Tamiya 72004 Worm Versnellingsbak Snelheidssensor - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

Ik wilde de snelheid van de motor nauwkeurig regelen in een Tamiya 72004-wormwielkast voor een robot die ik aan het bouwen ben. Om dit te doen, moet u een manier hebben om de huidige snelheid te meten. Dit project toont de evolutie van de snelheidssensor. Zoals je op de afbeelding kunt zien, drijft de motor een wormwiel aan dat direct aan de uitgaande as is bevestigd, en vervolgens een reeks van drie tandwielen om de snelheid van de uiteindelijke uitgaande as te verminderen.

Stap 1: Onderzoek uw opties

Over het algemeen heb je een soort sensor nodig om de snelheid van een motor te meten. Er zijn een paar opties, maar waarschijnlijk de meest voorkomende is een optische sensor, en deze kunnen op twee manieren worden geïmplementeerd: reflecterend of doorlatend.

Voor een reflecterende sensor is een schijf met afwisselend zwarte en witte segmenten bevestigd aan de motor of ergens langs de aandrijflijn. Een LED (rood of infrarood) schijnt een licht op de schijf en een fotodiode of fototransistor detecteert het verschil tussen de lichte en donkere segmenten door de hoeveelheid LED-licht die wordt gereflecteerd terwijl de motor draait. Voor een transmissieve sensor wordt een soortgelijke opstelling gebruikt, maar de LED schijnt direct op de fotosensor. Een ondoorzichtige schoep die aan de motor of tandwieltrein is bevestigd (of een gat dat in een van de tandwielen is geboord) breekt de straal, waardoor de sensor één omwenteling kan detecteren. Ik zal later links naar enkele voorbeelden hiervan toevoegen. Dit project gebruikte het doorlatende sensorontwerp, maar ik heb verschillende variaties geprobeerd, zoals je zult zien.

Stap 2: Photointerrupter MK I

De eerste methode die ik probeerde, gebruikte een rode LED met hoge intensiteit en een fototransistor. Ik heb twee gaten geboord in het voorlaatste tandwiel in de tandwieltrein en twee gaten in het versnellingsbakhuis. Dit gaf me ongeveer 5 pulsen per omwenteling van de uitgaande as. Ik was blij dat het werkte.

Stap 3: Foto-onderbreker MK II

Ik was niet blij met het aantal pulsen dat ik kreeg van het eerste ontwerp. Ik dacht dat het moeilijk zou zijn om een sensor aan de motor zelf toe te voegen, dus boorde ik een gat in de eerste versnelling aangedreven door de worm en verplaatste de LED en fototransistor. Deze keer zou de sensor ongeveer 8 pulsen per omwenteling van de uitgaande as genereren.

Stap 4: Foto-onderbreker MK III

Ik besloot dat ik de sensor op de motor zelf moest plaatsen, vóór een reductietandwiel, zodat ik veel pulsen per omwenteling van de uitgang kon vastleggen, en het bleek niet zo moeilijk te zijn als ik dacht. Het uiteindelijke ontwerp maakt gebruik van een schoep die direct op de uitgaande as van de motor is gemonteerd. Ik vond een kleine opto-schakelaar met sleuven in een oude 3,5-inch diskettedrive en monteerde die boven de motoras. Ik lijmde een M2.5-moer op het wormwiel in de opening tussen het tandwiel en de voorkant van de motor, en plakte toen stuk zwart plastic ongeveer 4 mm x 5 mm op een van de platte kanten van de moer. Als de motor draait, wordt een reeks pulsen gegenereerd door de sensor.

Stap 5: Conclusie

Het is niet nodig om een kant-en-klare sleuf opto-schakelaar te kopen - een LED en fototransistor die in lijn met elkaar zijn gemonteerd, is goed genoeg. Afhankelijk van uw toepassing wilt u mogelijk meer of minder pulsen per uitgangsomwenteling, wat de locatie van de sensor zal beïnvloeden. Voor dit project realiseerde ik me dat ik zoveel mogelijk pulsen nodig had, maar het zou moeilijk zijn geweest om een LED en fototransistor naast de motoras te installeren, dus ik had het geluk dat ik de kleine opto-schakelaar met sleuven in een diskettestation had ontdekt.

De laatste stap is om de LED en fototransistor aan te sluiten op uw microcontroller of ander circuit. Ik heb een weerstand van 150R gebruikt om de stroom naar de LED te beperken, en een pullup-weerstand van 10K op de collector van de fototransistor. De onderstaande foto toont de motor die wordt aangedreven met een enkele AA-batterij en de snelheid gemeten op een toerenteller die ik heb gebouwd. 6142rpm is de snelheid die ik zou verwachten, gezien de typische specificaties van Tamiya. Elke motor zal anders zijn, maar door het huidige toerental te meten en de voedingsspanning te variëren kan het motortoerental nauwkeurig worden geregeld.