AĞIŞ HIZI SENSORU: 5 addım

2025 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2025-01-23 12:54

Bir su hortumunu yan-yana hərəkət etdirdiyiniz zaman, su axınının hortum istiqamətini geridə qoyduğunu və hərəkət dayandırıldıqda onunla uyğunlaşdığını gördünüzmü? Su hortumunun hortumun çıxışındakı açısal əyilməsini təyin etmək, bu yan istiqamətdəki bucaq sürətinin bir ölçüsünü təmin edər.

Bu Təlimat, 'Ev Laboratoriyamda' mövcud olan 'Oran və Sonlar' istifadə edərək 'Akışkan Hızı Sensoru' quraraq bu prinsipi nümayiş etdirir. Buradakı maye 'Hava' dır.

Standart test cihazlarından istifadə etmədən bu 'Gyroscopic Sensor' testinin sadə bir üsulu da təqdim edilmişdir.

Təchizat

1. Köhnə bir CPU fanatı
2. Ağcaqanad itələyici şüşə (boş və yaxşı təmizlənmiş)
3. Vahid arxa borulu kəsikli tüklü qələm
4. Bir sıra dekorativ işıq simli iki kiçik ampul
5. Scotch-Brite ovucu yastıq
6. Bir neçə elektron komponent (sxem sxeminə baxın)

Addım 1: Necə Çalışır

İki slayd, bir Fluidic sensorun fiziki quruluşunun sxemini və fiziki hadisənin arxasındakı nəzəriyyəni verir.

Bu dizaynda 'Hava', kiçik bir CPU-Fan istifadə edərək bir burun vasitəsilə əmilən 'maye' dir. Hava jeti, mövqe sensoru meydana gətirən iki qızdırılan ampul filamentinə vurur. İstinad körpüsü iki rezistordan ibarətdir.

Tam qurulan tam körpünün hər iki qolu V+gərginliyi ilə qidalanır.

Sabit vəziyyət şəraitində hava jeti hər iki ampul filamentini bərabər şəkildə soyudur, körpü balanslaşdırılır və çıxış gərginliyi sıfırdır.

Fiziki sistemə bir açı dərəcəsi tətbiq edildikdə, hava jeti sapır və ampul filamentlərindən biri digərindən daha çox soyudulur. Bu, çıxış gərginliyinə aparan körpüdə bir balanssızlıq yaradır.

Gücləndirildikdə bu çıxış gərginliyi bucaq dərəcəsinin ölçüsünü təmin edir.

Addım 2: SENSÖRÜN YARATILMASI

ADIMLARI İZLƏYİN

1. İşıq telindən oxşar müqavimət göstərən iki ampul seçin. (11.7 Ohm müqavimət göstərən iki ampul seçildi)
2. Çılpaq filamentləri açan xarici şüşəni diqqətlə sındırın.
3. CPU-Fanı hazır vəziyyətdə saxlayın və 5 V-lik bir gərginlikdə hava axınının istiqamətini yoxlayın (fanın emiş rejimində istifadə edilməsi lazım olduğu üçün bunu müəyyən etmək lazımdır)
4. Ağcaqanad itələyən şüşənin altını iti bıçaqla kəsin.
5. Şüşə qapağının yuxarı hissəsini kəsin, yalnız boru hissəsini açın.
6. Toplu qələmi sökün və alt ucunu kəsin. Bu, sensor üçün nozzle meydana gətirəcək vahid bir boru təmin etməlidir.
7. Borunu şüşə qapağına daxil edin.
8. Şəkildə göstərildiyi kimi şüşə gövdəsində iki kiçik delik açın. Bu, ampul-filamentlərin diametrik olaraq bir-birinə zidd olması üçün uyğun olmalıdır.
9. Qapağı düzəldin, borunu ampul-filament deliklərinin qısa bir hissəsinə uyğun bir uzunluğa itələyin.
10. İndi ampul-filamentləri deliklərə daxil edin və filamentlərin göstərildiyi kimi boru ucunun ətrafına girəcəyi şəkildə hizalayın. İsti yapışqan istifadə edərək ampul-filament gövdəsini şüşə gövdəsinə bərkidin. (Mümkün olduğu qədər simmetrik yerləşdirmə cəhd edilməlidir.)
11. Kenarlarda isti yapışqan istifadə edərək CPU Fanını şüşə gövdəsinin arxasına (aşağıya) düzəldin. Fan, düz hissələrdən biri ampul-filamentlərin müstəvisinə paralel olacaq şəkildə quraşdırılmalıdır.
12. Fan bıçaqlarının hamar bir şəkildə döndüyünə əmin olun və elektriklə işləyən hava arxadan əmələ gəldikdə qələm gövdəsi borusundan hava axını meydana gətirir.

Əsas sensor qurğusu artıq yığılıb sınaq üçün hazırdır

Bu Təlimat, hissələrin uyğun gəlməsinin özünəməxsus bir vəziyyəti sayəsində mümkün oldu:

Bu Təlimat üçün hissələrin seçilməsi "ev laboratoriyam" dakı 'bahislər və nəticələr' əsasında edildi. CPU-Fan ölçüsü ağcaqanad itələyən alt diametrə tam uyğun gəlir. Boru kimi toplu qələmin arxa hissəsi şüşə qapağının boru hissəsinə sıx uyğun idi və şüşə diametrindəki addım formaları ampul filamentlərinin bərkidilməsi üçün uyğun idi. Qismən əridilmiş dekorativ işıq telləri mövcud idi. Hər şey tam uyğun gəldi!

Addım 3: İLK TEST və DEVRE ŞEMASI

İlkin sınaq, CPU-Fana 5V təchizatı və ampul-filament yarım körpüsünə gərginlik həyəcanı verərək həyata keçirildi.

'AndroSensor' tətbiqini işlədən bir Android telefonu Rate-Sensor aparatının yanında saxlanıldı və hər ikisi də sinusoidal şəkildə əllə döndərildi.

'AndroSensor' GYRO qrafik displeyi sinusoidal sürət modelini göstərir. Eyni zamanda aşağı səviyyəli körpü çıxışı bir osiloskopda izlənilir.

+/- 100 deg/san sürət üçün 5 mV siqnal müşahidə edildi.

Elektron dövrə çıxış siqnalını təmin etmək üçün bunu 212 artırır.

Problem və Həll

Çıxış sıfır dərəcəsində belə əhəmiyyətli bir səs səviyyəsinə sahib idi. Buna sistemdəki qeyri -sabit hava axını səbəb olduğu diaqnozu qoyuldu. Bunun öhdəsindən gəlmək üçün fan və ampul elementləri arasına yuvarlaq bir qələm borusunun giriş ucuna bir dairəvi Scotch-Brite parçası daxil edildi. Bu çox fərq yaratdı.

Sxematik

Sxemaya istinad edərək:

5 V CPU fanına verilir

5 V da 68 Ohm - Ampul - Ampul - 68 Ohm seriyası birləşməsinə verilir. kondansatör C3, ampul-Filamentlərə olan motor müdaxiləsini filtrləyir

5 V, OP-AMP-yə bir təchizat olaraq təmin etməzdən əvvəl bir indüktör-kondansatör birləşməsi ilə də süzülür

Aktiv dövrə üçün MCP6022 Dual Rail-Rail OP-AMP istifadə olunur.

U1B, 2.5 V istinad təchizatı üçün bir birlik qazanc tamponudur

U1A, sensor körpü siqnalı üçün aşağı keçid filtrli 212 qazanclı ters çevirici gücləndiricidir.

Potensialiometr R1, potensial bölücü və sensor seriyası zəncirinin sıfır nisbətində yaratdığı tam körpünü sıfırlamaq üçün istifadə olunur.

Addım 4: SADƏDƏ HIZ SENSORU TEST AYARI

Standart avadanlıqlar

Standart Rate-Sensor test avadanlıqları, proqramlaşdırıla bilən fırlanma dərəcələri təmin edən motorlu 'Rate-Table' daxildir. Bu cür cədvəllər, çoxlu "sürüşmə halqaları" ilə də təmin edilir ki, test altında olan vahid üçün giriş-çıxış siqnalları və enerji təchizatı təmin olunsun.

Quraşdırma zamanı yalnız nisbət sensoru masaya yerləşdirilir və digər ölçü cihazları və enerji təchizatı yan tərəfdəki bir masaya yerləşdirilir.

ÇÖZÜMÜM

Təəssüf ki, bu cür avadanlıqlara giriş DIY həvəskarları üçün mövcud deyil. Bunun öhdəsindən gəlmək üçün DIY metodologiyasından istifadə edən yeni bir üsul qəbul edildi.

Mövcud olan əsas maddə 'Dönən Yan Masa' idi

Aşağıya baxan rəqəmsal kamera ilə bir tripod stendi quraşdırılmışdır.

İndi, əgər bu platforma sürət sensoru, enerji təchizatı, çıxış ölçmə cihazları və standart nisbət sensoru quraşdırıla bilsəydi. Sonra cədvəl, Sensora fərqli nisbətdə girişlər təmin etmək üçün Saat İçi, Saat Əleyhinə və İleri-Yanına döndərə bilər. Hərəkətdə olarkən bütün məlumatlar rəqəmsal kamerada bir film olaraq qeyd oluna bilər və sonra test nəticələrini yaratmaq üçün təhlil edilə bilər.

Bunu etdikdən sonra aşağıdakılar masanın üstünə qoyuldu:

Fluidic-Rate Sensor

Cib telefonu-güc bankı dərəcəsi Sensoruna 5V təchizatı təmin edəcək

Çıxış gərginliyini müşahidə etmək üçün rəqəmsal çoxölçən. Bu çox sayğac sıfır nisbətində sıfırdan istifadə edilə bilən nisbi bir rejimə sahib idi.

'Gerbotronicd Xproto Plain' aparatından və 'NFX Development' -dən 'Oscilloscope Pro' Android tətbiqindən istifadə edən bir Android telefonu OTG rejimi Osiloskopu siqnal dəyişikliyini müşahidə edir.

"Fiv Asim" tərəfindən "AndroidSensor" tətbiqini işlədən başqa bir Android telefonu. Bu, səs nisbətlərini göstərmək üçün telefonun ətalət sensörlərindən istifadə edir. Bunu z oxunda istifadə etməklə, sınaqda olan Akışkan-sürət sensörünü sınamaq üçün bir istinad dəyəri verir..

Test edildi və bəzi tipik test halları bildirildi:

CCW Z: +90 dərəcə/saniyə çox metrlik -0.931 V, Osiloskop ~ -1.0 V

CW Z: -90 dərəcə/saniyə çox metrlik +1.753 V, Osiloskop ~ +1.8 V

100 dərəcə/saniyə üçün bu iki ortalamaya əsaslanan 1.33 V ölçekli faktor

Sinusoidal test Android Telefon arayış p-p 208 deg/sn, çox sayğac düzgün cavab verə bilmir, Osiloskop 1.8 saniyəlik dövr göstərir, p-p gərginliyi 2.4 Div X 1.25 V/div = 3 V

Buna əsaslanaraq 1,8 Saniyəlik dövr 200 p/s-ə bərabərdir

Ölçmə faktoru 100 V/saniyə üçün 1,5 V

Addım 5: XÜLASƏ

UCUZ TEST METODU

Başlanğıcda fırlanan masaya sensorlar, osiloskop və istinad dərəcəsi sensoru quraşdırmaq və məlumatları əl ilə və ya yan tərəfdən kamera istifadə etmək üsulu sınandı. Bu, bulanık görüntülər və insan müşahidəçisinin dəyərləri qeyd etməsi üçün kifayət qədər cavab müddəti səbəbindən uğursuzluq idi.

Evdə Müşahidələr aparın:

Bu Təlimat üçün hazırlanan Fluidic-Rate-Sensor, qarşıya qoyduğu konsepsiyanı nümayiş etdirmək məqsədinə xidmət edir. Bununla birlikdə, hər hansı bir praktik məqsədə xidmət edərsə, sensoru daha dəqiqliklə qurmaq lazımdır.

Bütün avadanlıqlar və masanın üstündəki enerji təchizatı ilə fırlanan bir masa istifadə edərək nisbət sensoru sınağının DIY üsulu, Təlimatçı cəmiyyət tərəfindən istifadə üçün tövsiyə olunur.