Trykkekalkulator: 5 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

I dette prosjektet vil jeg beskrive hvordan jeg laget et oppsett som overvåker spenning, strøm, kraften utviklet av propellen og motorens hastighet. Systemet kostet meg veldig lite å lage og fungerer feilfritt. Jeg har lagt til et Excel -ark som inneholder data for den første vellykkede kjøringen. Jeg har også lagt til grafer ettersom de beskriver dataene på en gang. Håper du liker prosjektet, og hvis det er forvirring eller spørsmål eller forslag, vennligst kommenter nedenfor eller send meg en melding.

Jeg har lagt til et detaljert dokument om et veldig lignende prosjekt jeg hadde gjort før. Last ned den for enda flere detaljer

Rekvisita i tillegg til ESC og motor-

• Perf brett
• Shunt reistor
• LM324
• Ledninger
• Tre
• Hengsel
• Arduino

Trinn 1: Lag trykkraftsensoren

Trykkføler i utgangspunktet er bare en kraftsensor. Den mest populære måten å måle kraft på er å bruke en lastcelle. Jeg bestemte meg imidlertid for å gå litt gammeldags, og jeg utviklet min egen sensor. Dette var spesielt mulig for meg fordi jeg kjøpte meg en 3D -skriver nylig, og derfor var det ikke noe problem å lage tilpassede deler.

Sensoren har to hoveddeler, fjæren og sensoren. Våren som vi alle vet vil gi forskyvning med en mengde som er proporsjonal med kraften som påføres den. Imidlertid er det veldig vanskelig å finne en liten fjær med riktig stivhet og størrelse, og selv om du finner en, er det et annet mareritt å sette den opp riktig og få den til å fungere akkurat som du vil. Så derfor erstattet jeg våren fullstendig med en aluminiumslist, 2 mm i tykkelse og rundt 25 mm i bredden.

Cantilever -strålen skal holdes veldig fast i den ene enden, ellers vil verdiene sikkert gå galt. Jeg har også laget et spesielt vedlegg i den andre enden slik at det er enkelt å koble til resten av systemet.

Utliggerstrålen ble deretter festet til det lineære skyvepotensiometeret med en koblingsstang som også ble 3D -trykt.

Jeg skrev ut alle koblingshullene litt mindre enn gjengediameteren til skruene jeg hadde, slik at det er null spill i systemet. Potensiometerstativet var også 3D -trykt som resten.

Trinn 2: Hastighetssensor

En av mine største oppfinnelser av min levetid (til dags dato) er hastighetssensoren beregnet på å måle vinkelhastigheten til en hvilken som helst enhet. Hjertet i systemet er magnet og en hall -effektsensor. Når magneten noen gang krysser hall -effektsensoren, faller utgangen lav. Dette krever en trekkmotstand mellom utgang og 5V -ledningen. Denne jobben utføres av arduinoens interne pullup -motstand. Magnetene er plassert på en ring ved to ekstreme poler. Dette hjelper til med å balansere systemets vekter. Hall -effektsensoren er plassert i et dedikert spor som ble trykt i 3D. Stativet er så designet at høyden og avstanden kan justeres.

Når magneten noen gang er i nærheten av hallsensoren, går sensorens utgang lavt. Dette utløser avbruddet på arudinoen. Utløserfunksjonen noterer deretter tiden.

Når man kjenner tiden mellom to kryssinger, kan man enkelt bestemme vinkelhastigheten til et roterende legeme.

Dette systemet fungerer feilfritt, og jeg har brukt det i et annet prosjekt av meg.

Trinn 3: Spenning

Dette er i utgangspunktet for å måle strømforbruket fra esken og dermed motoren. å måle spenningen er det enkleste man lærer når man bruker arduino. Bruk analoge pinner for å måle spenning opptil 5 V, og bruk en spenningsdeler for spenning høyere enn 5V. Her var forholdene slik at batteriet kunne nå en maksimal spenning på 27 ish volt. Så jeg laget en spenningsdeler for å lage en divider som leverer 5 volt under en forsyning på 30 V.

Sørg også for at du ikke ved et uhell kortslutter + og - linjene som lett kan føre til brann.

Trinn 4: Måling av strøm

Å måle strøm eller håndtere strøm i noen form krever kunnskap og erfaring om hva du vil gjøre. Shuntene jeg brukte var fire.05 ohm 10W motstand. Dette betyr at de kan håndtere en strøm på (P/R)^. 5 = (40/.0125)^. 5 = 56,56A. Dette var mer enn nok for meg.

Sørg for å lage tykke loddespor og bruk tykke ledninger når du arbeider med så store strømmer. Ta en titt på baksiden av kretsen min, spesielt i shuntregionen der super tykke ledninger ble brukt

Det er også viktig å bruke noen lavpasfiltre i kombinasjon med shuntene. Jeg har lagt til et bilde av den nåværende tegningen av ESC målt ved min DSO138. Dette er en veldig stor mumbo -jumbo for arduino å behandle, og derfor ville et passivt filter bety mye for arduino. Jeg brukte en 1uF kondensator i kombinasjon med en 100k gryte for å lage filteret.

Vennligst kontakt meg hvis du er i tvil i denne delen. Dette kan ødelegge batteriet hvis det ikke gjøres riktig.

Trinn 5: Last opp programmet og opprett tilkoblinger

• UTGANG AV HALL EFFEKT SENSOR = D2
• UTGANG AV FORCE SENSOR FORSTERKER = A3
• UTGANG AV SPENNINGSDELER = A0
• UTGANG AV AKTUELL FORSTERKER = A1

Den første raden i programmet er tiden i sekunder. Det er viktig hvis du vil måle akselerasjon eller noe tidsavhengig.

Du er ferdig her og samler nå alle typer data fra din nye nye enhet.