MAL4X Научно-технический форум разработчиков симуляторов и автоматики


Симуляторы перегрузок. DIY электроника. ЭВМ. Компьютерные сети.
Up

Обратная связь

Строим реалистичный симулятор перегрузок своими руками. Рекомендации. Советы.

Модераторы: Death_Morozz, null, Ale

Обратная связь

Сообщение Hitman » 08 сен 2014, 22:10

Давайте поговорим про обратную связь. Кто какие датчики использует? Каков их ресурс? Как крепится к валу двигателя и др.

На данный момент использую обычный китайский потенциометр на 10кОм, как рекомендуют во всех темах симеров.

Использую очень ограниченное количество времени поэтому о ресурсе судить не могу, поэтому хотел бы узнать кто уже израсходовал ресурс потенциометра - на сколько его хватит?

В случае неудовлетворительных характеристик аналогового датчика, планирую переключится на один из вариантов http://ru.aliexpress.com/item/-/1988754542.html?null или http://sensor-china.en.alibaba.com/prod ... eries.html
Интересует вопрос - какой вариант лучше и придется ли вносить правки в прошивки для Arduino в случае использования одного из данных датчиков.

Так же хотел узнать, кто как крепит датчик к валу. Я использую жесткую передачу на вал, однако из-за достаточно большого люфта движков под нагрузкой хотел бы отказаться от такого крепления а использовать гибкий вал. Использует ли кто-то подобное? Есть ли у кого подобные наработки?

Также видел подобную конструкцию:
poten10k.jpg
poten10k.jpg (96.59 КБ) Просмотров: 3407


Есть какие-то мнения относительно её характеристик? А именно точности и необходимости править код прошивок.
Аватара пользователя
Hitman
Новичок
 
Сообщения: 34
Зарегистрирован: 05 сен 2014, 19:43
Благодарил (а): 24 раз.
Поблагодарили: 11 раз.
Баллы репутации: 1

Re: Обратная связь

Сообщение skobanev » 08 сен 2014, 22:29

Лично на мой взгляд - Постарайся чтобы у тебя потенциометр имел большую амплитуду хождения. Он у тя на 50% не ходит на мой взгляд.
Если так, то у тебя будет узкий разброс показаний, след и менее точный ход.
Но Это лично мое мнение.
Аватара пользователя
skobanev
Новичок
 
Сообщения: 40
Зарегистрирован: 03 сен 2014, 19:56
Откуда: Ростов-на-Дону
Благодарил (а): 5 раз.
Поблагодарили: 20 раз.
Баллы репутации: 18
Новичок

Re: Обратная связь

Сообщение Ale » 09 сен 2014, 07:39

Hitman писал(а):Так же хотел узнать, кто как крепит датчик к валу. Я использую жесткую передачу на вал, однако из-за достаточно большого люфта движков под нагрузкой хотел бы отказаться от такого крепления а использовать гибкий вал. Использует ли кто-то подобное? Есть ли у кого подобные наработки?

Привет. Во первых - по выделенному. Что за люфт ты имеешь ввиду и как гибкая связь может помочь?

Что касается датчиков - то я для себя выбрал датчик на эффекте Холла - http://www.digikey.com/product-detail/en/6127V1A180L.5/987-1387-ND/2620657
У нас за него, конечно, дерут немерено, но мне с оказией из Германии привезли. В принципе WDH22 и тоже датчик Холла. Но 360 градусов рабочей зоны для меня многовато. 180 - в самый раз.

Что касается R Series contactless Digitized Potentiometer R22, то насколько я успел уловить, он работает по принципу абсолютного энкодера - выдает последовательный цифровой код. И для его нужно отдельную прошивку городить.

Про крепление - показанный на фото вариант хорош тем, что прощает ошибки регулирования типа прокручивания вала двигателя на 360 градусов. При жесткой схеме крепления потенциометра к оси двигателя при прокручивании потенциометр будет ломаться. А вот датчик Холла без фиксации оси ломаться не будет ))
Аватара пользователя
Ale
Разработчик
 
Сообщения: 1438
Зарегистрирован: 01 фев 2011, 20:48
Откуда: Дубна
Благодарил (а): 541 раз.
Поблагодарили: 572 раз.
Баллы репутации: 277
ТехнарьТехнарьТехнарь

Re: Обратная связь

Сообщение Hitman » 09 сен 2014, 09:02

Ale писал(а):Привет. Во первых - по выделенному. Что за люфт ты имеешь ввиду и как гибкая связь может помочь?


К сожалению просчитался с креплением движков к платформе, поэтому они шатаются под нагрузкой, немного прогибаются уголки, на которых крепятся движки. Потенциометр тоже жестко закреплен на платформе. Потому жесткая связь немного гнется.

Гибкий вал позволил бы не центрировать вал редуктора и резистора относительно друг-друга.

Не подскажете, чем отличаются http://www.digikey.com/product-search/c ... 87-1387-ND ?
Аватара пользователя
Hitman
Новичок
 
Сообщения: 34
Зарегистрирован: 05 сен 2014, 19:43
Благодарил (а): 24 раз.
Поблагодарили: 11 раз.
Баллы репутации: 1

Re: Обратная связь

Сообщение Ale » 09 сен 2014, 10:08

Hitman писал(а):Не подскажете, чем отличаются http://www.digikey.com/product-search/c ... 87-1387-ND ?

Только формой оси. Суффикс "FS" означает "Flatted Shaft (slot standard)" - пропил с одной стороны цилиндра для улучшенной фиксации всяких ручек (смотри внимательно на фото, там на первом фото явно видно, что ось датчика проточена с одной стороны, а вторая - под отвертку). Больше ничем. Оба без фиксации с рабочей зоной 180 градусов, в которой напряжение на выходе датчика изменяется от 4% до 96% от напряжения его питания.
Аватара пользователя
Ale
Разработчик
 
Сообщения: 1438
Зарегистрирован: 01 фев 2011, 20:48
Откуда: Дубна
Благодарил (а): 541 раз.
Поблагодарили: 572 раз.
Баллы репутации: 277
ТехнарьТехнарьТехнарь

Re: Обратная связь

Сообщение SimAl » 10 сен 2014, 18:34

У меня обычные потенциометры. На 50кОм, вроде. Пока живые, проблем нет. Соединены с выходным валом двигателя гибкой резиновой трубкой (на самом деле это резиновая изоляция с ВВ проводов зажигания автомобиля). Новые потенциометры содержали внутри смазку для плавности вращения (руками), поэтому пришлось вымыть смазку бензином, иначе плохо отрабатывались резкие движения. Также внутри корпуса удалил ограничитель, так что потенциометр может делать полный оборот.

А вообще я думал организовать прямо на двигателе энкодер: покрасить половину ротора в белую краску, другую половину в черную и направить на них две оптопары. Таким образом получится отслеживать поворот ротора. С учетом передаточного числа редуктора должно получится довольно большое разрешение.
Аватара пользователя
SimAl
SIMER
 
Сообщения: 350
Зарегистрирован: 22 ноя 2013, 20:03
Откуда: Кропивницкий
Благодарил (а): 56 раз.
Поблагодарили: 235 раз.
Баллы репутации: 108
ТехнарьТехнарь

Re: Обратная связь

Сообщение Death_Morozz » 10 сен 2014, 20:57

SimAl писал(а):А вообще я думал организовать прямо на двигателе энкодер: покрасить половину ротора в белую краску, другую половину в черную и направить на них две оптопары. Таким образом получится отслеживать поворот ротора. С учетом передаточного числа редуктора должно получится довольно большое разрешение.

Сложный путь - тоже путь. А чем датчики Холла не подошли?
Хочешь сделать хорошо - сделай это сам.
Изображение
Аватара пользователя
Death_Morozz
Фраерок
 
Сообщения: 2672
Зарегистрирован: 11 янв 2007, 23:35
Откуда: Ростов-на-Дону
Благодарил (а): 769 раз.
Поблагодарили: 292 раз.
Баллы репутации: 200
ТехнарьТехнарьТехнарь

Re: Обратная связь

Сообщение Ale » 11 сен 2014, 15:24

Мое мнение - не имеет смысла использовать энкодеры для СИМа. Если он встроен в привод, то можно (от безысходности), а специально его ставить - гемороя много, а выгоды никакой.
- Первый и главный недостаток - энкодер может выдавать только изменение позиции, но не саму позицию. При выключении питания (если конечно не изобретать какую нибудь память энергонезависимую) энкодер напрочь забывает свою позицию.
- Сложность обработки данных от энкодера. Борьба с дребезгом на фронтах сигналов (что часто приводит к изменению "показаний" при неподвижной оси)
- Даже заявленное "бешенное" разрешение (тысячи импульсов на оборот) не востребовано для симов. Им вполне достаточно вообще 256 значений от минимума до максимума. СИМ это не станок по раскройке метала. Высокая точность определения положения абсолютно не нужна.
Повторюсь - все это ИМХО...
Аватара пользователя
Ale
Разработчик
 
Сообщения: 1438
Зарегистрирован: 01 фев 2011, 20:48
Откуда: Дубна
Благодарил (а): 541 раз.
Поблагодарили: 572 раз.
Баллы репутации: 277
ТехнарьТехнарьТехнарь

Re: Обратная связь

Сообщение SimAl » 11 сен 2014, 21:31

Death_Morozz писал(а):Сложный путь - тоже путь. А чем датчики Холла не подошли?
Честно говоря мне просто такие, как вверху по ссылке, в виде энкодера/потенциометра просто не попадались. Не знал что такие бывают. Я думал в народ тулит датчик холла в ТО-92 корпусе и цепляет на ось постоянный магнит. В таком виде как здесь, вполне годное решение. Только относительно дорогое. Да и не такой мой путь сложный.

Ale писал(а):- Первый и главный недостаток - энкодер может выдавать только изменение позиции, но не саму позицию. При выключении питания (если конечно не изобретать какую нибудь память энергонезависимую) энкодер напрочь забывает свою позицию.
Применительно к двигателю стеклоочистителя: там есть встроенный концевик на оси редуктора для парковки щеток внизу окна, так что узнать текущую позицию легко. Я даже софт переписАл под него и импровизированный энкодер на оси двигателя. Но так и не испытал, поскольку не сделал железо.

Ale писал(а):- Сложность обработки данных от энкодера. Борьба с дребезгом на фронтах сигналов (что часто приводит к изменению "показаний" при неподвижной оси)
Если не рассматривать дребезг вследствие проблем с механикой, это в худшем случае будет один младший разряд. Нужно смотреть по разрешению важно это или нет. Но младший разряд может гулять и в АЦП.
Аватара пользователя
SimAl
SIMER
 
Сообщения: 350
Зарегистрирован: 22 ноя 2013, 20:03
Откуда: Кропивницкий
Благодарил (а): 56 раз.
Поблагодарили: 235 раз.
Баллы репутации: 108
ТехнарьТехнарь

Re: Обратная связь

Сообщение Ale » 11 сен 2014, 21:43

SimAl писал(а):Применительно к двигателю стеклоочистителя: там есть встроенный концевик на оси редуктора для парковки щеток внизу окна, так что узнать текущую позицию легко. Я даже софт переписАл под него и импровизированный энкодер на оси двигателя. Но так и не испытал, поскольку не сделал железо.


Вот и я про то же, что бы узнать свое положение - нужно съездить до концевика и вернуться. Да - можно. Но мне это не очень нравится.

SimAl писал(а):Если не рассматривать дребезг вследствие проблем с механикой, это в худшем случае будет один младший разряд. Нужно смотреть по разрешению важно это или нет. Но младший разряд может гулять и в АЦП.


Не соглашусь. В АЦП младший разряд гуляет имея шумовую природу. И на усредненное значение датчика особого влияния не оказывает. А вот дребезг на фронтах энкодера как правило приводит к эффекту "вращения" энкодера. И это приводит к накоплению ошибок.

Ну и в дополнение - накопление ошибок может возникать и при слишком быстром вращении энкодера. Как правило для упрощения схемы показания энкодера обрабатывают микроконтроллером, программно. И тут возможны просто пропуски импульсов...
Аватара пользователя
Ale
Разработчик
 
Сообщения: 1438
Зарегистрирован: 01 фев 2011, 20:48
Откуда: Дубна
Благодарил (а): 541 раз.
Поблагодарили: 572 раз.
Баллы репутации: 277
ТехнарьТехнарьТехнарь

Re: Обратная связь

Сообщение Death_Morozz » 11 сен 2014, 22:18

Ale писал(а):Вот и я про то же, что бы узнать свое положение - нужно съездить до концевика и вернуться. Да - можно. Но мне это не очень нравится.

Ну это-же обычная калибровка такого рода устройств, чем она плоха?
Хочешь сделать хорошо - сделай это сам.
Изображение
Аватара пользователя
Death_Morozz
Фраерок
 
Сообщения: 2672
Зарегистрирован: 11 янв 2007, 23:35
Откуда: Ростов-на-Дону
Благодарил (а): 769 раз.
Поблагодарили: 292 раз.
Баллы репутации: 200
ТехнарьТехнарьТехнарь

Re: Обратная связь

Сообщение Ale » 12 сен 2014, 07:28

Death_Morozz писал(а):
Ale писал(а):Вот и я про то же, что бы узнать свое положение - нужно съездить до концевика и вернуться. Да - можно. Но мне это не очень нравится.

Ну это-же обычная калибровка такого рода устройств, чем она плоха?

Сама по себе калибровка не плоха. Но мы сравниваем два типа датчиков обратной связи. И я хочу сказать, что по сравнению с датчиком Холла энкодер НЕ ИМЕЕТ преимуществ, а скорее имеет недостатоки, связанные с необходимостью калибровки при включении и сложностью качественной обработки данных. Даже обычный потенциометр при качественном экранировании дает фору энкодеру за счет дешивизны и легкости замены. иМХО.

Еще раз - я не сравниваю абсолютные характеристики датчиков. Они, что касается точности, безусловно лучше у энкодеров. Но именно с точки зрения применения в СИМах, юзабилити, лучше всего выглядят оформленные в виде потенциометров датчики Холла. Но и у них есть недостаток - цена. Так что все равно каждый выбирает сам. ;)
Аватара пользователя
Ale
Разработчик
 
Сообщения: 1438
Зарегистрирован: 01 фев 2011, 20:48
Откуда: Дубна
Благодарил (а): 541 раз.
Поблагодарили: 572 раз.
Баллы репутации: 277
ТехнарьТехнарьТехнарь

Re: Обратная связь

Сообщение SimAl » 13 сен 2014, 01:51

Ale писал(а):Вот и я про то же, что бы узнать свое положение - нужно съездить до концевика и вернуться. Да - можно. Но мне это не очень нравится.
Ехать придется, но в обычной ситуации недалеко. Достаточно концевик разместить в центре рабочей зоны и с большой долей вероятности контроллер на него наткнется сразу же. Можно также начать работу не откалибровавшись, а наткнувшись на концевик в процессе, откалиброваться.

Ale писал(а):Не соглашусь. В АЦП младший разряд гуляет имея шумовую природу. И на усредненное значение датчика особого влияния не оказывает. А вот дребезг на фронтах энкодера как правило приводит к эффекту "вращения" энкодера. И это приводит к накоплению ошибок.
Зависит от разрешения того и другого, а также от того, как софт реагирует на шаг.

Ale писал(а):Ну и в дополнение - накопление ошибок может возникать и при слишком быстром вращении энкодера. Как правило для упрощения схемы показания энкодера обрабатывают микроконтроллером, программно. И тут возможны просто пропуски импульсов...
В моем случае получилось бы так: допустим двигатель максимум 10000об/мин, энкодер 2 разряда, значит за оборот 4 импульса. Атмега 20МГц ~ 20М оп/сек, значит в худшем случае на обработку перерывания от одного импульса 20М*60сек/(10000*4) = 30000 операций, а там всего то один switch()case. Кроме того, пропуск одного шага софтом отлавливается и компенсируется и у нас концевик по центру -- при срабатывании можно заново перекалибровываться.

Ale писал(а):Сама по себе калибровка не плоха. Но мы сравниваем два типа датчиков обратной связи. И я хочу сказать, что по сравнению с датчиком Холла энкодер НЕ ИМЕЕТ преимуществ, а скорее имеет недостатоки, связанные с необходимостью калибровки при включении и сложностью качественной обработки данных.
Ну так я думал поставить не энкодер, а самодельный энкодер. В этом случае преимуществом могла бы быть цена. Хотя, конечно, ХЗ: две оптопары, схема к ним, доработать двигатель...
Аватара пользователя
SimAl
SIMER
 
Сообщения: 350
Зарегистрирован: 22 ноя 2013, 20:03
Откуда: Кропивницкий
Благодарил (а): 56 раз.
Поблагодарили: 235 раз.
Баллы репутации: 108
ТехнарьТехнарь

Re: Обратная связь

Сообщение Ale » 13 сен 2014, 13:06

SimAl писал(а):Ну так я думал поставить не энкодер, а самодельный энкодер. В этом случае преимуществом могла бы быть цена. Хотя, конечно, ХЗ: две оптопары, схема к ним, доработать двигатель...

Да я, собственно, не отговариваю. И не ради холивара. Я просто объяснил, почему сам не буду использовать энкодеры. ;)
Аватара пользователя
Ale
Разработчик
 
Сообщения: 1438
Зарегистрирован: 01 фев 2011, 20:48
Откуда: Дубна
Благодарил (а): 541 раз.
Поблагодарили: 572 раз.
Баллы репутации: 277
ТехнарьТехнарьТехнарь

Re: Обратная связь

Сообщение Ale » 15 сен 2014, 15:26

Кстати, я для своих движков и датчиков соорудил на 3-д принтере вот такую шестеренчатую передачу

IMG_6947.jpg
IMG_6947.jpg (3.62 МБ) Просмотров: 3203
Аватара пользователя
Ale
Разработчик
 
Сообщения: 1438
Зарегистрирован: 01 фев 2011, 20:48
Откуда: Дубна
Благодарил (а): 541 раз.
Поблагодарили: 572 раз.
Баллы репутации: 277
ТехнарьТехнарьТехнарь

След.

Вернуться в X-SIMULATOR и RU-SIMULATOR & SimTools

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 28

cron
x

#{title}

#{text}