Rotary Encoder DIY: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Maaf atas kurangnya gambar, saya tidak memutuskan untuk melakukan tutorial tentang ini sampai saya hampir selesai dengan itu.

Gambaran:

Rotary encoder menggunakan dua atau lebih sensor untuk mendeteksi posisi, arah putaran, kecepatan, dan jumlah putaran yang dilakukan perangkat. Yang satu ini menggunakan sensor efek hall dan magnet. Jenis khusus ini dapat dengan mudah kedap air dengan mengenkapsulasi sensor atau kedap air dengan cara lain. Rotary encoders efek hall dari beberapa rasa digunakan di beberapa kendaraan baik untuk sensor kecepatan roda, dan sensor posisi poros engkol untuk mesin, dan juga digunakan di beberapa anemometer. Ada tiga jenis utama dari rotary encoder:

1. Listrik, menggunakan trek dan sikat konduktif

2. Optik, menggunakan cahaya dan sensor

3. Magnetik, menggunakan semacam sensor magnetik dan bahan magnetik, seperti sensor hall effect dan magnet. Bagian yang berputar sebenarnya juga bisa dimagnetisasi.

en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder

Encoder linier dapat dibuat dengan cara yang hampir sama dengan encoder putar.

Saya menguji encoder yang saya buat hingga ~ 1500 RPM dengan kode python pada raspberry pi. Tautan untuk kode dan skema akan ada di akhir. Spesifikasi pabrikan pada bor yang saya gunakan untuk mengujinya mengatakan kecepatan maksimum 1500 RPM dan kecepatan yang saya dapatkan adalah ~ 1487 RPM dari encoder ke depan dan ~ 1485 ke belakang. Ini bisa jadi dari baterai yang tidak terisi penuh atau waktu yang buruk yang melekat pada raspberry pi. Arduino akan lebih baik digunakan tetapi yang saya tidak suka 12v pada pin analog haha oops.

Bahan/Alat:

1. Benda yang berputar (saya menggunakan chuck dari bor listrik)

2. Dua atau lebih sensor efek hall (tergantung pada resolusi yang Anda tuju)

3. Empat magnet (tergantung pada resolusi yang Anda tuju)

4. Lem

5. Kawat (saya menggunakan beberapa konektor dari beberapa servos rusak yang saya miliki)

6. Solder

7. Besi solder

8. Heat shrink tubing, pita listrik, atau bahan isolasi lainnya untuk kabel, sesuai selera Anda

9. Alat penanda seperti spidol atau scriber

Langkah 1: Rekatkan Magnet

Langkah 1: Tandai titik yang sama di sekitar bagian luar bagian yang berputar dan rekatkan magnet, dengan orientasi yang tepat, ke titik-titik ini. Ini membantu untuk menandai polaritas magnet. Dalam kasus saya itu setiap 90 derajat (0, 90, 180, dan 270 derajat) untuk resolusi 4/rotasi yang lebih dari cukup untuk aplikasi saya, tetapi mungkin berbeda untuk Anda tergantung pada resolusi yang Anda potret untuk. Cara yang baik untuk mengetahui jarak adalah: (360 derajat/jumlah magnet) jika Anda menggunakan derajat, atau (keliling/jumlah magnet) jika Anda menggunakan pengukuran. Dalam kasus saya, penahan untuk pegangan tangan sudah ditempatkan dengan cukup baik untuk aplikasi saya sehingga saya tidak perlu mengukur apa pun.

Langkah 2: Hubungkan Sensor

Solder kabel ke sensor, isolasi, dan panas menyusut itu. Berhati-hatilah agar sensor tidak terlalu panas dan pastikan untuk mengujinya untuk melihat apakah masih berfungsi setelah Anda selesai. Mengujinya mudah, cukup sambungkan daya dan sambungkan LED ke kabel sinyal. Jika LED menyala ketika magnet dengan orientasi yang tepat dibawa ke sebelahnya dan mati saat ditarik (tipe non-latching), atau kutub magnet yang berlawanan diterapkan (tipe latching), maka Anda sebaiknya Pergilah. Sensor khusus yang saya gunakan adalah non-latching dan terhubung ke ground (-) saat diaktifkan.

Langkah 3: Tandai untuk Sensor

Buat tanda di mana sensor harus pergi. Untuk pengaturan khusus ini, ini berada pada pembagian keliling 1/16 (0, 1/16). Alasan untuk ini adalah bahwa satu sensor harus menembak sebelum yang lain tetapi dengan cara yang memungkinkan pengontrol untuk membedakan perbedaan waktu antara maju dan mundur. Saya mencobanya pada tanda 1/8 awalnya tetapi saya tidak tahu arahnya karena perbedaan waktunya sama. Ini membantu untuk sementara merekam sensor sampai Anda mendapatkan posisi yang benar, lalu membuat tanda. Anda dapat melakukan pembagian 1/8, Anda tidak akan memiliki penginderaan arah tetapi Anda akan memiliki resolusi dua kali lipat. Satu hal yang dapat dilakukan adalah menggunakan set kedua dari dua sensor yang diimbangi dengan jarak pembagian 1/8 di sisi lain pada pembagian 5/16 dan 7/16 dari sensor lain untuk mendapatkan resolusi 16 pulsa/putaran, tetapi Saya tidak membutuhkan resolusi sebaik itu. Demonstrasi waktu ada di video.

Langkah 4: Rekatkan Sensor Pada

Rekatkan sensor pada tanda dan rekatkan di tempatnya sampai lem mengering. Pastikan untuk meninggalkan jarak antara magnet dan sensor agar tidak mengenai dan juga pastikan sensor sejajar dengan magnet dan dalam orientasi yang benar. Tunggu hingga lem mengering dan selesai.

Untuk mendapatkan skema dan kode python untuk raspberry pi untuk mengukur kecepatan rotasi dalam RPM, arah rotasi, dan jumlah belokan, buka di sini, dan untuk mendapatkan PDF untuk ini, buka di sini atau di sini.

Alasan saya membebankan biaya untuk kode adalah karena butuh ~4 hari untuk membuat semuanya berfungsi dengan baik sedangkan sisa proyek, termasuk semua dokumentasi, hanya membutuhkan ~7 jam (5 di antaranya adalah dokumentasi), selain itu, $1 tidak banyak dan membantu mendukung proyek yang lebih besar dan lebih kompleks, pada kenyataannya, ini adalah satu-satunya proyek yang belum saya bayar, pada saat ini diposting tentu saja.