Разное

У меня есть моторчик, который можно включать в сеть постоянного тока в интервале напряжений от 4 до 24 вольт.
Я жажду это сделать, но мне ещё надо знать с какой частотой он вращает свой вал.
В этом как раз и проблема...
Подскажите идейку: как определить скорость вращения вала?
Нагрузка не постоянная, зависит от множества факторов, скорости вращения, например.

Спосбов много, все зависит от того, чем вы располагаете для измерения.

Хм!
А в каком списке смотреть?
В кулинарной книге? : )
У меня даже маленький лазер есть... и зеркальце.
Паяльник...
Я могу ещё что-нибудь купить или выписать из Интернета (если не очень дорого)
Кстати, может, есть прибор, который напрямую может частоту электрических импульсов в механическом диапазоне померять?

Если известа марка двигателя, то возможно можно найти на него характеристики: номинальное рабочее напряжение и обороты в минуту при нем.

Можно замерить чисто аналоговым методом - подавая импульсы на интегрирующую цепочку, измерять на ней напряжение, вычислив по формуле необходимое. Но этот метод даст большую погрешность.

Цифровой метод измерения точен, но требет цифрового регистратора для этого - частотомера. А тут либо использовать промышленный, либо собирать самому. Есть в сети подобные описания, думаю, что должны быть.

Во всех случаях потребуется датчик вращения, который можно собрать самому, и схем реализации его может быть много.

Можно посчитать число импульсов датчика даже калькулятором.

А приборы для этого конечно же есть, какие именно не знаю, так как надобности в них ни разу не было )

Частота вращения без нагрузки и под нагрузкой может очень сильно отличаться. А нагрузки тоже могут быть разные. поэтому сначала определитесь с нагрузкой - что вы собираетесь этим моторчиком вращать?

Я лично ничего не собираюсь вращать, тем более этим моторчиком.) А дачик вращения двигателя, может вообще не касаться его вала, так что о нагрузке можно и не говорить, а только стабилизировать напряжение, от этого тоже зависит скорость вращения.

Нагрузка может быть такой, что моторчик не потянет её ни при 4, ни при 24 вольтах - мощности не хватит.

А с чего вы решили, что таходатчик должен обязательно быть от Жигулей? Оптоэлектронные датчики, это осутствие всякой нагрузки с их стороны, не так ли?

Я не про датчик числа оборотов, а про то, что бессмысленно определять число оборотов, не определившись сначала с нагрузкой или мощностью двигателя.

Ну это уже другой вопрос, здесь уже вопросы к механикам, по расчету.

Моторчик будет работать при разных напряжениях и разных нагрузках.
Я собираюсь построить несколько графиков при разных нагрузках и напряжениях. (Частота врощения по одной из осей)
Но никак не могу придумать простой схемы тахометра, работающего с точностью до двух знаков.

Может быть можно соединить как-то конденсатор и резистор и конакт к валу, при каждом обороте передающий один и тот же заряд так что напряжение на конденсаторе будет прямо пропорционально скорости вращения?

Ну чтобы таких показателей добиться от такой цепи, это потребует большой стабильности от элементов самой цепи. Не думаю чтобы вы могли свободно купить такое.

Не надо никаких конденсаторов, проще ипользовать оптопару регистрирующую отражающие от вала импульсы. Получить их не так сложно - если вал черный, значит клеим на него полоску фольги, если белый хромированный, то наоборот, закрашиваем сектор вала, оставляя полоску. Ну а далее нужен счетчик импульсов, для подсчета число импульсов за известный период времени.

Кстати, как мне стало известно, у нас продают китайские приборы для измерения подобного. Они представляют собой небольшой прибор похожий на электронный термометр.

Вам нужно зайти на сайт радиолюбительских конструкций, там можно найти все что угодно. Можно посмотреть и журналы РАДИО, архивы многих номеров его можно скачать.

Мы в лаборатории, когда надо было точно, измеряли вручную стробоскопом - это когда на вал лепится метка и вал освещается вспышками света; частота вспышек подгоняется до тех пор, пока метка не "остановится". Для экзотики ещё как-то раз делали по-другому: на валу сидит диск с чередующимися чёрными и прозрачными секторами, за ним сверкает лампочка с частотой 3000 вспышек в минуту (или 1500, или 1000 - некая опорная, в общем). Если сектора "остановились" - значит, частота 3000 об/мин, если "вращаются" - то надо замерить скорость их "вращения" и из этого вычислить частоту вращения вала.

UPD "с точностью до двух знаков" - это в чём? В об/мин?

Вот это уже ответ по существу.
Ура дождался!
Мне только не ясно как не ошибиться со скоростью вращения в кратное частоте стробоскопа число раз.

С опорной частотой - отличная идея!

Да в об/мин. Хотя, это уже не важно.

>Мне только не ясно как не ошибиться со скоростью вращения в кратное частоте стробоскопа число раз.

Ну, нам-то проще было - мы примерно представляли, какая скорость будет. Из общих соображений)

>Да в об/мин. Хотя, это уже не важно.

Важно. Просто двигатели обычно вращаются с частотой не меньше 100 об/мин (и то, 100 - это уже очень низкие обороты, нужны, как правило, специальные двигатели), а при таких частотах точность в два знака после запятой - это сотые доли процента. Нереально=) Реально - с точностью до десяти об/мин для средних частот (до 3-5 тыс об/мин) и до ста - для высоких (10-20 тыс и выше).

UPD А о какой мощности и частотах вращения идёт речь? Примерно, конечно.

Нет, мне вовсе не два знака после запятой.
Мне надо всего две значащие цифры иметь верные.

Мощность маленькая 1-40 Вт
Частота в широком диапазоне 40-1500 об/мин (Я график строить собираюсь)

40 Вт / 24 В ~= 2 А. Неплохо)

На таких мощностях, кстати, тем более нельзя измерять скорость никаким механическим путём - на измеритель уйдёт бОльшая часть мощности=)
Насчёт кратных частот могу посоветовать идти по диапазону вниз от максимума - там трудно ошибиться между 1500 об/мин и 750 об/мин.

А вообще поспрашивайте радиолюбителей - наверняка эта проблема как-то решалась в лентопротяжных механизмах магнитофонов.

вот немного вариантов, "может быть поможет..."
1. если есть какой-нибудь набор программируемой логики (и опыт работы с ними) - клепать на нем.
осталоные варианты, если задача чисто лабораторная.
2. если есть велокомпьютер - клепать на нем. Правда, там частоты меньше раза в 4... ну да на 4 поделить несложно.
3. если есть старый системный блок, где не влом запуcтить DOS (и минимальный опыт программирования на низом уровне) - см. п 1.
4. если есть опыт программирования драйверов внешних устройст в текущей компьютерной среде - см.п 1.

Хм. Из любопытства - а как? Каким датчиком? Герконом?

Насчет велокомпьютера - см. выше про мощность. На велосипедном-то колесе момент огромный, и механические потери в датчике велокомпьютера погрешности почти не внесут.

:)
Я же не предлагал на ось двигателя велосипедное колесо вешать?

Датчик велокомпьютера^AFAIK, представляет собой геркон, мимо которого каждый оборот пролетает магнит, закрепленный на спице/ободе.

Понятно, что для Евгения оптимален оптоэлектронный датчик (сектор фольги и оптопара или что-то подобное)
Sim5 вроде описал довольно.
Но вот велокомп, как устройство оценки частоты следования импульсов, вполне себе вариант.

PS. деление часоты на 4 между датчиком и компом выполняется двумя последовательно включенными в логическую цепь датчика триггерами .

А-а, тогда понятно. Мои сведения о велоприбамбасах ограничивались шпеньком на колесе и "звёздочкой" на раме, которую этот шпенёк прокручивал на одно зубцовое деление на каждом обороте) ТОгда да, это идеальный вариант - потому как уже готовый. Можно даже к компу не подсоединять - он ведь покажет линейную скорость велосипеда, а пересчитать её в об/мин, зная радиус колеса, нетрудно.

А помоему автор просто собирает рецепты :) Долгие рассуждения приводят к тому, что некогда жгучее желание трансформируется в уверенность некчемности затеи.

Разместить магнит на малом диаметре вала двигателя так, чтобы геркон срабатывал надежно, проблематично - герконы разны по чувствительности, потому как поведет себя велосипедный.... Геркон может срабатывать в этом случае в разные моменты времени.

Собственно если разговор пошел в русле просто подсчета импульсов, то достаточно калькулятора, на котором вводят 1, а со стороны датчика требуется закорачивать контакты клавиши + калькулятора. Вот только нужно еще засечь время (как при измерении давления), а это опять варианты, и как следствие....

PS. С возвращением "блудного попугая" :)

Ну если рецепты собирает - еще один подкину.
Довольно точно скорость вращения можно вычислить с помощью микрофона и осциллографа, проанализировав спектр выдаваемых моторчиком шумов. :))

Вот в этом "точном" методе я сомневаюсь. Такой метод используют для двигателей внутреннего сгорания, либо иных мощных двигателней, а для небольших электродвигателей он не подойдет.

Все будет зависеть от двигателя и чуствительности приборов, все равно какая-то цикличность звука у него есть. Поймать эту закономерность, синхронизировать и измерить частоту повторения... Мне кажется вполне реально. Конечно у двигателей внутреннего сгорания зацепить повторы на много проще, но есть шанс и у электромоторчика таким способом узнать частоту вращения. И довольно точно - с точностью погрешности осциллогрофа.

Вот только не надо о точности в вашем методе. Возьмите осциллограф, влючите свою установку и посмотрите.
Во-первых, нужен микрофон с очень хорошей остронаправленной характеристикой. Во-вторых, нужно изолировать посторонние шумы. В третьих - электродивгатель это не только шум его механических частей, но и "треск" коллектора, к тому же, это приличный источник элекромагниных излучений. Вот и попробуйте найти во всем этом закономерность.

Ну знач нужно пойти другим путем. Не выходит отловить естественную закономерность, можно создать искуственную. Прилепить на вал полоску папросной бумаги к примеру и пусть она шлепает по чему нибудь. Этот треск не так уж сложно будет синхронизировать даже низкочуствительными приборами... До осциллографа я только через несколько дней смогу добраться, а вообще весьма любопытно.

А вы ко мне приходите, у меня С1-67, у нас 14:13, и до 21:00 я могу вам его арендовать ;-)
Клейте, шлепайте - графики "шлепаний" выложите.

Автор уже купился на такую экзотику от женской логики, как нитки, а вы об осциллографе, будто он в каждом доме. Исходите из простого - как ни крути, а чтобы замерить скорость, да еще с точностью до двух знаков (не дай бог, если еще и после запятой :)), нужно питать двигатель стабилизированным напряжением, тем более, если замеры производить в диапазоне напряжений, значит стабилизатор должен быть еще и регулируемым. В общем за паяльник все равно придеться браться. Даже если воспользоваться старым методом, стробоскопическим, то потребуется изготовление диска, причем не абы как, а с точностью. Можно конечно надеть на вал готовую крыльчатку и по ней...., но, это кажущаяся простота.

Мы живем в такое время, когда кусок хлеба стоит дороже, чем электронная безделушка. Осциллограф не каждому нужен в доме, а вот авометр, который сейчас может измерять не только сопротивление, напряжение и ток, но еще и емкости, индуктивности и частоту, в доме всегда пригодиться, и такие приборы для радиолюбителей продаются. Можо купить и что-то по проще, в качестве регистратора, а можно и самому ручками собрать, сейчас это не является проблемой. И при всей кажущейся сложности, электронный метод проще и доступнее.

Как оказалось, осциллограф достать кораздо проще чем нитки))) В их поисках нужно перерыть шкатулку жены, а осциллограф есть тут. Как и спектроанализатoр и частотомер. У меня нет одного для решения этой задачи - самого моторчика))))

Ну блин, если речь зашла об анализе спектра, то вы уже в дебри полезли.
Знаю я об этой штуке, для измерения "шлепаний" она вам вполне пригодится, а вот мне не нужно такой игрушки ;-) Изготавливайте "стабильный шлепальщик" и вперед.
Собственно комьютер не сложно превратить в измерительный прибор, для этого уже продаются PCI карты АЦП для различных задач, но они дорогие. Да и это совсем другой разговор.
А вот купить за несколько десятков рублей котроллер, например PIC серии, и превратить его во что душа пожелает, это полезно и для рук, и для мозгов :)

Спасибо!
Статья мне понравилась.
Правда это намного больше, чем мне надо...
Но это лишь открывает новые перспективы!

от всей велосипедной конструкции я предлагал взять никак не датчик, а лишь сам комп.
Благо тот заточен как раз под то, что нужно - измерение частоты следования импульсов.
В качестве датчика либо покрасить вал в два сегмента, либо приделать кружок с двумя секторами.
Если особая точность нужна, то с четырьмя.
Понятно, что минимальная схема согласования все же потребуется.

Про калькулятор у меня тоже мысль была, но он и половины задачи не решит.
Если проблема в том, чтобы число оборотов посчитать, лучше приделать нутро какого-нибудь водяного счетчика чтоли... Никакой возни с электроникой, дешево и сердито.

Да можно как угодно поступить, собственно не так сложно поступить и с калькулятором, я имею ввиду синхронизацию. Главное захотеть, и без лишних разговоров начинать, опираясь на то, чем располагаем, а то эта тема превратиться в научный доклад с прениями оппонентов :)

Кстати, одна девушка предложила мне скорость вращения мерять при помощи ниток.
За какое время катушку ниток вал мотора на себя перемотает, такова и скорость.

Как вам идея?

Точность будет - плюс-минус километр из-за разницы в длине витка ниток в начале и в конце. Не говоря уж о том, что двигатель не сразу выходит на установившуюся скорость - а нитка-то уже мотается. Да и нельзя проконтролировать изменение скорости.в процессе работы.

Длина витка будет постоянной, ее определит диаметр вала двигателя, но если их расположить один к одному. К тому же, влезут ли на вал, например, 1000 витков, даже если это будут ники №40...