Tamiya 72004 Worm Gearbox Speed Sensor: 5 trin (med billeder)

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

Jeg ville nøjagtigt kontrollere motorens hastighed i en Tamiya 72004 snekkegearkasse til en robot, jeg bygger. For at gøre dette skal du have en måde at måle den aktuelle hastighed på. Dette projekt viser udviklingen af hastighedssensoren. Som du kan se på billedet, driver motoren et snekkegear, der er direkte knyttet til dets udgangsaksel, derefter en serie på tre gear for at reducere hastigheden på den sidste udgangsaksel.

Trin 1: Undersøg dine muligheder

Generelt har du brug for en slags sensor for at måle hastigheden på en motor. Der er et par muligheder, men sandsynligvis den mest almindelige er en optisk sensor, og disse kan implementeres på en af to måder: reflekterende eller transmissiv.

For en reflekterende sensor er der monteret en skive med skiftevis sorte og hvide segmenter på motoren eller et sted langs drivlinjen. En LED (rød eller infrarød) skinner et lys på disken, og en fotodiode eller fototransistor registrerer forskellen mellem de lyse og mørke segmenter ved mængden af LED-lys, der reflekteres, når motoren drejer. Til en transmissiv sensor bruges et lignende arrangement, men LED'en skinner direkte ved fotosensoren. En uigennemsigtig skovl, der er fastgjort til motoren eller gearet (eller et hul boret i et af gearene), bryder strålen, så sensoren kan registrere en omdrejning. Jeg vil tilføje links til et par eksempler på disse senere. Dette projekt brugte det transmissive sensordesign, men jeg prøvede flere variationer, som du vil se.

Trin 2: Fotointerrupter MK I

Den første metode, jeg prøvede, brugte en højintensiv rød LED og en fototransistor. Jeg borede to huller i det næstsidste gear i gearet og to huller i gearkassehuset. Dette gav mig omkring 5 impulser pr. Omdrejning af udgangsakslen. Jeg var glad for, at det virkede.

Trin 3: Fotointerrupter MK II

Jeg var ikke tilfreds med antallet af pulser, jeg fik fra det første design. Jeg tænkte, at det ville være svært at tilføje en sensor til selve motoren, så jeg borede et hul i det første gear, der blev drevet af ormen og flyttede LED og fototransistor. Denne gang ville sensoren generere omkring 8 impulser pr. Omdrejning af udgangsakslen.

Trin 4: Fotointerrupter MK III

Jeg besluttede, at jeg var nødt til at sætte sensoren på selve motoren, før der blev reduceret gear, så jeg kunne fange mange impulser pr. Omdrejning af output, og det viste sig ikke at være så hårdt, som jeg troede. Det endelige design bruger en vinge monteret direkte på motorens udgangsaksel. Jeg fandt en lille opto -kontakt med slidser inde i et gammelt 3,5 diskettedrev, og monterede det over motorakslen. Jeg limede en M2,5 møtrik til snekkegearet i mellemrummet mellem gearet og motorens overflade og limede derefter en stykke sort plast ca. 4 mm x 5 mm til en af møtrikkens lejligheder. Når motoren drejer, genereres en række pulser af sensoren.

Trin 5: Konklusion

Det er ikke nødvendigt at købe en færdiglavet opto-switch med slidser. En LED og fototransistor monteret på linje med hinanden er god nok. Afhængigt af din applikation vil du måske have mere eller mindre impulser pr. Output -omdrejning, hvilket vil påvirke sensorens placering. Til dette projekt indså jeg, at jeg havde brug for så mange impulser som muligt, men det ville have været svært at installere en LED og fototransistor ved siden af motorakslen, så jeg var så heldig at have opdaget den lille slidsede opto-switch i et diskettedrev.

Det sidste trin er at tilslutte LED og fototransistor til din mikrokontroller eller andre kredsløb. Jeg brugte en 150R -modstand til at begrænse strømmen til LED'en og en 10K pullup -modstand på solfangeren af fototransistoren. Billedet herunder viser motoren, der drives med et enkelt AA -batteri, og dens hastighed målt på et omdrejningstæller, jeg byggede. 6142rpm er den hastighed, jeg ville forvente, givet de typiske specifikationer fra Tamiya. Hver motor vil være forskellig, men ved at måle den aktuelle hastighed og variere forsyningsspændingen kan motorhastigheden styres nøjagtigt.