เป็นความคิดที่ดีหรือไม่ที่จะใช้โพเทนชิออมิเตอร์เพื่อวัดมุม?


9

ฉันต้องการวัดมุมระหว่างสององค์ประกอบบนบานพับโดยใช้ arduino ฉันสามารถใช้โพเทนชิโอมิเตอร์แบบหมุนได้หรือไม่?

หากฉันอ่านค่าตำแหน่งขอบสองค่าสำหรับการสอบเทียบ (0 และ 90 องศา) ฉันสามารถสันนิษฐานได้ว่าความต้านทานจะเปลี่ยนแบบเส้นตรงระหว่างตำแหน่งเหล่านั้นหรือไม่


8
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณใช้โพเทนทิโอมิเตอร์แบบเชิงเส้นไม่ใช่แบบลอการิทึมหนึ่งตัว ..
m.Alin

2
@ m.Alin นั่นคือวิธีที่คุณใช้โอกาสให้ใครบางคนต้องเรียนรู้ที่จะรับมือกับการเข้ารหัสเพื่อแก้ไขปัญหานั้น! คิดว่าการออกกำลังกายการเรียนรู้ที่สมบูรณ์แบบ
Kortuk

@ m.Alin - เรื่องไม่สำคัญ? ...
stevenvh

1
มันเป็นเรื่องน่าสังเกตว่า potmeters ทั่วไปมีชีวิตที่ จำกัด มากดังนั้นหากนี่เป็นแขนหุ่นยนต์ที่เคลื่อนไหวตลอดเวลาที่ฉันต้องการแนะนำตัวเข้ารหัสแบบหมุนแสง
stevenvh

4
@stevenvh นั่นเป็นเจ้าของร้านที่มีความรู้มากกว่าที่ฉันเคยเจอเมื่อตอนที่ฉันยังเป็นวัยรุ่นที่เรียนรู้เกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
เครื่องหมายที่

คำตอบ:


13

ฉันต้องทำสิ่งนี้ก่อนที่เพลาเชื่อมต่อกับหม้อที่หมุนได้อย่างต่อเนื่อง นั่นคือหม้อธรรมดาที่มีที่ปัดน้ำฝนสองใบ 1/2 แยกกัน

ฉันพบว่าหม้อนั้นเป็นเส้นตรง แต่ไม่ดีพอสำหรับสิ่งที่เราพยายามทำ ฉันเพิ่มขั้นตอนการปรับเทียบและลงเอยด้วยการค้นหาเชิงเส้นแบบชิ้นเดียว ถ้าฉันจำได้ว่าถูกต้องสำหรับหม้อนั้นและความแม่นยำที่เราต้องการจุดสอบเทียบทุก ๆ 20 องศาหรือประมาณนั้นก็ดูเหมือนจะดีพอ หม้อหนึ่งใบอยู่ในตำแหน่งที่สอดคล้องกันเมื่อทำการสอบเทียบ ฉันแน่ใจว่าพวกเขาจะสวมใส่มากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปและต้องมีการสอบเทียบใหม่ แต่ในตอนแรกการสอบเทียบครั้งเดียวได้ปรับระบบให้ดีพอที่จะส่งมอบได้ เราได้ระบุการสอบเทียบตามช่วงเวลาปกติเมื่อการบำรุงรักษาอื่น ๆ ได้รับการกำหนดไว้ให้ดำเนินการแล้ว

หม้อระยะยาวอาจไม่ใช่มุมที่ดีเว้นแต่ว่าคุณจะทำการปรับเทียบใหม่เป็นประจำหลังจากใช้งานเป็นจำนวนมาก ที่ปัดน้ำฝนจะถูกับตัวเลื่อนซึ่งในที่สุดจะสึกหรอและเปลี่ยนความต้านทาน

หากคุณต้องการความมั่นคงในระยะยาวรับตัวเข้ารหัสแบบหมุน


1
นี่คือโปรแกรมเข้ารหัสแม่เหล็กที่น่าสนใจ: austriamicrosystems.com/eng/Products/Magnetic-Encoders/ ......ผู้ร่วมงานใช้งานแล้วและบอกฉันว่ามันทำงานได้ดี
เครื่องหมาย

8

มีสองปัญหากับหม้อในฐานะเซ็นเซอร์

  1. ที่ปัดน้ำฝนสามารถสร้างสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าได้เมื่อใบปัดน้ำฝนตกตามร่อง
  2. หม้อเป็นเซ็นเซอร์อิมพีแดนซ์ค่อนข้างสูงและสายสัญญาณสามารถรับเสียงได้หากยาว
  3. ความต้านทานสูงนี้ยังทำให้เกิดปัญหาหากคุณสุ่มตัวอย่างหม้อด้วย ADC เนื่องจากตัวอย่างของตัวเก็บประจุตัวเก็บประจุ

ปัญหาเสียงรบกวนทางไฟฟ้าสามารถแก้ไขได้ด้วยตัวเก็บประจุขนาดเล็กระหว่างที่ปัดน้ำฝนกับพื้น ประมาณ 10nF ควรจะเพียงพอ ค่าที่ใหญ่กว่าดีกว่า แต่จะ จำกัด อัตราที่สัญญาณสามารถแกว่งได้

การเพิ่มหน่วยรับออปแอมป์หมายความว่าคุณสามารถขับสัญญาณไปตามสายยาว นอกจากนี้ยังขับสัญญาณอย่างดีในตัวอย่างของ ADC และเก็บตัวเก็บประจุซึ่งให้การอ่านที่ปราศจากสัญญาณรบกวนที่ดี

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่


6

การใช้โพเทนชิออมิเตอร์แบบเชิงเส้นเรียวเชิงเส้นเป็นแนวคิดที่ใช้การได้หากให้ความเป็นเชิงเส้นที่คุณต้องการ คุณอาจต้องพิจารณาการทดลองนี้ขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณเลือก โพเทนชิโอมิเตอร์ที่สูงกว่าที่ออกแบบมาเพื่อใช้เป็นเซ็นเซอร์วัดมุมมีข้อกำหนดคุณสมบัติเชิงเส้นตรงของการ์เด้นต่ำ

ความต้องการความแม่นยำและงบประมาณขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชันของคุณ คุณสามารถพิจารณาตัวเข้ารหัสเพลาออปติคัลหรือ inclinometer

แก้ไขการเพิ่มลิงค์ไปยังข้อมูลเกี่ยวกับ potentiomenter เชิงเส้น


1

ความต้านทานจะเปลี่ยนไปตามกาลเวลาซึ่งหมายความว่าแม้จะมีความแม่นยำในการเริ่มต้นก็ตาม

ตัวอย่างเช่นถ้าศูนย์โอห์มอยู่ที่ 0 องศาและ 1M โอห์มคือ 90 ซึ่งจะส่งผลต่อกระแสไฟฟ้าและต่อมากำลังที่กระจายไปที่ตัวต้านทานนั้น (การใส่ตัวต้านทานบางตัวเป็นอนุกรมเป็นความคิดที่ดี ถูกต้องฉันคิด


2
กระถางส่วนใหญ่เป็นขั้ว 3 ตัวขั้วต่อทั้งสองตัวต้านทานทั้งหมดและตัวใดตัวหนึ่งอยู่ตรงกลางที่ปัดน้ำฝน ซึ่งหมายความว่าคุณเชื่อมต่อพลังงานกับสองขั้วแรกและวัดแรงดันเอาต์พุตของคุณจากที่ปัดน้ำฝน
Kortuk

การเพิ่มความร้อนในพื้นที่จะยังคงเกิดขึ้นระหว่างขั้วต่อที่ปัดน้ำฝนกับขั้วต่อสายไฟ @Kortuk ฉันไม่เคยกังวลเกี่ยวกับแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดนี้
tyblu

@tyblu วงจรที่ออกแบบมาอย่างดีจะไม่ดึงกระแสไฟฟ้าที่สำคัญผ่านที่ปัดน้ำฝน ดังนั้นความร้อนใด ๆ ก็จะเพิ่มขึ้นตามแนวต้านของหม้อทั้งหมด ดังนั้นแรงดันเอาท์พุทยังคงเป็นอัตราส่วนอย่างดีแม้จะมีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานจากความร้อนในตัวเอง
เครื่องหมายที่

1

อุปกรณ์ที่ถูกต้องไปยังมุมวัดที่เรียกว่าการเข้ารหัสแบบหมุน มีสองชนิดแบบสัมบูรณ์หรือแบบเพิ่มหน่วย เอ็นโค้ดเดอร์แบบส่วนเพิ่มจะเพิ่มการส่งมุมในเพลาและใช้ในการวัดการเคลื่อนที่เชิงมุม เอนโค้ดเดอร์สัมบูรณ์เอาท์พุทตำแหน่งที่แท้จริงบนเพลาและใช้เพื่อวัดมุมที่แน่นอน

หม้อสามารถใช้สำหรับเรื่องนี้ แต่ถ้าคุณไม่ต้องการความแม่นยำมาก ความต้านทานของหม้อมีดริฟท์ความร้อนความต้านทานยังดริฟท์ด้วยการสึกหรอพวกมันสกปรก ฯลฯ เพียงแค่หม้อและตารางการค้นหาจะต้องมีการปรับค่าคงที่อย่างต่อเนื่องเว้นแต่คุณเพียงต้องการทราบว่าเปิดหรือปิดบานพับ หากเป็นเช่นนั้นปุ่มกดธรรมดาที่มีก้านความยาวที่เหมาะสมจะทำงานได้ดี หากคุณต้องการวัดมุมให้ใช้ตัวเข้ารหัสแบบหมุน


0

มันไม่ยุ่งยากเลย ... ฉันลองใช้หนึ่งตัวสำหรับบอตบาลานซ์ติดตั้งกับลูกตุ้มเบาและล้มเหลวอย่างน่าสังเวชมีความล่าช้าแน่นอนเนื่องจากแรงเสียดทานและไม่ไวพอฉันแนะนำให้ใช้ไจโร อีกทางเลือกหนึ่งที่ราคาถูกมากคือการใช้ WiiMotion Plus ($ 10- $ 15) สำหรับ


หม้อไม่มีความล่าช้า เมื่อที่ปัดน้ำฝนเคลื่อนที่ความต้านทานจะเปลี่ยนไปทันที อาจมีความล่าช้าเนื่องจากวงจรกรองความถี่ต่ำผ่านวงจร อาจมีแถบตายเล็ก ๆ แต่หม้อส่วนใหญ่ค่อนข้าง "แน่น" ซึ่งการหมุนของเพลาเล็ก ๆ ส่งผลให้เกิดการเคลื่อนไหวของที่ปัดน้ำฝน
Olin Lathrop

1
ความล่าช้าฉันหมายถึงความล่าช้าทางกายภาพ (เนื่องจากแรงเสียดทาน) ไม่ใช่ไฟฟ้า!
รูปี

3
ความล่าช้าทางกายภาพคืออะไร ที่ปัดน้ำฝนในหม้อส่วนใหญ่เชื่อมต่อกับเพลาค่อนข้างแน่น เมื่อเพลาหมุนที่ปัดน้ำฝนจะเลื่อน สำหรับการย้ายในภายหลังจะต้องทำให้เสียโฉมอย่างมีนัยสำคัญ มันไม่ทำงานอย่างนั้น นอกจากนี้แรงเสียดทานเป็นแรงต้านทานต่อการหมุนของเพลา แต่ไม่ทำให้เกิดความล่าช้า ความเสียดทานไม่ใช่สิ่งที่เกี่ยวข้องกับเวลา
Olin Lathrop

@OLin เพียงแค่การคาดเดา แต่การตัดสินจากคำอธิบายการประยุกต์ใช้ Rupin อาจจะพูดคุยเกี่ยวกับแรงเสียดทานคงที่จะต้องเอาชนะก่อนเพลาย้ายที่ทั้งหมด สิ่งนี้จะส่งผลให้เกิดการเคลื่อนไหวกระตุกซึ่งอาจเรียกว่า "ล่าช้า" หากคุณคาดว่าการเคลื่อนไหวและการวัดที่ราบรื่น
wjl

1
@wjl: บางที แต่นั่นเป็นปัญหาของระบบไม่ใช่คนที่มีอยู่ในหม้อ OP ต้องการวัดมุมระหว่างสองบานพับ เมื่อหม้อเชื่อมต่อกับบานพับมันอาจป้องกันไม่ให้บานพับเคลื่อนย้ายเนื่องจากแรงเล็กน้อย อย่างไรก็ตามหากบานพับเคลื่อนที่หม้อจะเคลื่อนที่และจะวัดมุมโดยไม่ล่าช้า OP ขอการวัดมุมไม่เปลี่ยนมุมเนื่องจากแรงบางอย่าง
Olin Lathrop

-1

มันขึ้นอยู่กับว่าคุณสามารถวัดความต้านทานของการพูดได้แม่นยำเพียงใด 1 องศา เส้นผ่านศูนย์กลางของโพเทนชิออมิเตอร์ที่ใหญ่กว่าความละเอียดที่คุณมี


โพเทนชิโอมิเตอร์แบบอะนาล็อก ชนิดของแทร็กที่มีความต้านทานคาร์บอนจะแตกต่างกันตามสัดส่วนกับตำแหน่ง ประเภทลวดพันแผลอาจมีแนวโน้มที่จะแสดงขั้นตอนที่แยกกัน แต่เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าอาจจะเป็นพลังงานที่สูงกว่าและจะใช้ลวดขนาดใหญ่กว่าและมีปัญหาเช่นเดียวกับที่มีขนาดเล็กกว่า
ทรานซิสเตอร์
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.