Monitoreo del motor sobre la conexión temporal

Dependiendo del peso de la estructura, podría tener una disposición de pines pogo para conectar un enlace de datos; esto funciona bien siempre y cuando el dispositivo esté lo suficientemente firme como conectado. Yo sugeriría un tipo diferencial de enlace de datos como RS485 o CAN, aunque si la conexión es corta y segura, debería poder hacer que I2C funcione.

Obviamente, si la cosa está vibrando, debes asegurarte de que no está vibrando lo suficiente como para romper la conexión del pogo cargado por resorte. Y los pasadores deben alinearse mecánicamente: las superficies de guía cónicas o inclinadas pueden hacer esto. Normalmente lo cortarías en su lugar; Los imanes también pueden funcionar para usted.

Muchas de las otras respuestas sugieren comunicación digital a través del enlace, que es una opción potencial, pero requiere más hardware y algo para manejar la comunicación en la estructura móvil.

Algo que puede ser un poco más simple:

Mida la resistencia del circuito total del motor después de realizar cada nueva conexión (antes de encender el motor). Al saber que la resistencia y la corriente de armadura sé la caída de voltaje en cada punto de conexión y la bobina de armadura del motor. Luego puedo calcular la velocidad del motor usando su relación con el voltaje EMF que me da la siguiente ecuación (derivada de \ $ V_ {in} = E_a + Ia * R_t \ $):

\ $ \ omega_m = (V_ {in} - I_a * R_t) / K_m \ $

\ $ w_m \ $ = velocidad del motor

\ $ V_in \ $ = voltaje de entrada

\ $ I_a \ $ = armadura actual

\ $ R_t \ $ = resistencia total del circuito

\ $ K_m \ $ = constante magnética del motor.

El método anterior al menos podría obtener una estimación aproximada de la velocidad del motor, que en condiciones de falla drástica probablemente cambiaría. También se puede hacer todo desde el lado estático de la conexión. Lo único que no captura es si hay algo dinámico en la conexión mientras el motor está en marcha (la estructura móvil se salta)

_Asumptions:

• _{Se espera que el dispositivo bajo prueba vibre dentro de un rango dado de amplitudes y frecuencias}
• _{El dispositivo tiene alguna superficie reflectante visible en la línea de ensamblaje, mientras que está en las placas de cobre motorizadas.}

Si bien el método para medir el consumo de corriente por el DUT, mencionado en otros mensajes, es quizás la solución menos complicada, aquí hay una propuesta alternativa para un método sin contacto.

• Fije un láser de baja intensidad que incida en cualquier superficie reflectante del dispositivo cuando el dispositivo se mueva hasta su posición en las placas de cobre de la línea de ensamblaje. Incline el láser para golpear la superficie en una inclinación. Un diodo láser de 1 mW será más que suficiente, cualquier color láser visible servirá.
• Fije un fotodiodo PIN, fototransistor u otro fotosensor en la trayectoria de reflexión del láser, alineándolo con la vista.
• Sienta el rayo láser incidente a través del fotodiodo y capture la variación de amplitud y frecuencia.

Básicamente, a medida que el DUT vibra, también lo hará el rayo láser reflejado. Esto hará que su intensidad, según lo detecte el diodo PIN / otro fotosensor, varíe con la intensidad de la vibración y con la frecuencia de vibración.

Este método tiene la ventaja de que se configura fácilmente, no causa ningún cambio en el comportamiento eléctrico del DUT y no agrega peso físico ni carga de potencia al DUT. Por lo tanto, medirá el comportamiento del motor / dispositivo vibratorio sin modificar realmente la vibración de ninguna manera perceptible.

No hay contactos para oxidarse o requieren limpieza, lo que es un beneficio adicional en un entorno de producción en masa.

Hay muchas maneras de proporcionar datos a través de un enlace eléctrico temporal, o sobre algún otro tipo de enlace. Algunas ideas:

• use una propiedad de la corriente dibujada por el motor, como sugiere el usuario25093
• modular alguna señal de HF en las líneas de alimentación del motor
• utilice un modo de RF, RFM73 o NRF24L01 o similar
• usar IR
• usar ultrasonido
• utilizar conexiones adicionales para una línea de datos

La última opción probablemente sería mi opción menos favorita, ya que agrega hardware y es probable que sea muy poco confiable.

Aquí está mi sugerencia. Robe un poco de energía de la alimentación de 12 V al motor en el trineo. Esto se puede utilizar para crear un d.c. estable. Suministro en el trineo para que la electrónica procese el acelerómetro. Digo acelerómetro, pero si cambia el sensor que detecta / mide la vibración, este método podrá hacer frente a los cambios.

Cualquiera que sea el sensor, debe digitalizarse con un ADC. Necesitará un pequeño microprocesador a bordo para que la "lectura" se confirme con suficientes bits para proporcionar un paquete de información de datos altamente seguro y confiable.

¿Cuántos datos necesita transmitir? Posiblemente, muy poco porque el micro podría decidir si las vibraciones están operando dentro de límites razonables y básicamente estás transmitiendo un bit muy seguro="bueno" o "malo".

La modulación de frecuencia debería proporcionar un medio decente para obtener datos a través de los contactos del sled y creo que debería obtener al menos un paquete de datos decente al menos cada décima de segundo y posiblemente cientos por segundo si fuera necesario.

Hasta ahora, el sled le roba algo de energía a los contactos (incluso podría tener una batería recargable si el "sistema" requiere pruebas de configuración), un ADC conectado al transductor de vibración alimenta un micro, el micro decide si el datos = bueno o malo y este bit de calidad única se asegura con un gran código de verificación de errores. Este "paquete" alimenta un modulador de FM de baja potencia y esta señal se superpone a los 12 V que alimentan el motor.

Adiciones. El motor no debe conducir la señal de FM, por lo que el circuito de paso de CC / bloqueo de CA debe estar en serie con el motor. Se necesita un circuito similar en el circuito de alimentación de energía del sled. Los datos se pueden recopilar y demodular con un circuito bastante simple y estos datos demodulados se verifican para verificar su integridad y un relé indicaría "buenas vibraciones" (¿alguien es un fanático de los Beach Boys?) O malas vibraciones.

Más adiciones. Los datos sin procesar también se pueden transmitir, así como los datos buenos / malos "refinados".

¿Cuáles son las posibilidades de que funcione? Estoy seguro de que podría hacerlo funcionar y el OP debe decidir si vale la pena invertir en este desarrollo porque tomará al menos 1 hombre por mes Diseñar y probablemente costar £ 2k en bits y piezas. ¿Vale la pena? ¿Existe un requisito más amplio para quitar información del trineo que pueda "reducir" el impacto en los costos solo por este requisito?