DIY रोटरी एनकोडर: 4 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

चित्रों की कमी के लिए क्षमा करें, मैंने इस पर एक ट्यूटोरियल करने का फैसला तब तक नहीं किया जब तक कि मैं इसके साथ लगभग समाप्त नहीं हो गया।

अवलोकन:

रोटरी एन्कोडर डिवाइस की स्थिति, रोटेशन की दिशा, गति और घुमावों की संख्या का पता लगाने के लिए दो या दो से अधिक सेंसर का उपयोग करते हैं। यह विशेष रूप से हॉल इफेक्ट सेंसर और मैग्नेट का उपयोग करता है। इस विशेष प्रकार को या तो सेंसर को एनकैप्सुलेट करके या किसी अन्य तरीके से वॉटरप्रूफिंग करके आसानी से वाटरप्रूफ किया जा सकता है। कुछ फ्लेवर के हॉल इफेक्ट रोटरी एनकोडर कुछ वाहनों में व्हील स्पीड सेंसर और इंजन के लिए क्रैंकशाफ्ट पोजीशन सेंसर दोनों के लिए उपयोग किए जाते हैं, और कुछ एनीमोमीटर में भी इसका उपयोग किया जाता है। रोटरी एन्कोडर के तीन मुख्य प्रकार हैं:

1. विद्युत, प्रवाहकीय ट्रैक और ब्रश का उपयोग करना

2. ऑप्टिकल, एक प्रकाश और सेंसर का उपयोग कर

3. चुंबकीय, किसी प्रकार के चुंबकीय सेंसर और एक चुंबकीय सामग्री, जैसे हॉल प्रभाव सेंसर और चुंबक का उपयोग करना। वास्तविक घूर्णन भाग को भी चुम्बकित किया जा सकता है।

en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder

एक रैखिक एन्कोडर को रोटरी एन्कोडर के समान ही बनाया जा सकता है।

मैंने रास्पबेरी पाई पर अजगर कोड के साथ ~ 1500 RPM तक के एनकोडर का परीक्षण किया। कोड और योजनाबद्ध के लिए एक लिंक अंत में होगा। ड्रिल पर निर्माता विनिर्देश जो मैंने इसका परीक्षण करने के लिए उपयोग किया था, ने कहा कि 1500 आरपीएम की अधिकतम गति और मुझे जो गति मिली वह एन्कोडर से ~ 1487 आरपीएम दोनों आगे और ~ 1485 पीछे की ओर थी। यह या तो बैटरी के पूरी तरह से चार्ज न होने या रास्पबेरी पाई के खराब समय के कारण हो सकता है। एक arduino का उपयोग करना बेहतर होगा, लेकिन मुझे एनालॉग पिन पर 12v पसंद नहीं आया था।

सामग्री / उपकरण:

1. घूमने वाली चीज (मैंने इलेक्ट्रिक ड्रिल से चक का इस्तेमाल किया)

2. दो या दो से अधिक हॉल इफेक्ट सेंसर (उस संकल्प पर निर्भर करता है जिसे आप लक्षित कर रहे हैं)

3. चार चुम्बक (उस संकल्प पर निर्भर करता है जिसके लिए आप लक्ष्य बना रहे हैं)

4. गोंद

5. तार (मेरे पास कुछ टूटे हुए सर्वो से कुछ कनेक्टर्स का उपयोग किया गया था)

6. मिलाप

7. सोल्डरिंग आयरन

8. अपने स्वाद के तारों के लिए टयूबिंग, बिजली के टेप, या अन्य इन्सुलेट सामग्री को गर्म करें

9. मार्किंग डिवाइस जैसे मार्कर या स्क्राइबर

चरण 1: मैग्नेट को गोंद करें।

चरण 1: घूमने वाले हिस्से के बाहर के चारों ओर समान बिंदुओं को चिह्नित करें और चुम्बकों को इन बिंदुओं पर उचित अभिविन्यास में गोंद दें। यह चुम्बकों की ध्रुवीयता को चिह्नित करने में मदद करता है। मेरे मामले में यह 4/रोटेशन के रिज़ॉल्यूशन के लिए प्रत्येक 90 डिग्री (0, 90, 180, और 270 डिग्री) था जो मेरे आवेदन के लिए बहुत अधिक था, लेकिन आपके द्वारा शूट किए जा रहे रिज़ॉल्यूशन के आधार पर यह आपके लिए भिन्न हो सकता है के लिये। रिक्ति का पता लगाने का एक अच्छा तरीका है: (360 डिग्री/चुंबक की संख्या) यदि आप डिग्री से जा रहे हैं, या (परिधि/चुंबक की संख्या) यदि आप माप से जा रहे हैं। मेरे मामले में, हाथ पकड़ के लिए मेरे आवेदन के लिए पहले से ही काफी अच्छी तरह से दूरी तय की गई थी, इसलिए मुझे कुछ भी मापने की ज़रूरत नहीं थी।

चरण 2: सेंसर को तार दें

सेंसर पर मिलाप तार, इन्सुलेट, और गर्मी इसे सिकोड़ते हैं। ध्यान रखें कि सेंसर बहुत गर्म न हो और यह देखने के लिए इसका परीक्षण करना सुनिश्चित करें कि क्या यह आपके समाप्त होने के बाद भी काम करता है। इसका परीक्षण करना आसान है, बस बिजली को हुक करें और एक एलईडी को सिग्नल वायर से जोड़ दें। यदि एलईडी चालू हो जाता है जब उचित अभिविन्यास का चुंबक उसके बगल में लाया जाता है और जब इसे खींचा जाता है (नॉन-लचिंग प्रकार), या चुंबक के विपरीत ध्रुव को लागू किया जाता है (लचिंग प्रकार), तो आप अच्छे हैं जाओ। मेरे द्वारा उपयोग किया जाने वाला विशेष सेंसर नॉन-लैचिंग है और सक्रिय होने पर जमीन (-) से जुड़ जाता है।

चरण 3: सेंसर के लिए चिह्नित करें

जहां सेंसर जाना चाहिए वहां निशान बनाएं। इस विशेष व्यवस्था के लिए, यह परिधि के 1/16वें भाग (0, 1/16) पर था। इसका कारण यह है कि एक सेंसर को दूसरे से पहले फायर करना पड़ता है लेकिन इस तरह से नियंत्रक को आगे और पीछे के बीच के समय के अंतर को अलग करने की अनुमति मिलती है। मैंने इसे मूल रूप से 1/8 वें अंक पर आजमाया था, लेकिन मैं यह नहीं बता सका कि यह किस दिशा में जा रहा है क्योंकि समय का अंतर समान था। यह अस्थायी रूप से सेंसर को नीचे टेप करने में मदद करता है जब तक कि आप सही स्थिति प्राप्त नहीं कर लेते, फिर निशान बना लेते हैं। आप 1/8 वां डिवीजन कर सकते हैं, आपके पास डायरेक्शन सेंसिंग नहीं होगी लेकिन आपके पास डबल रेजोल्यूशन होगा। एक काम जो किया जा सकता है, वह है दो सेंसर के दूसरे सेट का उपयोग करना, जिसमें १/८वें डिवीजन के साथ दूसरी तरफ ५/१६वें और ७/१६वें डिवीजन में दूसरे सेंसर से १६ पल्स/टर्न का रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए अंतर होता है, लेकिन मुझे उस अच्छे संकल्प की कोई आवश्यकता नहीं थी। वीडियो में एक समय प्रदर्शन है।

चरण 4: सेंसर को गोंद करें

निशानों पर सेंसर को गोंद दें और गोंद के ठीक होने तक उन्हें टेप करें। मैग्नेट और सेंसर के बीच क्लीयरेंस छोड़ना सुनिश्चित करें ताकि वे हिट न हों और यह भी सुनिश्चित करें कि सेंसर मैग्नेट के साथ और उचित ओरिएंटेशन में संरेखित हैं। गोंद के सूखने की प्रतीक्षा करें और आपका काम हो गया।

रास्पबेरी पाई के लिए योजनाबद्ध और पायथन कोड प्राप्त करने के लिए आरपीएम में घूर्णी गति को मापने के लिए, रोटेशन की दिशा, और घुमावों की संख्या यहां जाती है, और इसके लिए पीडीएफ प्राप्त करने के लिए यहां या यहां जाएं।

कोड के लिए मेरे द्वारा चार्ज किए जाने का कारण यह है कि सब कुछ ठीक से काम करने में ~ 4 दिन लग गए, जबकि बाकी प्रोजेक्ट, जिसमें सभी दस्तावेज शामिल हैं, केवल ~ 7hrs (जिनमें से 5 दस्तावेज थे), इसके अलावा, $1 ज्यादा नहीं है और यह बड़ी और अधिक जटिल परियोजनाओं का समर्थन करने में मदद करता है, वास्तव में, यह एकमात्र परियोजना है जिसके लिए मैंने अभी तक कुछ भी चार्ज नहीं किया है, जिस समय यह निश्चित रूप से पोस्ट किया गया था।