Detectar la velocidad del motor DC eléctricamente

Question

Yo estoy buscando para construir un pequeño robot con bajo costo micro de CC, motores de engranajes. Me gustaría ser capaz de medir la velocidad (número de rotaciones) de los motores para el posicionamiento preciso etc. Estoy consciente de que tiene el codificador versiones de estos motores, con efecto hall o sensores ópticos conectados. Sin embargo empecé a preguntarme si no podría ser una manera más inteligente para ser capaz de detectar las rotaciones sin tener que comprar más caro motores de codificador.

• Es posible o práctico, para poder de alguna manera medir los pulsos generados por la conmutación de los esqueletos?
• Es esto algo que podría ser detectado por la medición de las variaciones en la corriente del motor?

Soy consciente de que los motores de DC de crear una gran cantidad de ruido eléctrico de la conmutación de las escobillas, que requiere de capacitores, etc. para suprimir. Parece que es algo de lo que a ser posible el uso de algunos de este "ruido" para detectar la rotación del motor.

edit: me he dado cuenta de que el título de la pregunta quizás no es muy precisa. No necesito para detectar la velocidad real del motor directamente, sino sólo de detectar y contar las rotaciones, o más exactamente, el desplazamiento angular. A partir de esto puedo calcular todo lo demás que necesito saber, velocidad, distancia recorrida, etc.

Después de un poco más de google, parece ser que es posible calcular la velocidad de un motor DC, mediante la medición de la espalda EMF. El cálculo es bastante complejo, y depende de conocer las diversas características de un tipo particular de motor.

Como se describe aquí...

Incluso hay Arduino código proporcionado. En mi caso, aunque, a pesar de que el título incorrecto, de hecho, estoy principalmente interesado en la medición (o calcular) el desplazamiento angular, para averiguar exactamente cómo la medida de cada una de las ruedas del robot ha viajado, para luego ser capaz de determinar la orientación y posición.

No estoy seguro de que este EMF técnica proporcionará la exactitud que me haría falta para eso.

De todos modos, esto no me dan un poco de más confianza de que lo que estoy queriendo hacer puede ser posible.

Answer 1

Teóricamente, es posible utilizar el cepillo de ruido de un motor de corriente continua para evaluar la velocidad de rotación. Cepillo de ruido es de CA, por lo que un filtro de paso alto, además de un detector de envolvente a dar un pulso por cada conmutación.

Sin embargo, estos pulsos varían en amplitud y duración, así que contando con ellos va a ser un desafío. El personaje de el ruido va a ser constante cambio como microscópicas defectos en las escobillas se desgastan, mientras que las nuevas irregularidades que se exponen. Cualquier suciedad en el colector va a inducir la formación de arcos, así, generar más pulsos usted tendrá que encontrar una manera de ignorar. A velocidades más altas, tales impulsos se superponen, haciendo contar prácticamente imposible. Además, este método será incompatible con la tradicional PWM de control de motores, debido a que dará de comer a su motor de DC de la CA en el primer lugar.

Una relación (aunque diferentes) concepto llamado Cepillado con el Motor de la Ondulación del Contador se puede aplicar a motores en los que los pinceles son bastante grandes a corto dos polos juntos, y la detección se basa en los cambios en la inductancia en lugar de ruido de conmutación. Este método parece ser lo suficientemente confiable para ser útil (pero si usted va a pesar de que los resultados experimentales se verá que la detección a veces salta un puesto o dos), pero lo más probable es que no funciona con la afición de grado de los motores.