4 votos

Detección de una rotura de cable

Estoy tratando de diseñar un circuito donde es esencialmente un motor controlado por un microcontrolador con algo de retroalimentación. El motor tendrá su propia fuente de alimentación aislada y el interruptor de encendido y apagado será un relé + transistor.

Lo que busco es tener algún tipo de retroalimentación si el lado del motor no funciona (la fuente de alimentación está muerta o el cable se ha roto, etc.), ya que actualmente si el controlador conmuta el transistor/relé, no hay forma de saber si hay corriente que va al motor. El motor también puede estar lejos (digamos un metro o dos) también, aumentando la posibilidad de una rotura de cable.

Actualmente, la única manera que se me ocurre de hacer esto es usar un optoacoplador con un divisor de corriente en paralelo con la línea motora. No tengo ni idea de si esto es una forma adecuada, pero he conseguido que funcione más o menos (con algunas conjeturas de trabajo + rastro y error en los valores de las resistencias). Una cuestión es que no es perfecto, ya que supongo que cuando el motor se enciende o se apaga (girando hacia arriba o girando hacia abajo o parado), el consumo de corriente cambia, lo que afecta un poco a la lectura.

¿Cuál sería la mejor manera de hacer esto? O qué debería buscar, ya que al intentar buscar esto en Google sólo se obtienen muchos resultados sobre cómo medir la corriente usando un medidor o usando la prueba de continuidad.

schematic

simular este circuito - Esquema creado utilizando CircuitLab

Nota al margen: Mis conocimientos en ingeniería eléctrica son bastante limitados y mi esquema es bastante aproximado sólo para transmitir la idea: He omitido algunas partes, como el diodo a través de la bobina/motor del relé y el transistor podría estar equivocado, etc.

11voto

Clemens Puntos 9

Otra forma de hacerlo sería utilizar un sensor de efecto hall. Estos sensores básicamente te dan una medida de la corriente a través de un cable. Tendrás que encontrar uno que se ajuste a tu rango de corriente. Un ejemplo de este tipo de sensor es el ACS712T de Allegro. Incluso se pueden encontrar estos sensores listos en placas breakout (a bajo precio) lo que hace muy fácil su uso.

2 votos

Yo también sugeriría esto, porque permite medir realmente la corriente, no sólo detectar su presencia. Sólo una nota: Un sensor de (efecto) Hall es un sensor para medir campos magnéticos. El sensor que has enlazado es un "sensor de corriente basado en el efecto Hall", es decir, mide el campo de la corriente que fluye y da una respuesta lineal.

0 votos

Resulta que tengo uno al lado (A3144) y lo he probado en el pasado pero no he podido hacerlo funcionar. Lo había olvidado por completo hasta ahora. Lo volveré a intentar, aunque dice que necesita más de 3,3v, pero parece que es el que más respuesta ofrece. Creo que con la corriente medida, podría inferir potencialmente si el motor está funcionando o se ha parado también.

1 votos

El A3144 (tengo varios) es un interruptor binario, que indica la presencia de un polo norte (o sur, lo he olvidado) cerca del plano de detección. NO da ninguna indicación de la fuerza del campo magnético y no es lo suficientemente sensible para detectar el flujo de corriente en un cable cercano. Es un interruptor magnético bipolar, no un sensor de corriente. PARA SU INFORMACIÓN

8voto

EM Fields Puntos 10237

Si sólo te preocupa una apertura, prueba esto:

enter image description here

Enrolle suficientes vueltas alrededor de un interruptor de láminas para que haya suficiente campo para mantenerlo cerrado cuando haya corriente a través del motor, y utilice un tamaño de cable que no mate al motor.

0 votos

Es una idea interesante. No tengo un interruptor de láminas en este momento para jugar con él, pero parece una solución bonita y sencilla. Por el tamaño del cable, supongo que te refieres a utilizar un cable de calibre suficientemente grande.

0 votos

@mitim Sí. Los interruptores de láminas de la variedad de jardín están clasificados para cerrarse y abrirse en términos de amperios-vuelta, así que si usas uno que está clasificado para cerrarse a 10 amperios-vuelta y tu motor consume 100mA cuando está funcionando, necesitarías al menos una bobina de 100 vueltas alrededor del interruptor para conseguir que se cierre cuando el motor está funcionando. Y, por supuesto, la resistencia del bobinado no debería afectar mucho a la resistencia en serie del cableado entre la alimentación y el motor.

4voto

Bernd Puntos 61

La mejor manera de hacerlo es conseguir un motor con un codificador óptico conectado a su eje. A medida que el motor gira, las formas de onda de cuadratura A y B del codificador pueden ser devueltas al microcontrolador para detectar que el motor está girando. También se puede detectar el sentido de giro del motor y la velocidad de rotación del mismo.

0 votos

Bueno el motor toma 9V, dudo que el motor sea lo suficientemente grande como para instalar fácilmente un codificador óptico en el eje.

0 votos

@MathieuL -- ¿quizás se podría reutilizar una rueda codificadora de un viejo ratón de bola?

0 votos

No estoy seguro de poder hacerlo ya que implicaría pasar otro cable (posiblemente largo) para llevar la señal del codificador. Entonces probablemente necesitaría una comprobación de cables para ese cable. =b Sigue siendo una buena idea, sin embargo, ya que es un método basado en la mecánica - Voy a tener que mantener esta idea en la parte posterior de mi mente también.

1voto

Graham Puntos 141

Ya has respondido a tu propia pregunta.

La mejor manera de hacerlo es controlar la corriente. Me atrevería a decir que esta es la sólo manera debería considerar hacerlo (siendo un ingeniero de 20 años que trabaja en electrónica y software embebido, incluyendo la detección de fallas en sistemas automotrices). Por supuesto, hay muchas otras formas de detectar fallos en el sistema, pero el estándar de oro es la monitorización de la corriente.

Incluso lo ha mencionado en su pregunta. Pero luego has pedido a la gente "por favor, podéis ayudarme, porque Google ya me ha dicho la respuesta. ¿Qué debo hacer?" Respuesta: ¡¡¡deberías seguir la respuesta que ya has sacado de Google!!! ;)

Usted puede en realidad estar tratando de preguntar "Google me ha dicho cómo medir la corriente usando una resistencia y un medidor. ¿Cómo puedo utilizar esa técnica para obtener la medida de corriente en mi microcontrolador?" Para eso, te daré una búsqueda en Google con varios resultados de consejos útiles . También hay que añadir diodos en la entrada del ADC para protegerse de tensiones superiores a +V o inferiores a 0V.

0voto

Rachel Richter Puntos 72

Puedes poner un relé con dos contactos. Cuando el motor esté apagado y el circuito esté bien recibirá una señal del optoacoplador. De esta forma, cuando el motor esté encendido el circuito del optoacoplador no interferirá con el motor.

En tu diseño, el diodo optoacoplador y R2 son problemáticos ya que el diodo "robará" hasta 2,5 V de la fuente de alimentación del motor y R2 disminuirá adicionalmente la tensión del motor.

Sin embargo, en mi diseño modificado no se puede detectar si ocurre algo mientras el motor está en marcha, sólo cuando el relé está apagado.

He calculado R1 basado en el LTL-307EE y la fuente de alimentación de 9V, con la condición R1>>Rmotor. Y es aproximadamente 250ohm. Para que este circuito funcione, R1>>Rmotor debe ser satisfecho. He adivinado 10ohm para el motor, pero hay que medirlo.

Además, alrededor de 30mA de corriente fluirán a través del motor cuando el circuito de prueba esté encendido. Esa corriente no debe ser suficiente para hacer girar el motor.

Modified scheme

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X