ردود فعل مقياس الجهد من مشغل خطي مع الفيديو

مقاييس الجهد

تُستخدم مقاومات الجهد ، وهي مقاومات متغيرة ، في المحركات الخطية لتوفير قاعدة تغذية راجعة موضعية حول كيفية تغير مقاومتها. المشغلات الخطية التي تستخدم مقاييس الجهد للتغذية الراجعة ، مثل المشغلات ردود الفعل رود المحرك الخطي، سيتكون من 3 أسلاك إضافية كما هو موضح أدناه ، السلك 1 لجهد الإدخال ، السلك 2 هو متغير المقاوم ، والسلك 3 للأرض. يمكنك قراءة ناتج مقاييس الجهد عن طريق قياس الجهد بين السلك 2 والإخراج والأرض ، مما سيوفر إشارة إلى الموضع المطلق للمشغل الخطي. للاستفادة من هذه التعليقات ، ستحتاج إلى استخدام نوع من وحدات التحكم الدقيقة ، مثل اردوينو، لقراءة هذه القيمة الموضعية أثناء تحرك المحرك.

أسلاك الجهد

ردود الفعل الموضعية من مقياس الجهد

عندما يتغير المقاوم المتغير لمقياس الجهد مع تحرك المشغل الخطي ، سيتغير فرق الجهد بين السلك 2 والأرض. لهذا السبب ، يمكن التعامل مع الملاحظات بسهولة في برنامج وحدة التحكم ، مثل Arduino ، حيث يمكنك ببساطة مقارنة جهد خرج السلك 2 بالأرض. باستخدام Arduino ، يمكن القيام بذلك ببساطة عن طريق استخدام نظير في دبوس متحكم دقيق واستخدام وظيفة analogRead () لقراءة الجهد من السلك 2. يظهر مثال على كيفية توصيل Arduino بمشغل خطي مع ردود فعل مقياس الجهد أدناه.

 

التناظرية في دبابيس اردوينو هي محولات تناظرية إلى رقمية (ADC) ، والتي ستحول الجهد التناظري على السلك 2 إلى قيمة ADC 10 بت والتي ستكون بين 0 إلى 1023. تعني قيمة ADC 10 بت أن المحول سوف يترجم الإشارة التناظرية إلى 2 ^ 10 أو 1024 قيمة مميزة تتراوح من 0 إلى 1023. ليست كل المتحكمات الدقيقة هي 10 بت ADC ، وبعضها 8 بت أو 16 بت ، وكلما زاد عدد البتات كلما زادت دقة ADC. بمجرد تحويل الإشارة التناظرية إلى قيمة رقمية ، لتحديد قيمة الموضع من حيث طول الضربة ، مثل البوصة ، ستحتاج إلى العثور على النطاق التناظري الدقيق لمشغلك الخطي المحدد لأنه قد لا يتراوح من 0 إلى 1023. هذا بسبب علبة التروس الموجودة داخل المشغل التي تمنع مقياس الجهد من الدوران بالكامل إلى أقصى حد له مما يعني أنك ستحتاج إلى تحديد هذا النطاق يدويًا. بالنسبة لمثال الترميز أدناه ، فإن 4 "طول الشوط ردود الفعل قضيب المحرك الخطي لها قيمة تمثيلية 44 عند 0 "وقيمة تناظرية تبلغ 951 عند 4". باستخدام هذه القيم ، يمكنك استخدام النسب لتحديد قيمة طول الحد كما يلي:

صيغة النسبة

يمكن تبسيط هذا إلى طول الحد = 0.00441 * (القيمة التناظرية - 44) ، كما في مثال الترميز أدناه. كم مرة تقرأ هذه القيمة التناظرية في رمز وحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك هو اعتبار مهم آخر. في مثال الكود أدناه ، يقرأ Arduino مقياس الجهد ويحدّث قيمة الموضع طالما أن المشغل يتحرك. ولكن يمكنك أيضًا الاستفادة من أجهزة ضبط الوقت الداخلية لتحديث قيمة الموضع خلال فترة زمنية محددة أو يمكنك ببساطة وضع وظيفة قراءة مقياس الجهد داخل الحلقة الرئيسية للرمز وتحديث قيمة المركز باستمرار. على الرغم من عدم التوصية بهذا الأخير إذا كنت تخطط لاستخدام وحدة التحكم الخاصة بك لأداء وظائف فردية متعددة.

https://gist.github.com/OMikeGray/4dec9e075a8fe41efaea001fa1e98d70

التعامل مع الضوضاء الكهربائية

أحد عيوب التغذية الراجعة من مقياس الجهد هو أنه يمكن أن يتأثر بالضوضاء الكهربائية وقد يجعل قيمتك الموضعية غير مستقرة. تتمثل إحدى طرق التغلب على ذلك في استخدام مرشح رقمي لإزالة الضوضاء الكهربائية وتحقيق نتائج مستقرة. هناك عدد قليل من أنواع المرشحات المختلفة التي يمكن استخدامها من المرشحات الأسية إلى مرشحات التمرير العالي والتمرير الترددي لكل منها فوائدها الخاصة ، ولكن بالنسبة للعديد من التطبيقات ذات المشغلات الخطية ، فإن استخدام متوسط ​​تشغيل للقيمة الموضعية سيعمل ببساطة. المتوسط ​​الجاري هو ببساطة متوسط ​​آخر مقدار X من القياسات لتنعيم إشارة الإدخال. سيعتمد العدد الدقيق للقياسات التي تريد متوسطها على التطبيق الخاص بك وقد تحتاج إلى التلاعب بهذا الرقم لتحديد الأفضل. هناك بعض الأشياء التي يجب أن تكون على دراية بها ، إذا كان لديك عدد قليل جدًا من القياسات في المتوسط ​​، فستظل إشارتك صاخبة ، ولكن إذا كان لديك عدد كبير جدًا من القياسات ، فستتأخر نتائجك كثيرًا عن الموضع الفعلي للمشغل بحيث لا يمكن استخدامها. إنه إيجاد توازن بين عدد قليل جدًا من القياسات وعدد كبير جدًا من القياسات التي ستجعل المرشح فعالاً. يوجد أدناه مخطط يوضح تأثير عامل تصفية متوسط ​​التشغيل مقابل إشارة الإدخال الفعلية.

مصفاة مقابل إشارة غير مصفاة

يظهر الرمز المستخدم لتنفيذ المتوسط ​​الجاري أدناه ، ويستخدم متوسط ​​3 قياسات لتنعيم إشارة الإدخال. تم اختيار ثلاثة قياسات لأنه لم يكن هناك الكثير من الضوضاء في إشارة الإدخال الفعلية ، لذلك كانت هناك حاجة إلى عدد قليل من القياسات لتخفيف القيمة. إذا كان هناك المزيد من الضوضاء في إشارة الإدخال ، فستكون هناك حاجة إلى عدد أكبر من القياسات. في المواقف التي يوجد فيها الكثير من المكونات الحثية (أي المحركات) ، ستكون الضوضاء الكهربائية مشكلة أكبر بكثير.

https://gist.github.com/OMikeGray/b13f156c080a100a89e5bbd541d0565e

الاستفادة من الملاحظات للأتمتة

إن الشيء العظيم في تنفيذ التعليقات في تصميمك هو أنه يسمح لك بإنشاء نظام آلي ذاتي يعرف مكان وجود مدخلات معينة. للاستفادة من ملاحظات مقياس الجهد في نظام آلي ، يمكنك ببساطة مقارنة رغبتك في الطول الممتد لمشغلك الخطي بالموضع الفعلي الذي يوفره مقياس الجهد. ثم تحتاج ببساطة إلى إخبار المشغل الخاص بك بالتمديد أو التراجع وفقًا لذلك. على الرغم من أن استخدام ملاحظات مقياس الجهد في نظام آلي به بعض المشكلات التي قد تحتاج إلى التغلب عليها. أحدهما هو مسألة الضوضاء الكهربائية التي تمت مناقشتها أعلاه ، والآخر هو القدرة على تحقيق نتائج قابلة للتكرار. نظرًا لأن مقاييس الجهد عمومًا ليست حساسة للحركات الأصغر للمشغل الخطي ، مقارنة بخيارات التغذية الراجعة الأخرى ، فإن هذا يجعل تحقيق نتائج دقيقة قابلة للتكرار أكثر صعوبة. من الناحية العملية ، هذا يعني أنه سيكون لديك هامش خطأ حول المركز الذي تريده ، والذي قد يكون مقبولاً لتطبيقك المحدد. إذا لم تكن بحاجة إلى مواضع دقيقة للغاية أو كنت تستبدل مفتاحًا يدويًا بمتحكم دقيق لأتمتة نظامك ، فستكون التعليقات الموضعية من مقياس الجهد دقيقة بما يكفي بالنسبة لك. إذا كنت بحاجة إلى تحديد موضع دقيق من المشغل الخطي ، فقد تحتاج إلى التفكير خيارات أخرى للتعليقات لمشغلك الخطي أو إضافة مكونات إضافية لتقديم نتائج أكثر موثوقية. وتشمل هذه المكونات أجهزة الاستشعار أو مفاتيح الحد الخارجية مما قد يمنحك مؤشرًا أفضل للموقف المطلق.

عدم القدرة على تحقيق نتائج قابلة للتكرار يمثل أيضًا مشكلة عند التحكم في مشغلات خطية متعددة. نظرًا لأن إشارة خرج مقياس الجهد تتأثر بسهولة بالضوضاء الكهربائية ، بما في ذلك الضوضاء الكهربائية من المشغلات الأخرى ، وتعتمد على جهد الدخل إلى مقياس الجهد ، فإن ضمان تحرك مشغلات خطية متعددة في وقت واحد يمكن أن يكون أمرًا صعبًا. إن استخدام المرشحات الرقمية ، وضمان جهد دخل ثابت لمقياس الجهد ، وامتلاك أسلاك إشارة الخرج بعيدًا عن المكونات الحثية الأخرى ، كل ذلك سيساعد في ضمان المزيد من النتائج القابلة للتكرار. على الرغم من أنك إذا كنت ترغب في تشغيل عدة مشغلات في وقت واحد ، فقد يكون من الأفضل التحقق من ملف خيارات أخرى للتعليقات للمشغلات الخطية.

Tags:

Share this article

منتجات مميزة

هل تحتاج إلى مساعدة في العثور على المشغل الصحيح؟

نحن نقوم بمهندس دقيق وتصنيع منتجاتنا حتى تحصل على أسعار المصنع مباشرة. نحن نقدم الشحن في نفس اليوم ودعم العملاء على دراية. حاول استخدام حاسبة المشغل للحصول على مساعدة في اختيار المشغل المناسب لتطبيقك.