Ideas de cableado para un sensor móvil

Question

Estoy buscando ideas sobre cómo cablear un sensor que está sometido a un movimiento cíclico de manera que se eviten fallos por fatiga en el cable.

El sensor es un acelerómetro montado en un eje que gira unos 375 grados y vuelve a girar a unas 15-60 RPM. El eje tiene un diámetro de unos 100 mm. Puede pasar por ~250.000 ciclos en la vida del sensor. Está bien que el cable falle si pasa por más de 375 grados. ¿Cuál es el mejor tipo de cable que se puede utilizar para que el enrollado y desenrollado repetitivo no cause fallos?

Puntos extra si la solución es (a) barata y (b) evita que el cable flojee.

Por otra parte, cualquiera que tenga buenas ideas sobre cómo medir con precisión el movimiento de una campana de iglesia es bienvenido a exponerlas. Por "preciso" me refiero a una resolución mejor que 0,5 grados en el movimiento de la campana, puntos extra por medir la aceleración angular directamente.

Answer 1

Utilice un Cable FFC .

Colócalo en una espiral, con tu acelerómetro en el centro. Como mencionó ThePhoton, usted debe Utiliza un alivio de tensión en cada extremo del cable, de lo contrario es probable que se fatigue allí.

Alternativamente, use un FFC más largo, y dispóngalo así si quiere mucha más rotación:

Vídeo de YouTube sobre la cadena portacables giratoria.

Esta aplicación utiliza la cadena portacables, que es mejor, y puede llevar los cables que quieras. Es más caro, pero todavía asequible. 2.4ft de cadena es menos de 20 GBP de RS . Puedes disponer la cadena en forma de espiral como he mostrado en mi representación en color púrpura.

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Si estás realmente con poco dinero, usted puede puede conseguirse simplemente enrollando el cable alrededor del eje un par de veces en forma de hélice. Esto reparte el movimiento de flexión del cable a lo largo de la espiral, de modo que ninguna parte del cable se dobla mucho. Lo hacemos en nuestros robots, donde no hay espacio para ninguna solución que implique cadenas portacables. Y, aunque estos robots no suelen realizar 250.000 ciclos, nunca hemos visto que un cable falle en esta situación.

Answer 2

Como los extremos de los cojinetes están cerrados, ¿por qué no envolver alguna tira de codificador lineal alrededor del perímetro del eje, y luego utilizar un codificador fijo para leerlo. incluso se puede aumentar el radio del eje mediante el uso de una polea plana y el montaje de la tira en el perímetro de eso. De esta forma no hay que mover la electrónica y es más sencillo decodificar la posición. Avago tiene algunos codificadores de cuadratura reflectantes que cuestan unos 3-4$ y que deberían ser más que adecuados. Los codificadores magnéticos lineales también son posibles.

Answer 3

Utilice un conducto para cables .

Evitará que el cobre de su cable haga curvas pronunciadas, lo que provocaría su rotura. Los conductos de cable tienen una mayor longevidad que el cobre.

Preste especial atención a las conexiones de los conductos. El cable debe ir recta en el conducto.

Answer 4

Respondiendo a su pregunta sobre la "alternativa".

Hay muchos sensores rotativos sin contacto y de alta resolución. ¿Qué le parecen estos sensores magnéticos de efecto Hall de Renishaw ?

Constan de dos partes: una es un simple imán, que va en la parte giratoria, en el extremo del eje. La otra es la parte fija, que tiene todos los cables.

Son un poco caros, pero siguen funcionando casi siempre. También puedes comprar sólo la electrónica del interior, o sólo el chip:

Son bastante bonitos, y tienen una resolución de 13 bits en 360º, lo que da una resolución de 0,044º.