ردود فعل مقياس الجهد من مشغل خطي مع الفيديو

مقاييس الجهد

يتم استخدام مقاييس الجهد ، التي هي مقاومات متغيرة ، في المحركات الخطية لتوفير قاعدة ردود الفعل الموضعية حول كيفية تغير مقاومتها. المحركات الخطية التي تستخدم مقاييس الجهد للتعليقات ، مثلنا ردود الفعل مشغل خطي قضيب، سوف تتكون من 3 أسلاك إضافية كما هو موضح أدناه ، السلك 1 لجهد الإدخال ، السلك 2 هو عامل المقاوم ، والسلك 3 هو للأرض. يمكنك قراءة ناتج مقاييس الجهد عن طريق قياس الجهد بين السلك 2 ، والإخراج ، والأرض ، والتي ستوفر مؤشرا على الموضع المطلق للمشغل الخطي. للاستفادة من هذه التعليقات ، ستحتاج إلى الاستفادة من نوع من المتحكم الدقيق ، مثل أردوينو، لقراءة هذه القيمة الموضعية مع تحرك المشغل.

الأسلاك الجهد

ردود الفعل الموضعية من مقياس الجهد

مع تغير المقاوم المتغير لمقياس الجهد مع تحرك المشغل الخطي ، سيتغير فرق الجهد بين السلك 2 والأرض. ولهذا السبب ، يمكن التعامل مع الملاحظات بسهولة في برنامج وحدة التحكم ، مثل Arduino ، حيث يمكنك ببساطة مقارنة جهد إخراج السلك 2 إلى الأرض. باستخدام Arduino ، يمكن القيام بذلك ببساطة باستخدام تمثيلي في دبوس من متحكم واستخدام وظيفة analogread () لقراءة الجهد من الأسلاك 2. مثال على كيفية توصيل Arduino بمشغل خطي مع ردود فعل الجهد أقل.

رسم تخطيطي للأسلاك المحرك الخطي

 

التناظرية في دبابيس أردوينو هي المحولات التناظرية إلى الرقمية (ADC) ، والتي ستحول الجهد التناظري على السلك 2 إلى قيمة ADC 10 بت التي ستكون بين 0 إلى 1023. قيمة ADC 10 بت تعني أن المحول سوف يترجم الإشارة التناظرية إلى 2^10 أو 1024 قيم مميزة تتراوح من 0 إلى 1023. ليست جميع أجهزة التحكم الدقيقة هي 10 بت ADC ، وبعضها 8 بت أو 16 بت ، وكلما زاد عدد البتات كلما زاد دقة ADC. بمجرد تحويل الإشارة التناظرية إلى قيمة رقمية ، لتحديد قيمة الموضع من حيث طول السكتة الدماغية ، كما في بوصة ، ستحتاج إلى العثور على النطاق التناظري الدقيق للمشغل الخطي الخاص بك لأنه قد لا يتراوح من 0 إلى 1023. هذا بسبب علبة التروس داخل المشغل الذي يمنع مقياس الجهد بالكامل إلى الحد الأقصى ويعني ستحتاج إلى تحديد هذا النطاق يدويًا. للحصول على مثال الترميز أدناه ، 4 بوصات ردود الفعل بطول السكتة الدماغية مشغل خطي قضيب كان لها قيمة تمثيلية 44 في 0 "وقيمة تمثيلية 951 في 4". باستخدام هذه القيم ، يمكنك استخدام النسب لتحديد قيمة طول السكتة الدماغية كما أدناه:

نسبة صيغة

يمكن تبسيط ذلك إلى طول السكتة الدماغية = 0.00441*(القيمة التناظرية - 44) ، كما هو الحال في مثال الترميز أدناه. عدد المرات التي تقرأ فيها هذه القيمة التناظرية في رمز متحكم الخاص بك هو اعتبار مهم آخر. في مثال الرمز أدناه ، يقرأ Arduino مقياس الجهد ويقوم بتحديث قيمة الموضع طالما يتحرك المشغل. ولكن يمكنك أيضًا الاستفادة من أجهزة ضبط الوقت الداخلية لتحديث قيمة الموضع خلال فترة زمنية محددة أو يمكنك ببساطة وضع وظيفة قراءة الجهد داخل الحلقة الرئيسية للرمز وتحديث قيمة الموضع باستمرار. على الرغم من أنه لا ينصح هذا الأخير إذا كنت تخطط لاستخدام وحدة التحكم الخاصة بك لأداء وظائف فردية متعددة.

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

التعامل مع الضوضاء الكهربائية

أحد عيب التغذية المرتدة من مقياس الجهد هو أنه يمكن أن يتأثر بالضوضاء الكهربائية وقد يجعل القيمة الموضعية غير مستقرة. طريقة واحدة للتغلب على ذلك هي استخدام مرشح رقمي لإزالة الضوضاء الكهربائية وتحقيق نتائج مستقرة. هناك عدد قليل من الأنواع المختلفة من المرشحات التي يمكن استخدامها من المرشحات الأسية إلى مرشحات تمرير عالي النطاق لكل منها مع فوائدها الخاصة ، ولكن بالنسبة للعديد من التطبيقات مع المشغلات الخطية ، فإن ببساطة باستخدام متوسط ​​تشغيل القيمة الموضعية سيعمل. متوسط ​​التشغيل هو ببساطة متوسط ​​كمية X الأخيرة من القياسات لتنعيم إشارة الدخل. يعتمد العدد الدقيق للقياسات التي تريد متوسطها على تطبيقك وقد تحتاج إلى اللعب مع هذا الرقم لتحديد أفضل ما يعمل. بعض الأشياء التي يجب أن تكون على دراية بها ، إذا كان لديك عدد قليل جدًا من القياسات في المتوسط ​​، فستظل إشارةك صاخبة ، ولكن إذا كان لديك الكثير من القياسات ، فستتخلف نتائجك عن الوضع الفعلي للمشغل لتكون صالحة للاستخدام. إنه يجد توازنًا بين عدد قليل جدًا من القياسات التي تجعل المرشح فعالًا. فيما يلي مؤامرة توضح تأثير مرشح متوسط ​​التشغيل مقابل إشارة الدخل الفعلية.

مرشح مقابل إشارة غير مفيدة

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

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

استخدام ردود الفعل للأتمتة

إن الشيء العظيم في تنفيذ التعليقات في التصميم الخاص بك هو أنه يتيح لك إنشاء نظام ذاتي التمكين الذي يعرف مكان وجوده للحصول على مدخلات معينة. للاستفادة من ردود الفعل في مقياس الجهد في نظام آلي ، يمكنك ببساطة مقارنة رغبتك الطول الممتد للمشغل الخطي الخاص بك إلى الموضع الفعلي الذي يتم تقديمه بواسطة مقياس الجهد. ثم تحتاج ببساطة إلى إخبار المشغل الخاص بك بالتمديد أو التراجع وفقًا لذلك. على الرغم من أن استخدام ردود الفعل في الجهد في النظام الآلي لديه بعض المشكلات التي قد تحتاج إلى التغلب عليها. أحدهما هو مسألة الضوضاء الكهربائية ، التي تمت مناقشتها أعلاه ، والآخر قادر على تحقيق نتائج قابلة للتكرار. نظرًا لأن أجهزة قياس الجهد عمومًا ليست حساسة للحركات الأصغر للمشغل الخطي ، مقارنة بخيارات التغذية المرتدة الأخرى ، فإن هذا يجعل تحقيق نتائج قابلة للتكرار أكثر صعوبة. في الممارسة العملية ، هذا يعني أنه سيكون لديك هامش خطأ حول الموضع المطلوب ، والذي قد يكون مقبولًا لتطبيقك المحدد. إذا لم تكن بحاجة إلى مواقع دقيقة للغاية أو تقوم باستبدال مفتاح يدوي مع متحكم لأتمتة نظامك ، فإن التعليقات الموضعية من مقياس الجهد ستكون دقيقة بما يكفي لك. إذا كنت بحاجة إلى وضع دقيق من المشغل الخطي الخاص بك ، فقد تحتاج إلى التفكير خيارات التغذية المرتدة الأخرى للمشغل الخطي الخاص بك أو إضافة مكونات إضافية لتوفير نتائج أكثر موثوقية. وتشمل هذه المكونات أجهزة استشعار أو مفاتيح الحد الخارجي مما قد يعطيك مؤشرًا أفضل للموقف المطلق.

المحرك الخطي

يعد عدم القدرة على تحقيق نتائج قابلة للتكرار مشكلة أيضًا عند التحكم في مشغلات خطية متعددة. نظرًا لأن إشارة الخرج في مقياس الجهد تتأثر بسهولة بالضوضاء الكهربائية ، بما في ذلك الضوضاء الكهربائية من المشغلات الأخرى ، وتعتمد على جهد المدخلات إلى مقياس الجهد ، مما يضمن تحرك المشغلات الخطية المتعددة في وقت واحد. إن استخدام المرشحات الرقمية ، وضمان جهد إدخال مستقر إلى مقياس الجهد ، وسيساعد كل من أسلاك إشارة الخرجية في الهروب من المكونات الاستقرائية الأخرى على ضمان نتائج أكثر تكرارًا. على الرغم من أنه إذا كنت ترغب في تشغيل مشغلات متعددة في وقت واحد ، فقد يكون من الأفضل التحقق من خيارات التغذية المرتدة الأخرى للمحركات الخطية.

Share This Article
Tags:

هل تحتاج إلى مساعدة في العثور على المحرك المناسب؟

نحن مهندس وتصنيع منتجاتنا حتى تحصل على أسعار الشركات المصنعة المباشرة. نحن نقدم نفس اليوم الشحن ودعم العملاء على دراية. حاول استخدام حاسبة المشغل لدينا للحصول على مساعدة في اختيار المشغل المناسب لتطبيقك.