Medición de la rotación de un volante de bicicleta

Question

Me gustaría montar un soporte en el tubo de la cabeza de un cuadro de bicicleta para medir el grado de rotación en el manillar de la bici han sido giradas. Idealmente, este sería un contacto de la solución para aumentar la probabilidad de que el soporte de montaje correctamente.

Dos de las opciones que he investigado son:

• Un sensor de Efecto Hall en el fijo de la cabeza del tubo y un imán en la rotación de la horquilla de la bicicleta
• Sensor óptico en el fijo de la cabeza del tubo y codificado objeto de la rotación de la horquilla de la bicicleta

Antes de profundizar demasiado profundo en la creación de un Efecto Hall prototipo, ¿alguien tiene una idea mejor de las opciones anteriores o consejos sobre cómo mejor diseño de este sensor?

Gracias de antemano!

EDITAR:

@TelaClavo @RocketMagnet Gracias a ambos chicos por las respuestas detalladas. Creo que debido a la exigencia de montaje del sensor(s)/imán en el perímetro del tubo de la cabeza yo soy más favorecida hacia TelaClavo de la solución. El sensor podría estar situado en un soporte de montaje en la parte frontal del tubo de la cabeza, justo por encima de el movimiento del anillo entre el tubo de la cabeza y el tenedor. Los imanes adheridos alrededor del anillo.

La suposición de que estoy haciendo ahora, es que en el fin de acomodar la cabeza de tubos de diferentes diámetros, una abrazadera universal puede ser fabricado a casa de la PCB componentes y sensores para ajustarse perfectamente a la cabeza del tubo en tanto el sensor y los imanes.

Answer 1

Mi sugerencia sería, sin duda el Efecto Hall solución. Utilizamos estos extensamente para la rotación de medición, y funcionan muy bien. Hay dos maneras de hacerlo:

Radiométrica De Efecto Hall:

El uso de un dispositivo como el A1324. Es un 3-pin dispositivo que da una señal analógica de voltaje proporcional a la intensidad del campo magnético. Por un imán, usted tiene dos opciones:

• Un diametralmente polarizado anillo de imán montado en la columna de la dirección. El sensor debe sentarse en la circunferencia del imán, mirando hacia el centro.
• Un axialmente polarizado botón de imán. El monte en la columna de la dirección con su diámetro colinear con el eje de rotación.

Como la columna de dirección gira, la salida analógica de voltaje varía sinusoidalmente con el ángulo. Por lo tanto, si usted necesita saber el ángulo exacto que necesita para realizar la calibración. Tomar las lecturas con el manillar en varios ángulos. A continuación, cree una función lineal a trozos, o encontrar los parámetros correctos para el perfecto inversa de la función seno. Agregado: Esta opción sólo funciona si asumimos que el manillar no gire más de ±75º, de preferencia menos de eso.

Rotary Encoder Magnético IC

RLS tienen varios buenos de Efecto Hall se basa rotary sensor de fichas. Simplemente diametralmente polarizado botón de imán en la parte superior de ellos, y se puede decir que la rotación resolución de 13 bits. El AM8192B1 es la resolución más alta. Agregado: Esta es la opción para elegir si usted necesita medir rotaciones más allá de ±90º grados.

Answer 2

Con un solo sensor de efecto Hall, si usted no quiere tratar con la complejidad de la mecánica de la posición de su imán a la derecha en el eje de rotación, y el sensor cerca de ella, pero constante, y decide colocar el imán en un lugar en el perímetro de la rotación de la sonda y el sensor en el tubo fijo, no tiene una muy buena relación señal / ruido cuando el imán se aleja del sensor. Yo uso un par de (tres o cuatro), los sensores, y un imán. Crear una PCB con la forma de un arco de un círculo, y poner allí el N de sensores, de forma concéntrica, además de que sus circuitos analógicos (si es necesario), y su MCU (con N canales ADC). Seguro que la PCB de la fija el tubo, y el imán, a la rotación del tubo. La lectura de las N señales de entrada, usted será capaz de deducir el ángulo de la barra de la manija con más de resolución decente.

Respuestas a los comentarios: (no tengo suficiente espacio).

• Rocketmagnet: En la segunda mitad de su respuesta, el AM8192B1 no es solo un sensor de efecto Hall. Es un IC con muchos de efecto Hall los sensores en el interior. Consulte la página 1 de la hoja de datos: "La AM8192B1 Sala de usos de la tecnología de sensores para detectar la densidad de flujo magnético de distribución en la superficie del silicio. Hall los sensores son colocados en un arreglo circular alrededor del centro de la IC y entregar un voltaje de representación del campo magnético de la distribución". Esa es exactamente mi respuesta. En cuanto a tu comentario, estás en lo correcto, y he editado mi respuesta.

Answer 3

Probablemente trabajaría acelerómetro + giro de manillar. Si agrega un sensor Hall, se podría compensar deriva muy bien.

Casi algo así como diseño para un cliente pero al final no pudo encontrar el dinero y termino solo soñando lo.