Ángulo de precisión (0.5 ° o mejor) con un motor

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Para un proyecto, estoy usando un codificador rotatorio absoluto de efecto Hall (AS5048B de AMS: enlace ). Afirma tener una resolución de 14 bits, pero necesito demostrar que la precisión es de al menos 0.5 ° (requerido para mi proyecto). Para probarlo, estaba pensando en usar un motor (estaba pensando más específicamente en servos o motores paso a paso) para posicionar con precisión el imán, luego leer el valor del sensor y compararlo con el ángulo impuesto al motor.

Sin embargo, no sé cómo alcanzar un nivel de precisión tan alto con un presupuesto limitado. ¿Vale la pena invertir en un servo de más de $ 20? (Como este enlace )? ¿Debo usar un motor paso a paso con un paso más grande que mi resolución y usar engranajes para obtener una precisión angular tan pequeña? ¿Hay alguna manera de lograr esto con un motor de CC "normal"?

    
pregunta Benoît Vernier

2 respuestas

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Si su objetivo es probar la precisión del codificador (como un sistema junto con el imán), lo que está proponiendo con el paso a paso o el servo suena como una especie de arenque rojo. Ya que aparentemente ya no confía en las hojas de datos, ¿por qué debería confiar en la precisión especificada del servo o paso a paso?

Sugeriría un enfoque más simple: coloque un puntero láser en el mismo eje que el imán, dejando que el láser brille en una superficie a unos pocos metros de distancia. Gradualmente gire el eje y mida la distancia que se mueve el punto durante un número determinado de pasos en la salida del codificador. Algunos trigon simples le darán el ángulo real. Puede repetir eso para unas pocas posiciones angulares diferentes, y en todo el rango de temperatura de funcionamiento esperado.

    
respondido por el pericynthion
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Preferiría hacer esto como un comentario a la respuesta del perición, pero será (demasiado) demasiado largo. Usted ha dicho que "realmente no entiendo cómo implementar lo que sugiere, ni cómo eso me permitiría verificar con precisión que la precisión de mi medida (con el captador de efecto Hall) sea de 0.5 ° o superior".

Comprendes, espero, que necesitarás un marco para acoplar el sensor que has elegido al eje de cualquier motor que finalmente uses. Adjunto al extremo del eje habrá un imán que se coloca sobre (o debajo) del sensor. Necesitará fabricar una tarjeta de PC para sujetar el sensor y hacer conexiones a él, y si tiene problemas para tragar el precio de $ 20 de un servo de precisión, se encontrará con una mala conmoción. Todo lo que obtienes por el sensor es un TSSOP IC. En principio, puede tomar un trozo de madera, montar el IC con un poco de epoxi y usar cables muy finos (como 30 AWG), pero encontrará algunos problemas reales con este enfoque. En primer lugar, soldar los cables para tales conductores finos requiere una habilidad real, por lo que necesitará a alguien que sepa cómo hacerlo. En segundo lugar, los cables deben asegurarse para que no se rasguen accidentalmente los cables de su sensor (sugerencia: más epoxi). Tercero (pero no menos importante) esto hará que sea muy difícil proporcionar un buen terreno, y NECESITAS un buen terreno. Finalmente, debe colocar el sensor de manera que sepa dónde se encuentra su centro a 0,25 mm. Consulte la hoja de datos. Supongamos que ha hecho todo esto y que tiene un sensor montado que está conectado a la electrónica de alimentación y lectura.

Ahora haga un marco que mantenga el sensor en su lugar, y también proporcione un eje con un imán suspendido justo encima del sensor, con el eje libre para girar. Para propósitos de discusión, asumamos que el eje es de 6 mm de diámetro. Y recuerde, el centro del imán debe estar alineado con el centro del chip del sensor a .25 mm o más.

Tome un pequeño bloque de madera, unos 50 mm de lado. En el centro de una cara, taladre un agujero del tamaño del eje. En el centro de otra cara, taladre un orificio completamente, del tamaño de un puntero láser.

Deslice el bloque en el eje, pero no lo suficiente como para que el eje sobresalga en el otro orificio. Un poco de pegamento lo mantendrá en su lugar. El resultado debe ser un bloque unido al eje del sensor, con el eje y el bloque libres para girar.

Ahora deslice el puntero láser en el segundo orificio y ajústelo hasta que quede centrado en el bloque. Encienda el láser y gire el bloque hasta que apunte hacia un lugar conveniente en una pared. Interrogar el sensor y determinar el ángulo del eje actual. Ahora gire el eje para mover el punto una cantidad conveniente. Mida la cantidad de movimiento del punto y vuelva a leer el sensor para obtener una segunda lectura del ángulo del eje.

Conociendo la distancia desde el puntero hasta la pared (en realidad, desde el centro de rotación del puntero) y la cantidad de punto movido, puede calcular el ángulo que movió el puntero y comparar esto con lo que informó el sensor. A partir de esto se puede determinar la precisión del sensor.

Por ejemplo, supongamos que tiene el nivel del eje del sensor, 1 metro por encima del piso, con el eje del eje paralelo a una pared a 5 metros de distancia, y el punto en la pared a 1 metro por encima del piso. Si gira el eje para que el punto se mueva verticalmente 1 metro, sabrá que el eje tuvo que girar 11.31 grados, ya que la tangente de 11.31 grados es 0.2, y por lo tanto se divide 1 por 5. A partir de esto, puede calcular cuántos bits de cambio de ángulo que el sensor debe informar.

    
respondido por el WhatRoughBeast

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