Encodeur rotatif DIY : 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Désolé pour le manque de photos, je n'ai décidé de faire un tutoriel à ce sujet qu'après avoir presque terminé.

Aperçu:

Les codeurs rotatifs utilisent deux capteurs ou plus pour détecter la position, le sens de rotation, la vitesse et le nombre de tours que l'appareil a effectué. Celui-ci utilise des capteurs à effet Hall et des aimants. Ce type particulier peut être facilement imperméabilisé en encapsulant les capteurs ou en imperméabilisant d'une autre manière. Des encodeurs rotatifs à effet Hall d'une certaine saveur sont utilisés dans certains véhicules à la fois pour le capteur de vitesse de roue et le capteur de position du vilebrequin pour le moteur, et sont également utilisés dans certains anémomètres. Il existe trois principaux types de codeurs rotatifs:

1. Électrique, utilisant des pistes conductrices et des balais

2. Optique, utilisant une lumière et un capteur

3. Magnétique, à l'aide d'un capteur magnétique quelconque et d'un matériau magnétique, tel que des capteurs à effet Hall et des aimants. La partie tournante réelle pourrait également être magnétisée.

en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder

Un encodeur linéaire pourrait être réalisé de la même manière qu'un encodeur rotatif.

J'ai testé l'encodeur que j'ai créé jusqu'à environ 1500 tr/min avec le code python sur un raspberry pi. Un lien pour le code et le schéma sera à la fin. Les spécifications du fabricant sur la perceuse que j'ai utilisée pour la tester indiquaient une vitesse maximale de 1500 tr/min et la vitesse que j'ai obtenue était de ~ 1487 tr/min à partir de l'encodeur à la fois vers l'avant et ~ 1485 vers l'arrière. Cela peut être dû au fait que la batterie n'est pas complètement chargée ou au mauvais timing inhérent aux raspberry pi. Un arduino serait mieux à utiliser mais celui que j'avais n'aimait pas le 12v sur la broche analogique haha oups.

Matériaux/Outils:

1. Une chose en rotation (j'ai utilisé un mandrin d'une perceuse électrique)

2. Deux capteurs à effet Hall ou plus (selon la résolution que vous visez)

3. Quatre aimants (selon la résolution que vous visez)

4. Colle

5. Fil (j'ai utilisé quelques connecteurs de certains servos cassés que j'avais)

6. Soudure

7. Fer à souder

8. Gaine thermorétractable, ruban électrique ou autre matériau isolant pour les fils, de votre goût

9. Dispositif de marquage tel qu'un marqueur ou un traceur

Étape 1: Collez les aimants

Étape 1: Marquez des points égaux autour de l'extérieur de la partie rotative et collez les aimants, dans le bon sens, à ces points. Il aide à marquer la polarité des aimants. Dans mon cas, c'était tous les 90 degrés (0, 90, 180 et 270 degrés) pour une résolution de 4/rotation, ce qui était plus que suffisant pour mon application, mais cela peut être différent pour vous en fonction de la résolution que vous photographiez. pour. Une bonne façon de déterminer l'espacement est: (360 degrés/nombre d'aimants) si vous allez par degrés, ou (circonférence/nombre d'aimants) si vous allez par une mesure. Dans mon cas, les crans de la poignée étaient déjà assez espacés pour mon application, je n'ai donc rien eu à mesurer.

Étape 2: câbler les capteurs

Souder les fils sur les capteurs, isoler et thermorétracter. Veillez à ne pas trop chauffer le capteur et assurez-vous de le tester pour voir s'il fonctionne toujours une fois que vous avez terminé. Le tester est facile, il suffit de brancher l'alimentation et de brancher une LED au fil de signal. Si la LED s'allume lorsqu'un aimant correctement orienté est placé à côté d'elle et s'éteint lorsqu'elle est retirée (type sans verrouillage), ou si le pôle opposé de l'aimant est appliqué (type verrouillage), alors vous pouvez aller. Le capteur particulier que j'ai utilisé est sans verrouillage et se connecte à la terre (-) lorsqu'il est activé.

Étape 3: Marquer pour les capteurs

Faites des marques où les capteurs doivent aller. Pour cet arrangement particulier, c'était à 1/16ème division de la circonférence (0, 1/16ème). La raison en est qu'un capteur doit se déclencher avant l'autre, mais d'une manière qui permet au contrôleur de distinguer les différences de synchronisation entre l'avant et l'arrière. Je l'ai essayé au 1/8e à l'origine, mais je ne pouvais pas dire dans quelle direction il allait parce que les différences de synchronisation étaient les mêmes. Il est utile de coller temporairement les capteurs jusqu'à ce que vous obteniez le bon positionnement, puis de faire les marques. Vous pouvez faire la division 1/8, vous n'aurez pas de détection de direction mais vous aurez le double de la résolution. Une chose qui pourrait être faite est d'utiliser un deuxième ensemble de deux capteurs décalés avec un espacement de division 1/8e de l'autre côté à la division 5/16e et 7/16e des autres capteurs pour obtenir une résolution de 16 impulsions/tour, mais Je n'avais pas besoin de ce bien de résolution. Une démonstration de chronométrage est dans la vidéo.

Étape 4: Collez les capteurs

Collez les capteurs sur les marques et collez-les en place jusqu'à ce que la colle durcisse. Assurez-vous de laisser un espace entre les aimants et les capteurs afin qu'ils ne se heurtent pas et assurez-vous également que les capteurs sont alignés avec les aimants et dans le bon sens. Attendez que la colle sèche et le tour est joué.

Pour obtenir le schéma et le code python d'un raspberry pi pour mesurer la vitesse de rotation en tr/min, le sens de rotation et le nombre de tours, allez ici, et pour obtenir le PDF pour cela, allez ici ou ici.

La raison pour laquelle je facture le code est qu'il a fallu environ 4 jours pour que tout fonctionne correctement alors que le reste du projet, y compris toute la documentation, n'a pris qu'environ 7 heures (dont 5 la documentation), en plus, 1 $ n'est pas grand-chose et cela aide à soutenir des projets plus gros et plus complexes, en fait, c'est le seul projet pour lequel je n'ai pas encore rien facturé, au moment où cela a été publié bien sûr.