Osiowy miernik prędkości obrotowej - moduł+program.

Question

Witam. Z góry przepraszam jeśli piszę nie w tym dziale co trzeba. Sama nazwa tematu niewiele pewnie mówi dlatego opiszę dokładnie co potrzebuje, a więc do rzeczy. Czy jest możliwość zastosowania silnika krokowego w taki sposób aby podłączony przez jakiś moduł/sterownik mierzył prędkość obrotową...

michcior · Accepted Answer

Przy 25km/h koło wykonuje ok 0.4 obrotu na sekundę.
Przy oczekiwanej "gęstości" pomiaru co 0.1s, wykona tylko 0.04 obrotu! Potrzebujesz czegoś co ma setki czy tysiące impulsów na obrót. Stąd może zainteresowanie silnikiem krokowym, bo on ma skok bardzo mały. Jeśli interesuje Cię tylko prędkość, to można poszukać innych rozwiązań, np: prądnica tachometryczna czy resolwer. Oczywiście enkodery na takie rozdzielczości są w przemyśle szeroko stosowane ale ich ceny to abstrakcja (tysiąc zł to mało).

Dodano po 9 [godziny] 38 [minuty]:

Albo coś takiego:
http://www.tme.eu/pl/Document/8fc11b8f22fbc05c7d7eba3d2011dcae/AS5040-ASSU.PDF
Wystarczy przykleić mały magnes w osi obrotu. Odpada sprzęgło, łożyskowanie i inne mechaniczne kłopoty.
Ten scalak może podawać sygnały tzw. enkodera kwadraturowego, czyli najprościej mówiąc dwa impulsy prostokątne przesunięte o 90stopni w zależności od kierunku. Jest wiele mikrokontrolerów które maja specjalne moduły do odczytu takich enkoderów. Np. seria LPC16xx i inne z tej rodziny (te akurat znam), nawet przetwarza automatycznie na prędkość.

Promuję tematy:
29.07.2017 Podłączanie wyświetlaczy Winstar RGB do NanoPI Fire - modele WF50BTIAGDNGY i WF70GTIAGDNG0
06.04.2017 Miernik COP dla pomp ciepła, ciepłomierz

archanoid · Answer

Witam . Chcesz wykorzystać silnik krokowy jako impulsator czy chcesz aby silnik krokowy napędzał koło i jednocześnie mierzyć prędkość obrotową silnika ?.

bajdoch · Answer

@archanoid tylko i wyłącznie jako impulsator, koło napędzane będzie z innego źródła (w przym przypadku silnik->skrzynia biegów).

Konto nie istnieje · Answer

Możliwe ale czy rozsądne? Ja bym użył halotronu. Jak będziesz jechał wolno, np 1 obrót na sekundę, to jak zliczać 10 razy na sekundę? Silnik ma powiedzmy 4 cewki, możesz w takim przypadku w sekundę zliczyć 4 impulsy. Ile zliczysz w 100ms? Czy można zliczyć 0,4 impulsu?

archanoid · Answer

Witam. To nie lepiej zastosować enkoder .

Konto nie istnieje · Answer

Normalnie, dając np. 10 impulsów na obrót. Co najwyżej na dwa impulsy. I doprawdy jadąc wolno myślisz, że przełożenie między silnikiem a kołami wynosi 1:1 ? Koło 215/50R17 przy 1000rpm jedzie 120km/h. Pomyśl zanim napiszesz...

SylwekK · Answer

Jak najbardziej można wykorzystać silnik krokowy jako enkoder choć to mało ekonomiczne, ale tu zobacz

bajdoch · Answer

@R-MIK ilość impulsów podana na przykładu, nie jako konkretna wytyczna. @archanoid, a czy istnieje enkoder który ma możliwość podłączenia do kompa bądź też podłączenie przez kolejny moduł/sterownik aby podłączyć go? Jestem zielony w tym temacie dlatego proszę o jakieś wskazówki bo jeśli będę miał nakreślony kierunek to dokształcenie się w tym kierunku to dla mnie nie problem.

dondu · Answer

Rodzaj czujnika zależy między innymi od środowiska w jakim ma pracować.
Jakie więc to środowisko będzie (opisz urządzenie)?

Poza tym powinieneś podać czego pod kątem parametrów pomiarowych oczekujesz, czyli konkrety.

Promuję tematy:
20.02.2019 Droid R2D2 - Czekamy na Wasze uwagi do konstrukcji (cz. 1)

michcior · Answer

To coś dla Ciebie, enkoder z silnika twardego dysku:
https://www.youtube.com/watch?v=1_CHmFXvnkw
Tanio i hobbystycznie. Taki silnik waży niewiele a siniki krokowe znacznie więcej. Poza tym, przypuszczam że idea odczytu obu silników jest taka sama bo i siniki są bardzo podobne w zasadzie działania.

bajdoch · Answer

@dondu czujnik ma być przymocowany do koła samochodu w jego osi czyli np przymocowany do śrub montażowych felgę, podczas jazdy samochodu ma mierzyć na bieżąco prędkość samochodu zapisaną w odpowiednim czasie, np.: 0.1s - 25km/h 0.2s - 27km/h 0.3s - 30km/h 0.4s - 35km/h 0.5s - 41km/h 0.6s - 45km/h

bajdoch · Answer

@michcior dzisiaj przyszła mi prądnica tachometryczna i to jest strzał w dziesiątkę, ograniczeniem odświeżania jest tylko i wyłącznie moduł/sterownik który będzie mierzył napięcie i przypisywał je dla konkretnego czasu i teraz moje pytanie - czy orientuje się ktoś w jaki sposób można mierzyć napięcie z tej prądnicy i przesyłać poprzez USB na komputer?

Konto nie istnieje · Answer

Np mikrokontroler z ADC i USB.

stasiekb100 · Answer

Mam kod źródłowy do pomiar częstotliwości, wypełnienie przy okazji na atmege. Wyświetlane na graficznym wyświetlaczu.

bajdoch · Answer

@R-MIK tylko jaki mikrokontroler obsłuży napięcie wejściowe rzędu 13V? Bo mniej więcej tyle będzie podawać prądnica przy prędkości 200km/h, a chce mieć zapas mimo, że do takich prędkości nie będę rozpędzał samochodu z tym urządzeniem na kole. Zastosować dzielnik napięcia? Tylko czy dzielnik nie stworzy oporu dla prądnicy i nic jej się nie stanie?

Konto nie istnieje · Answer

Jzak zrobisz dzielnik z rezystorów o wartości pojedynczych może i uszkodzisz, jak kiloomów pewnie wszystko będzie ok. Przeczytaj note katalogową pradnicy i dowiesz się jaka minimalna rezystancja możesz ja obciążyć. Sprawdź tez jaką maksymaln a rezystancję może miec źródło napięcia dla ADC. W razie czego trzeba dodać wzmacniacz/wtórnik.

michcior · Answer

To nie takie trywialne jak podłączyć prądnicę przez dzielnik do nogi procesora. Tak to można zrobić prototyp do prób na stole. Po pierwsze musi być bufor w postaci wzmacniacza operacyjnego. Jego impedancja jest (jeśli chcemy) wystarczająco duża żeby dzielnik nie wpływał na prądnice. Po drugie koniecznie trzeba zabezpieczyć się przed zbyt dużym napięciem. Jak mamy urządzenie indukujące napięcie, które jeszcze w dodatku obciążamy dużą impedancją to niebezpieczeństwo wygenerowania niszczącego napięcia jest bardzo duże. Wystarczy drgnięcie ośki, jakieś inne szarpnięcie czy zaiskrzenie styków i po układzie. Opornik szeregowo i dwie przeciwsobnie diody zenera.

Inne, acz bardzo ważne pytanie, to prądnica prądu stałego czy zmiennego?

Promuję tematy:
29.07.2017 Podłączanie wyświetlaczy Winstar RGB do NanoPI Fire - modele WF50BTIAGDNGY i WF70GTIAGDNG0
06.04.2017 Miernik COP dla pomp ciepła, ciepłomierz

bajdoch · Answer

@michcior mogę odezwać się na PW?

Konto nie istnieje · Answer

Co prawda nie ma tu noty katalogowej tej prądnicy ale sadzisz, ze jej wydajność prądowa to mikro ampery? Sądzę, że zdecydowanie więcej i zwykły dzielnik napięcia załatwi sprawę i wzmacniacz operacyjny nie bedzie potrzebny. Godzę sie natomiast, że istotne jest czy to pradnica pradu stałego, jeśli nie to potrzebny bedzie prostownik.

bajdoch · Answer

Prądnica jest prądu stałego, podłączam miernik na mierzenie prądu stałego i ładnie trzyma napięcie przy stałych obrotach 600RPM = 4,4V a więc pokrywa się z tym co wiem na temat tej prądnicy czyli 7V na każde 1000RPM. Co do noty katalogowej nigdzie nie mogę znaleźć jej, napisałem do producenta i czekam na odpowiedź.

Konto nie istnieje · Answer

Zanim dostaniesz odpowiedź, dodaj obciążenie w postaci rezystora 1k i sprawdź wynik. To samo dla 100R. Będziesz w przybliżeniu widział jaką rezystancją możesz obciążyć prądnicę. Prawdopodobnie 1k nie zmiani wyniku pomiaru, więc jak obciążysz 10k to będzie ok. Warto by było zobaczyc to napięcie na oscyloskopie czy przypadkiem nie jest pulsujące (pewnie tak). Jak pulsujące, to poza dzielnikiem bedziesz musiał dodac filt RC lub zrealizowac go programowo.

bajdoch · Answer

Obciążyć go tylko na jednym biegunie? Czy zbudować dzielnik?

Konto nie istnieje · Answer

Na to pytanie już wcześniej sam sobie odpowiedziałeś. Jeśli jesdnak tego nie pamiętasz to podaj np 12V z źródła o wydajności pradowej rzedu 100mA na mikrokontroler zasilany z 5 czy 3V3 i sprawdź co sie stanie.

bajdoch · Answer

Napięcie mierzone przy około 1800RPM:
- brak rezystora - 13,20V
- 10k - 12,80V
- 4,7k - 12,73V
- 1k - 10,30V
- 470R - 8,70V
- 100R - 4,53V

Poniżej filmy z pomiaru oscyloskopem.
VID_201708...132153.mp4 (12.93 MB)Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik. VID_201708...132355.mp4 (18.35 MB)Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik. VID_201708...132556.mp4 (30.18 MB)Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.

Konto nie istnieje · Answer

Filtr dolnoprzepustowy musisz dać. Czy sprzetowy czy programowy to już twój wybór.
Obciążenie dałbym 4,7k bo jest zbliżone do 7V na 1000obrotów. Jak dostaniesz note katalogowa bedziesz wiedział jakie jest zalecane obciązenie.

bajdoch · Answer

Czyli aby uzyskać teraz napięcie rzędu 5V przy tych 1800RPM muszę zbudować dzielnik napięcia wykorzystując rezystory o łącznej rezystancji 4,7k? Dobrze myślę?
Co do noty katalogowej otrzymałem wiadomość z podziękowaniem za kontakt (nie generowana automatycznie) ale coś czuję, że noty raczej nie otrzymam bo na ich stronie W ofercie nie ma w ogóle podobnych urządzeń a co dopiero o takim samym oznaczeniu.

Konto nie istnieje · Answer

Dobrze. Oczywiscie to nie apteka, więc czy to bedzie 4,3k czy 5,1 a nawet 8k nie bedzie to miało większego znaczenia. No chyba, ze precyzja pomiaru jest tu istotna, ale wtedy to metoda z pomiarem częstotliwości lub lepiej czasu jest lepsza. Dobierzesz rezystory to później skorygujesz sobie programowo, no chyba, ze dasz potencjometr. Ale jak potencjometr to dobrej jakości, bo nie bedzie pracował w dobrych warunkach.

bajdoch · Answer

Zbudowałem dzielnik stosując rezystory 3,3k oraz 1,8k do tego filtr RC 4Hz przy użyciu 0,1uF oraz rezystora 390k dzięki czemu zmniejszyłem i przefiltrowałem napięcie do:
600RPM - 1.4V
900RPM - 1.99V
1250RPM - 2.76V
1750RPM - 3.9V
2600RPM - 5.6V
Obroty podane takie jak na wiertarce stołowej czyli zaokrąglone przez co napięcia względem podanych obrotów nie rosną linearyzacyjnie.
Poniżej filmy z pomiaru oscyloskopem.
VID_201709...170028.mp4 (53.41 MB)Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik. VID_201709...170213.mp4 (21.22 MB)Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.

Konto nie istnieje · Answer

Za tym filtrem RC dałbym jakiś bufor zanim napięcie podałbym na mikrokontroler. Tyle, że jak oamp to rail-to-rail na wejściu i wyjściu albo zasilić z +12 i ujemnego wytworzonego np w ILC7660. Mozna zrobic wtórnik na tranzystorze, nie trzeba napięcia ujemnego. Ale bez bufora w tym zastosowaniu tez powinno byc ok, najlepiej sprawdzić czy będziesz miał stabilny odczyt z ADC. W razie niestabilnego odczytu możesz spróbować zmniejszyć R w RC do 39k, a pojemność zwiększyć do 1uF. Rezystancja wejściowa filtra RC powinna byc co najmniej o rząd wielkości większa od rezystancji wyjściowej dzielnika. Przy 1,8 i 3,3k masz rezystancje wyjściową około 600R (liczyłem w pamięci) a RC 39k wiec jest ok.

Osiowy miernik prędkości obrotowej - moduł+program.

Jak zbudować układ do bieżącego pomiaru prędkości obrotowej koła samochodu i przesyłania wyników do komputera z częstotliwością około 10 odczytów na sekundę?

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Post #17

Post #18

Post #19

Post #20

Post #21

Post #22

Post #23

Post #24

Post #25

Post #26

Post #27

Post #28

Post #29

Post #30

Podsumowanie tematu