر در 5 میلی متر به یکی از قسمت های مهره. با چرخش موتور ، یک سری پالس توسط سنسور تولید می شود.

مرحله 5: نتیجه گیری

نیازی به خرید یک سوئیچ opto شکاف دار نیست-چراغ LED و ترانزیستور نصب شده در خط یکدیگر به اندازه کافی خوب هستند. بسته به برنامه شما ، ممکن است در هر دور خروجی تعداد پالس های بیشتری یا کمتر داشته باشید ، که بر موقعیت سنسور تأثیر می گذارد. برای این پروژه متوجه شدم که تا آنجا که ممکن است نیاز به تعداد بیشتری پالس دارم ، اما نصب LED و نوری نوری در کنار محور موتور کار دشواری بود ، بنابراین من خوش شانس بودم که سوئیچ نوری کوچک شکاف دار را در درایو فلاپی کشف کردم.

آخرین مرحله اتصال LED و ترانزیستور نوری به میکروکنترلر یا سایر مدارها است. من از یک مقاومت 150R برای محدود کردن جریان LED استفاده کردم و یک مقاومت 10K بر روی کلکتور فوتوترانزیستور. عکس زیر نشان می دهد که موتور با یک باتری AA کار می کند و سرعت آن بر اساس سرعت سنجی که من ساخته ام اندازه گیری می شود. با توجه به مشخصات معمول Tamiya ، سرعت مورد انتظار 6142 دور در دقیقه است. هر موتور متفاوت خواهد بود ، اما با اندازه گیری سرعت فعلی و تغییر ولتاژ تغذیه می توان سرعت موتور را به طور دقیق کنترل کرد.