Υπολογιστής ώσης: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Σε αυτό το έργο θα περιγράψω πώς έκανα μια ρύθμιση που παρακολουθεί την τάση, το ρεύμα, την ώθηση που αναπτύσσει η έλικα και την ταχύτητα του κινητήρα. Το σύστημα μου κόστισε πολύ λίγο και λειτουργεί άψογα. Έχω προσθέσει ένα φύλλο excel που περιέχει δεδομένα για την πρώτη επιτυχημένη εκτέλεση. Έχω προσθέσει επίσης γραφήματα καθώς περιγράφουν τα δεδομένα με μια κίνηση. Ελπίζω να σας αρέσει το έργο και εάν υπάρχει σύγχυση ή οποιαδήποτε ερώτηση ή πρόταση, παρακαλώ σχολιάστε παρακάτω ή στείλτε μου μήνυμα.

Έχω προσθέσει ένα λεπτομερές έγγραφο ενός πολύ παρόμοιου έργου που είχα κάνει στο παρελθόν. Κατεβάστε το για ακόμα περισσότερες λεπτομέρειες

Προμήθειες επιπλέον του ESC και του κινητήρα σας

• Perf σανίδα
• Shist reistor
• LM324
• Καλώδια
• Ξύλο
• Μεντεσές
• Arduino

Βήμα 1: Δημιουργία αισθητήρα ώθησης

Ο αισθητήρας ώθησης στο βασικό του είναι απλώς ένας αισθητήρας δύναμης. Ο πιο δημοφιλής τρόπος μέτρησης της δύναμης είναι η χρήση κυψέλης φορτίου. Ωστόσο, αποφάσισα να πάω λίγο ντεμοντέ και ανέπτυξα τον δικό μου αισθητήρα. Αυτό ήταν ιδιαίτερα δυνατό για μένα επειδή πήρα πρόσφατα έναν 3D εκτυπωτή και ως εκ τούτου η κατασκευή προσαρμοσμένων εξαρτημάτων δεν ήταν πρόβλημα.

Ο αισθητήρας έχει δύο κύρια μέρη, το ελατήριο και τον αισθητήρα. Το ελατήριο όπως όλοι γνωρίζουμε θα δώσει μετατόπιση κατά ένα ποσό ανάλογο με τη δύναμη που ασκείται σε αυτό. Ωστόσο, είναι πολύ δύσκολο να βρεις ένα μικρό ελατήριο με σωστή ακαμψία και μέγεθος και ακόμη και αν το βρεις, είναι ένας άλλος εφιάλτης να το στήσεις σωστά και να το κάνεις να λειτουργεί όπως ακριβώς το θέλεις. Έτσι, αντικατέστησα πλήρως το ελατήριο με μια ταινία αλουμινίου, πάχους 2 mm και πλάτους περίπου 25 mm.

Η δοκός του πρόβολου πρέπει να συγκρατείται πολύ σταθερά στο ένα άκρο ή οι τιμές θα πάνε στραβά σίγουρα. Έκανα επίσης ένα ειδικό συνημμένο στο άλλο άκρο, έτσι ώστε να είναι εύκολο να συνδεθεί με το υπόλοιπο σύστημα.

Η δοκός του πρόβολου στη συνέχεια προσαρτήθηκε στο γραμμικό ολισθαίνον ποτενσιόμετρο με μια ράβδο σύζευξης η οποία επίσης εκτυπώθηκε 3D.

Τύπωσα όλες τις οπές ζεύξης λίγο μικρότερες από τη διάμετρο του σπειρώματος των βιδών που είχα έτσι ώστε να υπάρχει μηδενική αναπαραγωγή στο σύστημα. Το σταντ ποτενσιόμετρου ήταν επίσης 3D Printed όπως και τα υπόλοιπα.

Βήμα 2: Αισθητήρας ταχύτητας

Μία από τις σημαντικότερες εφευρέσεις του χρόνου ζωής μου (μέχρι σήμερα) είναι ο αισθητήρας ταχύτητας που προορίζεται για τη μέτρηση της γωνιακής ταχύτητας οποιασδήποτε συσκευής. Η καρδιά του συστήματος είναι μαγνήτης και αισθητήρας εφέ αίθουσας. Όταν ο μαγνήτης διασχίζει τον αισθητήρα εφέ αίθουσας, η έξοδος πέφτει χαμηλά. Αυτό απαιτεί αντίσταση έλξης μεταξύ εξόδου και γραμμής 5V. Αυτή η δουλειά γίνεται από την εσωτερική αντίσταση έλξης του arduino. Οι μαγνήτες είναι διατεταγμένοι σε δακτύλιο σε δύο ακραίους πόλους. Αυτό βοηθά στην εξισορρόπηση των βαρών του συστήματος. Ο αισθητήρας εφέ αίθουσας τοποθετείται σε μια ειδική υποδοχή η οποία εκτυπώθηκε 3D. Η βάση είναι έτσι σχεδιασμένη ώστε να μπορεί να ρυθμιστεί το ύψος και η απόσταση.

Όταν ο μαγνήτης βρίσκεται κοντά στον αισθητήρα αίθουσας, η έξοδος του αισθητήρα μειώνεται. Αυτό ενεργοποιεί τη διακοπή στο arudino. Στη συνέχεια, η λειτουργία σκανδάλης σημειώνει την ώρα.

Γνωρίζοντας το χρόνο μεταξύ δύο διασταυρώσεων μπορεί κανείς εύκολα να προσδιορίσει τη γωνιακή ταχύτητα οποιουδήποτε περιστρεφόμενου σώματος.

Αυτό το σύστημα λειτουργεί άψογα και το έχω χρησιμοποιήσει σε ένα άλλο έργο μου.

Βήμα 3: Τάση

Αυτό είναι βασικά για τη μέτρηση της ισχύος που καταναλώνει το esc και επομένως ο κινητήρας. Η μέτρηση της τάσης είναι το πιο εύκολο πράγμα που μαθαίνει κανείς όταν χρησιμοποιεί arduino. Χρησιμοποιήστε αναλογικούς πείρους για να μετρήσετε οποιαδήποτε τάση έως 5 V και χρησιμοποιήστε ένα διαχωριστή τάσης για οποιαδήποτε τάση υψηλότερη από 5V. Εδώ οι συνθήκες ήταν τέτοιες ώστε η μπαταρία να μπορεί να φτάσει τη μέγιστη τάση των 27 βολτ. Έτσι έφτιαξα ένα διαχωριστή τάσης για να φτιάξω ένα διαχωριστικό που αποδίδει 5 βολτ υπό παροχή 30 V.

Επίσης, να είστε διπλά σίγουροι ότι δεν βραχυκυκλώνετε κατά λάθος τις γραμμές + και - που μπορεί εύκολα να προκαλέσουν πυρκαγιά.

Βήμα 4: Μέτρηση ρεύματος

Η μέτρηση του ρεύματος ή ο χειρισμός του ρεύματος σε οποιαδήποτε μορφή απαιτεί γνώση και εμπειρία για το τι θέλετε να κάνετε. Οι διακλαδώσεις που χρησιμοποίησα ήταν τέσσερις αντιστάσεις 0,05 ohm 10W. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να χειριστούν ένα ρεύμα (P/R)^. 5 = (40/.0125)^. 5 = 56.56A. Αυτό ήταν κάτι παραπάνω από αρκετό για μένα.

Φροντίστε να κάνετε παχιά ίχνη συγκόλλησης και να χρησιμοποιείτε χοντρά σύρματα όταν αντιμετωπίζετε τόσο μεγάλα ρεύματα. Ρίξτε μια ματιά στο πίσω μέρος του κυκλώματός μου, ειδικά στην περιοχή διακλάδωσης όπου χρησιμοποιούνται πολύ χοντρά σύρματα

Είναι επίσης σημαντικό να χρησιμοποιείτε ορισμένα φίλτρα χαμηλής διέλευσης σε συνδυασμό για τις αποστάσεις. Έχω προσθέσει μια εικόνα της τρέχουσας κλήρωσης του ESC, όπως μετρήθηκε με το DSO138. Αυτό είναι ένα πολύ μεγάλο mumbo jumbo για επεξεργασία του arduino και ως εκ τούτου ένα παθητικό φίλτρο θα σήμαινε πολλά για το arduino. Χρησιμοποίησα έναν πυκνωτή 1uF σε συνδυασμό με ένα δοχείο 100k για να φτιάξω το φίλτρο.

Παρακαλώ επικοινωνήστε μαζί μου εάν έχετε αμφιβολίες σε αυτήν την ενότητα. Αυτό μπορεί να καταστρέψει την μπαταρία σας αν δεν γίνει σωστά.

Βήμα 5: Ανεβάστε το πρόγραμμα και πραγματοποιήστε συνδέσεις

• ΕΞΟΔΟΣ ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΟΣ ΑΙΘΟΥΣΑ = D2
• ΕΞΟΔΟΣ ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΑΙΣΘΗΤΗΡΑΣ ΔΥΝΑΜΗΣ = A3
• ΕΞΟΔΟΣ ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ ΤΑΣΗΣ = A0
• ΕΞΟΔΟΣ ΤΡΕΧΟΝΤΟΣ ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ = A1

Η πρώτη σειρά στο πρόγραμμα είναι ο χρόνος σε δευτερόλεπτα. Είναι σημαντικό αν θέλετε να μετρήσετε την επιτάχυνση ή οτιδήποτε εξαρτάται από το χρόνο.

Έχετε τελειώσει εδώ και τώρα συλλέγετε όλους τους τύπους δεδομένων από τη νέα σας συσκευή.