Tamiya 72004 maskväxellåda: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Jag ville noggrant styra motorns hastighet i en Tamiya 72004 maskväxellåda för en robot jag bygger. För att göra detta måste du ha ett sätt att mäta den aktuella hastigheten. Detta projekt visar utvecklingen av hastighetssensorn. Som du kan se på bilden driver motorn ett snäckväxel direkt anslutet till dess utgående axel, sedan en serie med tre växlar för att minska hastigheten på den slutliga utgående axeln.

Steg 1: Undersök dina alternativ

I allmänhet behöver du någon slags sensor för att mäta motorns hastighet. Det finns några alternativ, men den vanligaste är förmodligen en optisk sensor, och dessa kan implementeras på ett av två sätt: reflekterande eller transmissiva.

För en reflekterande sensor är en skiva med alternerande svarta och vita segment anslutna till motorn eller någonstans längs drivlinan. En lysdiod (röd eller infraröd) lyser ett ljus på skivan och en fotodiod eller fototransistor detekterar skillnaden mellan de ljusa och mörka segmenten genom mängden LED-ljus som reflekteras när motorn svänger. För en transmissiv sensor används ett liknande arrangemang, men lysdioden lyser direkt vid fotosensorn. En ogenomskinlig skovel som är fäst vid motorn eller växeltåget (eller ett hål borrat i en av växlarna) bryter strålen, vilket gör att sensorn kan upptäcka ett varv. Jag kommer att lägga till länkar till några exempel på dessa senare. Detta projekt använde den transmissiva sensordesignen, men jag försökte flera varianter, som du kommer att se.

Steg 2: Fotointerrupter MK I

Den första metoden jag försökte använde en högintensiv röd lysdiod och en fototransistor. Jag borrade två hål i den näst sista växeln i växellådan och två hål i växellådshöljet. Detta gav mig cirka 5 pulser per varv av den utgående axeln. Jag var glad att det fungerade.

Steg 3: Fotointerrupter MK II

Jag var inte nöjd med antalet pulser jag fick från den första designen. Jag trodde att det skulle vara svårt att lägga till en sensor till själva motorn, så jag borrade ett hål i den första växeln som drivs av masken och flyttade lysdioden och fototransistorn. Denna gång skulle sensorn generera cirka 8 pulser per varv av den utgående axeln.

Steg 4: Fotointerrupter MK III

Jag bestämde att jag var tvungen att sätta sensorn på själva motorn, innan någon reduktionsväxel, så att jag kunde fånga många pulser per varv på utgången, och det visade sig inte vara så svårt som jag trodde. Den slutliga konstruktionen använder en skovel monterad direkt på motorns utgående axel. Jag hittade en liten slitsad opto -omkopplare inuti en gammal 3,5 diskettenhet, och monterade den ovanför motoraxeln. Jag limmade en M2.5 -mutter på snäckväxeln i springan mellan växeln och motorns yta och limmade sedan en bit svart plast ca 4 mm x 5 mm till en av mutterens lägenheter. När motorn vrider genereras en serie pulser av sensorn.

Steg 5: Slutsats

Det är inte nödvändigt att köpa en färdig slitsad opto switch-en LED och fototransistor monterad i linje med varandra är tillräckligt bra. Beroende på din applikation kanske du vill ha mer eller mindre pulser per utgångsvarv, vilket påverkar sensorns placering. För det här projektet insåg jag att jag behövde så många pulser som möjligt, men det hade varit svårt att installera en LED och fototransistor bredvid motoraxeln, så jag hade turen att ha upptäckt den lilla slitsade opto-omkopplaren i en diskettenhet.

Det sista steget är att ansluta lysdioden och fototransistorn till din mikrokontroller eller annan krets. Jag använde ett 150R -motstånd för att begränsa strömmen till lysdioden och ett 10K pullup -motstånd på kollektorn på fototransistorn. Bilden nedan visar motorn som drivs med ett enda AA -batteri och dess hastighet mätt på en varvräknare som jag byggde. 6142 rpm är den hastighet jag förväntar mig, med tanke på de typiska specifikationerna från Tamiya. Varje motor kommer att vara annorlunda, men genom att mäta strömhastigheten och variera matningsspänningen kan motorhastigheten regleras exakt.