Tamiya 72004 Schneckengetriebedrehzahlsensor - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Ich wollte die Geschwindigkeit des Motors in einem Tamiya 72004 Schneckengetriebe für einen Roboter, den ich baue, genau steuern. Dazu müssen Sie eine Möglichkeit haben, die aktuelle Geschwindigkeit zu messen. Dieses Projekt zeigt die Entwicklung des Geschwindigkeitssensors. Wie Sie auf dem Bild sehen können, treibt der Motor ein Schneckenrad an, das direkt an seiner Abtriebswelle befestigt ist, und dann eine Reihe von drei Zahnrädern, um die Drehzahl der letzten Abtriebswelle zu reduzieren.

Schritt 1: Recherchieren Sie Ihre Optionen

Um die Drehzahl eines Motors zu messen, benötigen Sie im Allgemeinen eine Art Sensor. Es gibt einige Optionen, aber die wahrscheinlich gebräuchlichste ist ein optischer Sensor, und diese können auf zwei Arten implementiert werden: reflektiv oder transmissiv.

Bei einem Reflexionssensor wird eine Scheibe mit abwechselnd schwarzen und weißen Segmenten am Motor oder irgendwo entlang des Antriebsstrangs angebracht. Eine LED (Rot oder Infrarot) strahlt Licht auf die Scheibe und eine Fotodiode oder ein Fototransistor erkennt den Unterschied zwischen den hellen und dunklen Segmenten anhand der Menge des beim Drehen des Motors reflektierten LED-Lichts. Für einen transmissiven Sensor wird eine ähnliche Anordnung verwendet, jedoch leuchtet die LED direkt auf den Photosensor. Ein lichtundurchlässiger Flügel, der am Motor oder Getriebe angebracht ist (oder ein Loch in eines der Zahnräder gebohrt wurde), unterbricht den Strahl, sodass der Sensor eine Umdrehung erkennen kann. Ich werde später Links zu einigen Beispielen hinzufügen. Dieses Projekt verwendete das transmissive Sensordesign, aber ich habe mehrere Variationen ausprobiert, wie Sie sehen werden.

Schritt 2: Lichtschranke MK I

Die erste Methode, die ich ausprobiert habe, verwendete eine rote LED mit hoher Intensität und einen Fototransistor. Ich bohrte zwei Löcher in das vorletzte Zahnrad im Getriebe und zwei Löcher in das Getriebegehäuse. Dies gab mir ungefähr 5 Impulse pro Umdrehung der Abtriebswelle. Ich habe mich gefreut, dass es funktioniert hat.

Schritt 3: Lichtschranke MK II

Ich war mit der Anzahl der Impulse, die ich vom ersten Entwurf bekam, nicht zufrieden. Ich dachte, es wäre schwierig, dem Motor selbst einen Sensor hinzuzufügen, also bohrte ich ein Loch in das erste Zahnrad, das von der Schnecke angetrieben wurde, und bewegte die LED und den Fototransistor. Diesmal würde der Sensor etwa 8 Impulse pro Umdrehung der Abtriebswelle erzeugen.

Schritt 4: Lichtschranke MK III

Ich entschied, dass ich den Sensor vor jedem Untersetzungsgetriebe am Motor selbst anbringen musste, damit ich viele Impulse pro Umdrehung des Ausgangs erfassen konnte, und es stellte sich heraus, dass es nicht so schwer war, wie ich dachte. Das endgültige Design verwendet einen Flügel, der direkt auf der Abtriebswelle des Motors montiert ist. Ich fand einen winzigen geschlitzten Opto-Schalter in einem alten 3,5-Zoll-Diskettenlaufwerk und montierte ihn über der Motorwelle. Ich klebte eine M2,5-Mutter auf das Schneckenrad in der Lücke zwischen dem Zahnrad und der Vorderseite des Motors und klebte dann a 4 mm x 5 mm dickes schwarzes Plastikstück an eine der Abflachungen der Mutter anbringen Während der Motor dreht, werden vom Sensor eine Reihe von Impulsen erzeugt.

Schritt 5: Fazit

Es ist nicht notwendig, einen vorgefertigten geschlitzten Optoschalter zu kaufen - eine LED und ein Fototransistor, die in Reihe zueinander montiert sind, reichen aus. Abhängig von Ihrer Anwendung möchten Sie möglicherweise mehr oder weniger Impulse pro Ausgangsumdrehung, was die Position des Sensors beeinflusst. Für dieses Projekt wurde mir klar, dass ich so viele Impulse wie möglich brauchte, aber es wäre schwierig gewesen, eine LED und einen Fototransistor neben der Motorwelle zu installieren, also hatte ich das Glück, den winzigen geschlitzten Optoschalter in einem Diskettenlaufwerk entdeckt zu haben.

Der letzte Schritt besteht darin, die LED und den Fototransistor an Ihren Mikrocontroller oder eine andere Schaltung anzuschließen. Ich habe einen 150R-Widerstand verwendet, um den Strom in die LED zu begrenzen, und einen 10K-Pullup-Widerstand am Kollektor des Fototransistors. Das Foto unten zeigt den Motor, der mit einer einzelnen AA-Batterie angetrieben wird und seine Geschwindigkeit auf einem von mir gebauten Drehzahlmesser gemessen wird. 6142 U/min ist die Geschwindigkeit, die ich angesichts der typischen Spezifikationen von Tamiya erwarten würde. Jeder Motor ist anders, aber durch Messen der aktuellen Drehzahl und Variieren der Versorgungsspannung kann die Motordrehzahl genau geregelt werden.