Stødberegner: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

I dette projekt vil jeg beskrive, hvordan jeg lavede et setup, der overvåger spændingen, strømmen, fremdriften, der er udviklet af propellen, og motorens hastighed. Systemet kostede mig meget lidt at lave og fungerer upåklageligt. Jeg har tilføjet et excel -ark, der indeholder data for det første vellykkede løb. Jeg har også tilføjet grafer, da de beskriver dataene på en gang. Håber du kan lide projektet, og hvis der er forvirring eller spørgsmål eller forslag, kan du kommentere herunder eller sende mig en besked.

Jeg har tilføjet et detaljeret dokument om et meget lignende projekt, jeg havde udført før. Download det for endnu flere detaljer

Supplies ud over din ESC og motor-

• Perf bord
• Shunt reistor
• LM324
• Ledninger
• Træ
• Hængsel
• Arduino

Trin 1: Fremstilling af trykføler

Stødsensor i sin grundlæggende er bare en kraftsensor. Den mest populære måde at måle kraft på er at bruge en vejecelle. Jeg besluttede dog at gå lidt gammeldags, og jeg udviklede min egen sensor. Dette var især muligt for mig, fordi jeg for nylig skaffede mig en 3D -printer, og derfor var fremstilling af tilpassede dele ikke et problem.

Sensoren har to hoveddele, fjederen og sensoren. Fjederen, som vi alle kender, vil give forskydning med en mængde, der er proportional med den kraft, der påføres den. Det er dog meget svært at finde en lille fjeder med den rigtige stivhed og størrelse, og selvom du finder en, er det endnu et mareridt at sætte den ordentligt op og få den til at fungere lige som du vil have den til. Så derfor erstattede jeg fjederen fuldstændigt med en aluminiumsbånd, 2 mm i tykkelse og omkring 25 mm i bredden.

Cantilever -strålen skal holdes meget fast i den ene ende, ellers vil værdierne helt sikkert gå galt. Jeg lavede også en særlig vedhæftning i den anden ende, så det er let at koble til resten af systemet.

Cantilever -strålen blev derefter fastgjort til det lineære glidepotentiometer ved hjælp af en koblingsstang, som også var 3D -printet.

Jeg udskrev alle koblingshullerne lidt mindre end gevinddiameteren på de skruer, jeg havde, så der ikke er noget spil i systemet. Potentiometerstanderen var også 3D -printet som resten.

Trin 2: Hastighedsføler

En af mine største opfindelser i min levetid (indtil dato) er hastighedsføleren beregnet til at måle enhver enheds vinkelhastighed. Hjertet i systemet er magnet og en hall -effektsensor. Når magneten nogensinde krydser hall -effektføleren, falder udgangen lav. Dette kræver en pull -up -modstand mellem output og 5V -ledningen. Dette job udføres af arduinoens interne pullup -modstand. Magneterne er arrangeret på en ring ved to ekstreme poler. Dette hjælper med at afbalancere systemets vægte. Halleffektsensoren er placeret i en dedikeret slot, som blev 3D -printet. Stativet er så designet, at højden og afstanden kan justeres.

Når magneten nogensinde er i nærheden af hallsensoren, går sensorens output lavt. Dette udløser afbrydelsen på arudinoen. Udløserfunktionen noterer derefter tiden.

Ved at kende tiden mellem to krydsninger kan man let bestemme vinkelhastigheden for ethvert roterende legeme.

Dette system fungerer upåklageligt, og jeg har brugt det i et andet projekt af mig.

Trin 3: Spænding

Dette er dybest set for at måle strømforbruget af esc og dermed motoren. måling af spændingen er det letteste, man lærer, når man bruger arduino. Brug analoge ben til at måle enhver spænding op til 5 V, og brug en spændingsdeler til enhver spænding højere end 5V. Her var forholdene sådan, at batteriet kunne nå en maksimal spænding på 27 ish volt. Så jeg lavede en spændingsdeler for at lave en divider, der leverer 5 volt under en forsyning på 30 V.

Sørg også for, at du ikke ved et uheld kortslutter + og - linjer, der let kan resultere i brand.

Trin 4: Måling af strøm

At måle strøm eller håndtere strøm i enhver form kræver viden og erfaring om, hvad du vil gøre. Shunterne jeg brugte var fire.05 ohm 10W modstand. Det betyder, at de kan håndtere en strøm på (P/R)^. 5 = (40/.0125)^. 5 = 56,56A. Dette var mere end nok for mig.

Sørg for at lave tykke loddespor og brug tykke ledninger, når du håndterer så store strømme. Se på bagsiden af mit kredsløb, især i shuntregionen, hvor der bruges super tykke ledninger

Det er også vigtigt at bruge nogle lavpasfiltre i kombination til shunterne. Jeg har tilføjet et billede af den nuværende tegning af ESC målt ved min DSO138. Dette er en meget stor mumbo jumbo for arduino at behandle, og derfor ville et passivt filter betyde meget for arduino. Jeg brugte en 1uF kondensator i kombination med en 100k gryde til at lave filteret.

Kontakt mig venligst, hvis du er i tvivl om dette afsnit. Dette kan ødelægge dit batteri, hvis det ikke gøres rigtigt.

Trin 5: Upload programmet og opret forbindelser

• UDGANG AF HALL EFFEKT SENSOR = D2
• UDGANG AF FORCE SENSOR FORSTÆRKER = A3
• UDGANG AF SPÆNDINGSDELER = A0
• UDGANG AF AKTUEL FORSTÆRKER = A1

Den første række i programmet er tiden i sekunder. Det er vigtigt, hvis du vil måle acceleration eller noget tidsafhængigt.

Du er færdig her og indsamler nu alle typer data fra din nye nye enhed.