비디오가있는 선형 액추에이터의 전위차계 피드백

전위차계

가변 저항기 인 전위차계는 선형 액추에이터에서 저항이 어떻게 변하는 지에 대한 위치 피드백 기반을 제공하는 데 사용됩니다. 피드백에 전위차계를 사용하는 선형 액추에이터 피드백로드 선형 액추에이터, 아래 그림과 같이 3 개의 추가 와이어, 입력 전압 용 와이어 1, 와이어 2가 변하기 쉬운 저항, 와이어 3은 접지 용입니다. 선형 액추에이터의 절대 위치 표시를 제공하는 와이어 2, 출력 및 접지 사이의 전압을 측정하여 전위차계의 출력을 읽을 수 있습니다. 이 피드백을 활용하려면 다음과 같은 일부 유형의 마이크로 컨트롤러를 사용해야합니다. Arduino, 액추에이터가 움직일 때이 위치 값을 읽습니다.

전위차계 배선

전위차계의 위치 피드백

선형 액추에이터가 움직일 때 전위차계의 가변 저항이 변경되면 와이어 2와 접지 사이의 전압 차이가 변경됩니다. 이로 인해 피드백은 Arduino와 같은 컨트롤러의 소프트웨어에서 쉽게 처리 할 수 ​​있습니다. 와이어 2의 출력 전압을 접지와 간단히 비교할 수 있기 때문입니다. Arduino를 사용하면 마이크로 컨트롤러의 핀에서 아날로그를 사용하고 analogRead () 함수를 사용하여 와이어 2에서 전압을 읽는 방법으로 간단히 수행 할 수 있습니다. 전위차계 피드백을 사용하여 Arduino를 선형 액추에이터에 연결하는 방법의 예가 표시됩니다. 이하.

 

핀의 아날로그 Arduino 아날로그-디지털 변환기 (ADC)는 와이어 2의 아날로그 전압을 0에서 1023 사이의 10 비트 ADC 값으로 변환합니다. 10 비트 ADC 값은 변환기가 아날로그 신호를 다음으로 변환 함을 의미합니다. 0에서 1023까지의 2 ^ 10 또는 1024 개의 고유 한 값. 모든 마이크로 컨트롤러가 10 비트 ADC는 아니며 일부는 8 비트 또는 16 비트이며 비트 수가 많을수록 ADC의 분해능이 커집니다. 아날로그 신호를 디지털 값으로 변환 한 후 인치와 같은 스트로크 길이로 위치 값을 결정하려면 특정 선형 액추에이터의 정확한 아날로그 범위를 찾아야합니다. 1023. 이것은 액추에이터 내부의 기어 박스로 인해 전위차계가 한계까지 완전히 회전하지 못하기 때문에이 범위를 수동으로 결정해야합니다. 아래 코딩 예의 경우 4”스트로크 길이 피드백로드 선형 액추에이터 0 "에서 아날로그 값 44와 4"에서 951의 아날로그 값을 가졌습니다. 이러한 값을 사용하면 비율을 사용하여 아래와 같이 스트로크 길이 값을 결정할 수 있습니다.

비율 공식

이것은 아래 코딩 예제에서와 같이 스트로크 길이 = 0.00441 * (아날로그 값 – 44)로 단순화 할 수 있습니다. 마이크로 컨트롤러 코드에서이 아날로그 값을 얼마나 자주 읽는지는 또 다른 중요한 고려 사항입니다. 아래 코드 예제에서 Arduino는 전위차계를 읽고 액추에이터가 움직이는 동안 위치 값을 업데이트합니다. 그러나 내부 타이머를 사용하여 설정된 시간 간격 동안 위치 값을 업데이트하거나 단순히 코드의 메인 루프 내부에 전위차계 읽기 기능을 배치하고 위치 값을 지속적으로 업데이트 할 수 있습니다. 컨트롤러를 사용하여 여러 개별 기능을 수행하려는 경우 후자는 권장되지 않습니다.

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

전기적 노이즈 처리

전위차계의 피드백의 한 가지 단점은 전기적 노이즈의 영향을 받아 위치 값이 불안정해질 수 있다는 것입니다. 이를 극복하는 한 가지 방법은 디지털 필터를 사용하여 전기적 노이즈를 제거하고 안정적인 결과를 얻는 것입니다. 지수 필터에서 각각 고유 한 이점이있는 고역 통과 및 대역 통과 필터까지 사용할 수있는 필터 유형은 거의 없지만 선형 액추에이터를 사용하는 많은 응용 분야에서는 단순히 위치 값의 평균을 사용하는 것이 효과적입니다. 실행 평균은 입력 신호를 부드럽게하기위한 마지막 X 측정 량의 평균입니다. 평균화하려는 정확한 측정 수는 응용 프로그램에 따라 다르며 가장 적합한 측정 값을 결정하기 위해이 숫자를 가지고 놀아야 할 수도 있습니다. 알아 두어야 할 몇 가지 사항은 평균 측정 값이 너무 적 으면 신호에 여전히 잡음이 있지만 측정 값이 너무 많으면 결과가 액추에이터의 실제 위치보다 훨씬 뒤쳐져 사용할 수 없습니다. 필터를 효과적으로 만드는 너무 적은 측정과 너무 많은 측정 사이의 균형을 찾는 것입니다. 아래는 실제 입력 신호에 대한 평균 실행 필터의 효과를 보여주는 도표입니다.

필터링 된 신호와 필터링되지 않은 신호

실행 평균을 구현하는 데 사용되는 코드는 다음과 같습니다. 입력 신호를 평활화하기 위해 평균 3 회 측정을 사용합니다. 실제 입력 신호에 노이즈가 많지 않았기 때문에 세 가지 측정이 선택되었으므로 값을 평활화하는 데 몇 번의 측정 만 필요했습니다. 입력 신호에 더 많은 노이즈가있는 경우 더 많은 측정이 필요합니다. 유도 성 구성 요소 (예 : 모터)가 많은 상황에서는 전기 노이즈가 훨씬 더 큰 문제가됩니다.

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

자동화를위한 피드백 활용

설계에 피드백을 구현하는 것의 가장 좋은 점은 주어진 입력에 대해 어디에 있는지를 아는 자체 자동화 시스템을 만들 수 있다는 것입니다. 자동화 시스템에서 전위차계 피드백을 활용하기 위해 선형 액추에이터의 확장 된 길이를 전위차계가 제공하는 실제 위치와 간단히 비교할 수 있습니다. 그런 다음 액추에이터에 그에 따라 확장 또는 축소하도록 지시하기 만하면됩니다. 자동화 시스템에서 전위차계 피드백을 사용하는 데는 몇 가지 문제가 있지만 극복해야 할 수 있습니다. 하나는 위에서 논의한 전기 노이즈 문제이고 다른 하나는 반복 가능한 결과를 얻을 수 있다는 것입니다. 전위차계는 일반적으로 다른 피드백 옵션에 비해 선형 액추에이터의 작은 움직임에 민감하지 않기 때문에 정확한 반복 결과를 얻기가 더 어렵습니다. 실제로 이는 원하는 위치 주변에 오차가 있음을 의미하며, 이는 주어진 애플리케이션에 허용 될 수 있습니다. 매우 정확한 포지셔닝이 필요하지 않거나 시스템을 자동화하기 위해 수동 스위치를 마이크로 컨트롤러로 교체하는 경우 포텐셔미터의 위치 피드백이 충분히 정확합니다. 선형 액추에이터에서 정확한 위치 지정이 필요한 경우 다음을 고려해야 할 수 있습니다. 기타 피드백 옵션 선형 액추에이터를 위해 또는 더 안정적인 결과를 제공하기 위해 추가 구성 요소를 추가하십시오. 이러한 구성 요소에는 센서 또는 외부 리미트 스위치 절대 위치에 대한 더 나은 지표를 제공 할 수 있습니다.

여러 선형 액추에이터를 제어 할 때 반복 가능한 결과를 얻을 수없는 것도 문제입니다. 전위차계의 출력 신호는 다른 액추에이터의 전기 노이즈를 포함한 전기 노이즈의 영향을 쉽게 받고 전위차계에 대한 입력 전압에 따라 달라 지므로 여러 선형 액추에이터가 동시에 움직 이도록하는 것이 어려울 수 있습니다. 디지털 필터를 활용하고, 전위차계에 대한 안정적인 입력 전압을 보장하고, 출력 신호 와이어를 다른 유도 성 구성 요소에서 벗어나게하면보다 반복 가능한 결과를 보장하는 데 도움이됩니다. 하지만 여러 액추에이터를 동시에 실행하려면 다음을 확인하는 것이 좋습니다. 기타 피드백 옵션 선형 액추에이터 용.

Tags:

Share this article

주요 제품

Linear Actuator - 12v dc
클래식로드 선형 액추에이터 In Stock
From $109.99USD
TVL-170 후면 장착 팝업 TV 리프트
TVL-170 후면 장착 팝업 TV 리프트 In Stock
On Sale From $590.00USD

올바른 액추에이터를 찾는 데 도움이 필요하십니까?

우리는 정밀 엔지니어와 제조 우리의 제품을 그래서 당신은 직접 제조 업체 가격을 얻을. 우리는 당일 배송 및 지식이 풍부한 고객 지원을 제공합니다. 액추에이터 계산기를 사용하여 응용 프로그램에 적합한 액추에이터를 선택하는 데 도움을 받으십시오.