DIY Rotary Encoder: 4 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Beklager manglen på billeder, jeg besluttede mig ikke for at lave en tutorial om dette, før jeg var næsten færdig med det.

Oversigt:

Rotary encoders bruger to eller flere sensorer til at registrere position, rotationsretning, hastighed og antal omgange, enheden har vendt. Denne særlige bruger hall effekt sensorer og magneter. Denne særlige type kan let imprægneres ved enten at indkapsle sensorerne eller vandtætte på en anden måde. Hall -effekt roterende encodere af en eller anden smag bruges i nogle køretøjer til både hjulhastighedsføleren og krumtapakslens positionssensor til motoren og bruges også i nogle vindmålere. Der er tre hovedtyper af roterende encodere:

1. Elektrisk, ved hjælp af ledende spor og børster

2. Optisk ved hjælp af lys og sensor

3. Magnetisk, ved hjælp af en eller anden magnetisk sensor og et magnetisk materiale, såsom hall -effekt sensorer og magneter. Den faktiske roterende del kan også magnetiseres.

da.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder

En lineær encoder kunne laves på omtrent samme måde som en roterende encoder.

Jeg testede den encoder, jeg lavede op til ~ 1500 RPM med python -koden på en hindbær pi. Et link til koden og skematisk vil være i slutningen. Producentens specifikationer på boremaskinen, som jeg brugte til at teste den, sagde en maksimal hastighed på 1500 o / min, og den hastighed, jeg fik, var ~ 1487 o / min fra encoderen både fremad og ~ 1485 bagud. Dette kan enten skyldes, at batteriet ikke er fuldt opladet, eller den dårlige timing, der er forbundet med hindbærpi’er. En arduino ville være bedre at bruge, men den, jeg havde, kunne ikke lide 12v på den analoge pin haha oops.

Materialer/værktøjer:

1. En roterende ting (jeg brugte en borepatron fra en elektrisk boremaskine)

2. To eller flere hall -effektsensorer (afhænger af den opløsning, du sigter mod)

3. Fire magneter (afhænger af den opløsning, du sigter mod)

4. Lim

5. Wire (jeg brugte et par stik fra nogle ødelagte servoer, jeg havde)

6. Lodning

7. Loddejern

8. Krympeslange, elektrisk tape eller andre isolerende ting til ledninger, efter din smag

9. Mærkeindretning, såsom en markør eller skribent

Trin 1: Lim magneterne på

Trin 1: Marker lige punkter omkring ydersiden af den roterende del, og lim magneterne i den rigtige retning til disse punkter. Det hjælper med at markere magneternes polaritet. I mit tilfælde var det hver 90 grader (0, 90, 180 og 270 grader) for en opløsning på 4/rotation, hvilket var mere end rigeligt for min applikation, men det kan være anderledes for dig afhængigt af den opløsning, du skyder til. En god måde at finde afstanden på er: (360 grader/antal magneter), hvis du går i grader, eller (omkreds/antal magneter), hvis du går efter en måling. I mit tilfælde var spærrene til håndgrebet allerede godt fordelt til min applikation, så jeg behøvede ikke at måle noget.

Trin 2: Tilslut sensorerne

Lodde ledninger på sensorerne, isolere og varme krympe det. Pas på ikke at få sensoren for varm, og sørg for at teste den for at se, om den stadig virker, når du er færdig. Det er let at teste det, bare tilslut strømmen og tilslut en LED til signalkablet. Hvis lysdioden tændes, når en magnet med korrekt orientering bringes ved siden af den og slukkes, når den trækkes væk (ikke-låsende type), eller den modsatte pol af magneten påsættes (låsetype), så er du god til at gå. Den særlige sensor, jeg brugte, er ikke-låsende og forbinder til jorden (-), når den er aktiveret.

Trin 3: Marker for sensorerne

Lav mærker, hvor sensorerne skal gå. For dette særlige arrangement var dette ved 1/16 divisioner af omkredsen (0, 1/16). Årsagen til dette er, at den ene sensor skal affyre før den anden, men på en måde, der gør det muligt for controlleren at skelne mellem tidsforskelle mellem fremad og bagud. Jeg prøvede det oprindeligt ved 1/8 -mærket, men jeg kunne ikke se, hvilken retning det gik, fordi tidsforskellene var de samme. Det hjælper med midlertidigt at tape sensorerne ned, indtil du får den rigtige position, og derefter gøre mærkerne. Du kunne lave 1/8 division, du har ikke retningssensor, men du har dobbelt opløsning. En ting, der kunne gøres, er at bruge et andet sæt af to sensorer, der er forskudt med 1/8 divisions afstand på den anden side ved 5/16. og 7/16. division fra de andre sensorer for at få en opløsning på 16 impulser/sving, men Jeg havde ikke behov for den gode opløsning. En timing demonstration er i videoen.

Trin 4: Lim sensorerne på

Lim sensorerne på mærkerne og tape dem på plads, indtil limen hærder. Sørg for at efterlade afstand mellem magneterne og sensorerne, så de ikke rammer, og sørg også for, at sensorerne er på linje med magneterne og i den rigtige retning. Vent til limen tørrer, og du er færdig.

For at få skematisk og python -koden for en hindbær pi til at måle rotationshastighed i omdr./min., Rotationsretning og antal omdrejninger, gå her, og for at få PDF'en til dette skal du gå her eller her.

Grunden til, at jeg opkræver koden, er, at det tog ~ 4 dage at få alt til at fungere korrekt, mens resten af projektet, inklusive al dokumentation, kun tog ~ 7 timer (hvoraf 5 var dokumentationen), udover $ 1 er ikke meget, og det hjælper med at understøtte større og mere komplekse projekter, faktisk er dette det eneste projekt, jeg endnu ikke har opkrævet noget for, da dette naturligvis blev sendt.