Οι μικροελεγκτές Arduino χρησιμοποιούνται ευρέως στη ⁇ μποτική για τον έλεγχο των κινητήρων και των αισθητήρων. Η κατανόηση του τρόπου υπολογισμού της ροπής και της ταχύτητας των κινητήρων είναι απαραίτητη για το σχεδιασμό αποτελεσματικών ⁇ μποτικών συστημάτων.

Υπολογισμός ταχύτητας κινητήρα

Η ταχύτητα του κινητήρα μετριέται συχνά σε στροφές ανά λεπτό (RPM). Για να καθοριστεί η ταχύτητα, το Arduino διαβάζει σήματα κωδικοποιητή που συνδέονται με τον άξονα του κινητήρα. Ο αριθμός των παλμών ανά περιστροφή (PPR) χρησιμοποιείται στους υπολογισμούς.

Για παράδειγμα, αν ένας κωδικοποιητής παράγει 100 παλμούς ανά περιστροφή και ο Arduino μετράει 500 παλμούς σε ένα δευτερόλεπτο, η ταχύτητα του κινητήρα υπολογίζεται ως:

Ταχύτητα (RPM) = (μετρήθηκαν οι παλμοί / PPR) * 60 / Χρόνος σε δευτερόλεπτα

Εφαρμογή των αριθμών: (500 / 100) * 60 / 1 = 300 Στροφές.

Υπολογισμός της ροπής κίνησης

Η ροπή του κινητήρα σχετίζεται με το ρεύμα που παρέχεται στον κινητήρα. Ο Arduino ελέγχει τον οδηγό του κινητήρα, ο οποίος ρυθμίζει τη ροή του ρεύματος.

Χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα ρεύματος, ο Arduino διαβάζει το ρεύμα του κινητήρα. Η ροπή μπορεί να προσεγγίσει με τον τύπο:

Torque (Nm) = Kt * Τρέχον (A)

Όπου Kt είναι η σταθερά ροπής που είναι ειδική για τον κινητήρα. Για παράδειγμα, αν Kt είναι 0,1 Nm/A και ο αισθητήρας ρεύματος έχει 2 A, τότε η ροπή είναι 0.2 Nm.

Πρακτική εφαρμογή

Σε ένα ⁇ μποτικό βραχίονα, το Arduino χρησιμοποιεί δεδομένα κωδικοποιητή για να ρυθμίσει την ταχύτητα του κινητήρα για την ακριβή κίνηση. Ταυτόχρονα, οι αισθητήρες ρεύματος παρακολουθούν τη ροπή για την πρόληψη της υπερφόρτωσης του κινητήρα.