Kalkulator ciągu: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

W tym projekcie opiszę, jak wykonałem konfigurację, która monitoruje napięcie, prąd, ciąg wytwarzany przez śmigło i prędkość silnika. System kosztował mnie bardzo niewiele i działa bez zarzutu. Dodałem arkusz Excela, który zawiera dane dla pierwszego udanego biegu. Dodałem również wykresy, które opisują dane za jednym razem. Mam nadzieję, że podoba Ci się projekt i jeśli pojawi się jakieś zamieszanie lub jakiekolwiek pytania lub sugestie, proszę o komentarz poniżej lub napisz do mnie.

Dodałem szczegółowy dokument bardzo podobnego projektu, który wykonałem wcześniej. Pobierz, aby uzyskać jeszcze więcej szczegółów

Dostawy oprócz Twojego ESC i Motor-

• Deska perforowana
• Rezystor bocznikowy
• LM324
• Przewody
• Drewno
• Zawias
• Arduino

Krok 1: Wykonanie czujnika ciągu

Czujnik ciągu w swojej podstawowej wersji to tylko czujnik siły. Najpopularniejszym sposobem pomiaru siły jest użycie ogniwa obciążnikowego. Postanowiłem jednak pójść trochę staromodnie i opracowałem własny czujnik. Było to szczególnie możliwe dla mnie, ponieważ niedawno kupiłem sobie drukarkę 3D i dlatego tworzenie niestandardowych części nie stanowiło problemu.

Czujnik składa się z dwóch głównych części, sprężyny i czujnika. Sprężyna, jak wszyscy wiemy, ulegnie przemieszczeniu o wielkość proporcjonalną do przyłożonej do niej siły. Jednak bardzo trudno jest znaleźć małą sprężynę o odpowiedniej sztywności i rozmiarze, a nawet jeśli ją znajdziesz, kolejnym koszmarem jest jej prawidłowe ustawienie i sprawienie, aby działała tak, jak chcesz. Dlatego całkowicie wymieniłem sprężynę na listwę aluminiową o grubości 2 mm i szerokości około 25 mm.

Belka wspornikowa powinna być trzymana bardzo mocno na jednym końcu, w przeciwnym razie wartości na pewno będą błędne. Na drugim końcu zrobiłem też specjalną nasadkę, aby łatwo było ją połączyć z resztą systemu.

Belka wspornikowa została następnie przymocowana do liniowego potencjometru przesuwnego za pomocą pręta sprzęgającego, który również został wydrukowany w 3D.

Wydrukowałem wszystkie otwory sprzęgające trochę mniejsze niż średnica gwintu śrub, które miałem, aby w układzie był zerowy luz. Podstawka potencjometru została również wydrukowana w 3D, podobnie jak reszta.

Krok 2: Czujnik prędkości

Jednym z moich głównych wynalazków mojego życia (do dnia dzisiejszego) jest czujnik prędkości przeznaczony do pomiaru prędkości kątowej dowolnego urządzenia. Sercem systemu jest magnes i czujnik Halla. Za każdym razem, gdy magnes przecina czujnik efektu Halla, moc wyjściowa spada. Wymaga to rezystora podciągającego między wyjściem a linią 5V. Ta praca jest wykonywana przez wewnętrzny rezystor pullup arduino. Magnesy są ułożone na pierścieniu na dwóch skrajnych biegunach. Pomaga to w zrównoważeniu ciężarów systemu. Czujnik Halla jest umieszczony w dedykowanej szczelinie, która została wydrukowana w 3D. Stojak jest tak zaprojektowany, że można regulować wysokość i odległość.

Za każdym razem, gdy magnes znajduje się w pobliżu czujnika Halla, sygnał wyjściowy czujnika spada. To wyzwala przerwanie w Arudino. Funkcja wyzwalania odnotowuje wtedy czas.

Znając czas pomiędzy dwoma skrzyżowaniami można łatwo określić prędkość kątową dowolnego obracającego się ciała.

Ten system działa bez zarzutu i wykorzystałem go w innym moim projekcie.

Krok 3: Napięcie

Jest to zasadniczo pomiar mocy pobieranej przez esc, a tym samym przez silnik. pomiar napięcia to najłatwiejsza rzecz, której można się nauczyć podczas korzystania z arduino. Użyj pinów analogowych do pomiaru dowolnego napięcia do 5 V i użyj dzielnika napięcia dla dowolnego napięcia wyższego niż 5 V. Tutaj warunki były takie, że akumulator mógł osiągnąć maksymalne napięcie 27 ish woltów. Zrobiłem więc dzielnik napięcia, aby zrobić dzielnik, który dostarcza 5 woltów pod zasilaniem 30 V.

Upewnij się również, że przypadkowo nie skrócisz linii + i -, co może łatwo doprowadzić do pożaru.

Krok 4: Pomiar prądu

Pomiar prądu lub obsługa prądu w dowolnej formie wymaga wiedzy i doświadczenia w tym, co chcesz robić. Boczniki, których użyłem, to cztery rezystory 0,05 om 10W. Oznacza to, że mogą wytrzymać prąd o wartości (P/R)^.5 = (40/.0125)^.5 = 56.56A. To było dla mnie więcej niż wystarczające.

Upewnij się, że wykonujesz grube ślady lutownicze i używaj grubych drutów, gdy masz do czynienia z tak dużymi prądami. Spójrz na tył mojego obwodu, szczególnie w rejonie bocznikowym, gdzie używane są bardzo grube przewody

Ważne jest również, aby w połączeniu z bocznikami zastosować kilka filtrów dolnoprzepustowych. Dodałem zdjęcie aktualnego losowania ESC mierzonego przez mój DSO138. Jest to bardzo duży mumbo jumbo dla arduino do przetworzenia, a zatem filtr pasywny wiele by znaczył dla arduino. Do wykonania filtra użyłem kondensatora 1uF w połączeniu z potencjometrem 100k.

Proszę o kontakt, jeśli masz jakiekolwiek wątpliwości w tym dziale. Może to zniszczyć baterię, jeśli nie zostanie wykonane prawidłowo.

Krok 5: Prześlij program i nawiąż połączenia

• WYJŚCIE CZUJNIKA EFEKTU HALLA = D2
• WYJŚCIE WZMACNIACZA CZUJNIKA SIŁY = A3
• WYJŚCIE DZIELNIKA NAPIĘCIA = A0
• WYJŚCIE WZMACNIACZA PRĄDOWEGO = A1

Pierwszy wiersz w programie to czas w sekundach. Jest to ważne, jeśli chcesz zmierzyć przyspieszenie lub cokolwiek zależnego od czasu.

Wszystko gotowe i teraz zbieraj wszystkie rodzaje danych z nowego urządzenia.