精确的电机定位

电器工程 发动机
2022-01-31 18:16:22

我正在尝试制作一个使用多个电机的设备,所有电机都带有一个固定在顶部的箭头,有 8 个固定位置(N、NE、E、SE、S、SW、W、NW)。这意味着 45° 或\$\frac{\pi}{4}\$的步长。

由于价格原因,我试图避免使用伺服器和步进器,所以我想知道是否有人对如何实现这一点有想法。我能想到的唯一方法是将脉冲校准到电机将经历的旋转量。似乎应该有比这更好的解决方案!

4个回答

您想让箭头指向 8 个固定位置之一吗?只需使用磁化针和 8 个最小电磁铁将针拉向您想要的方向?

我能想到的唯一方法是将脉冲校准到电机将经历的旋转量。

我很难想到这会起作用,这意味着你一定要买一个马达试试看!将其设置为停止,以便您可以应用长脉冲并将其停在已知位置的停止上,然后应用各种长度、电流等的脉冲,看看是否可以获得可重复的结果。

请记住,摩擦会随着温度、湿度和其他因素而略有变化,具体取决于电机设计,但由于您只需要 8 个位置,因此您可能有足够的误差空间,这无关紧要。您最大的问题可能是您必须校准每个电机,即使它们是相同类型的,因为它们的扭矩/A 特性都会略有不同,并且随着电机老化以及如何环境影响它。

但是,为了获得更好的结果,您需要某种反馈循环。

最简单/最便宜的可能是连接一个电位器并用 a/d 转换器读取它的位置。由于电位器太难转动,请用一块纸板和铅笔自己制作。在纸板周围几乎一直画一个厚实的黑色圆圈,在中心切一个孔并将其连接到电机上。将一根电线连接到半圆的一端,然后沿着另一端拖动一根电线,以便电机转动时获得不同的电阻。将其与 A/D 一起使用。

您也可以反过来 - 将移动触点放在箭头上,下方有粗黑线(这样您就不必转动纸板,只需转动移动触点)。如果你的设计很有创意,人们只会认为黑色半圆是显示面的一部分。

但是,它会非常非常嘈杂且不可靠,具体取决于构造,并且不会持续很长时间,但它既便宜又容易,并且由于您的低分辨率定位要求,它应该给您足够的反馈以正确定位45度区域。

另一种(更可靠的)选择是使用一个光学传感器,在旋转纸板上切出凹口。只需计算脉冲,直到您在正确的位置。您可以摆脱(昂贵的)光学编码器并使用两根线在槽口中接触,并在没有槽口时分开。

祝你好运,请告诉我们你尝试了什么以及它是如何工作的!

使用链接中的光遮断器将一根细“臂”连接到指向您想要指向的方向的电机轴上。然后以您想要指向的角度放置 8 个光断续器,使手臂在正确位置时穿过断续器。然后,只需移动电机,直到您检测到正确的中断器已被中断。

如果你想要便宜...

我已经将简单的直流电机从喷墨打印机中拉出来,然后使用喷墨打印机的光学编码器进行定位。

我使用 Arduino 进行测试,但您可以使用任何微控制器。

看看这个