¿Motor DC como sensor de velocidad rotacional?

¿Funcionará el giro de un motor de CC pequeño de manera efectiva como un sensor de velocidad de rotación (al producir voltaje)?

Estoy tratando de medir la rotación de un eje (impulsado por un trackball) con un presupuesto reducido. Se me ocurrió la idea de usar un pequeño motor de CC que tengo a mano para generar un voltaje basado en la velocidad de rotación. Encontré información sobre resolutores , sin embargo, no me importa particularmente la posición del eje, solo la velocidad y la dirección.

Estoy planeando colocar diodos en cada terminal del motor de CC para dirigir la salida a 2 pines de entrada diferentes en un ADC (dependiendo de la dirección de giro) y conectar el terminal correcto a tierra.

Dependiendo del voltaje de salida, también planearé colocar un divisor de voltaje o hacer un recorte de diodo zenier para evitar picos de voltaje.

¿Hay algo que estoy pasando por alto? Todo suena correcto en teoría para mí, pero maldita sea Jim, ¡soy programador, no ingeniero eléctrico!

Preferiría no freír un microcontrolador.

de hecho, puede medir el EMF posterior para detectar la velocidad, pero primero debe hacer una calibración para determinar qué velocidad genera qué voltaje

Respuestas (2)

Bueno, puedes - en principio - pero....

Cualquier motor de CC con escobillas normal se puede utilizar como tacómetro. El problema es que el tacómetro realmente funciona (más o menos) como un motor en reversa. Entonces, si la velocidad sin carga de un motor de CC es de 1000 rpm con 5 voltios aplicados, cuando se usa como tacómetro, el voltaje de salida será de aproximadamente 5 voltios a 1000 rpm. Como puede suponer, no es probable que encuentre un motor que le proporcione voltajes de salida útiles cuando se maneja con una bola de seguimiento. Los motores de muy baja velocidad suelen tener un tren de engranajes entre el motor y el eje de salida, y esto es esencialmente imposible de conducir hacia atrás.

Le recomiendo que haga su propio codificador óptico si realmente tiene un presupuesto ajustado. Usted hace un disco con un material delgado (el papel grueso podría servir), perfora un montón de agujeros alrededor del borde y lo conecta a su eje. Ahora consigue un fotointerruptor

ingrese la descripción de la imagen aquí

y configúrelo para mirar a través de los agujeros. En realidad, esta es probablemente la forma en que funciona el trackball.

Si tiene unos cuantos dólares, hágase la vida más fácil y compre un codificador listo para usar. Pruebe Digikey para ver ejemplos de cualquiera.

No había pensado en el problema de esa manera, re: RPM necesario para producir voltaje útil. Buscaré hacer un codificador óptico después de algunos experimentos.
Mi aplicación de trackball es un poco única porque estoy usando un rodamiento de acero de 3" (como trackball) rodando sobre un eje de acero recubierto de goma de 1/4". Basándome en la necesidad de RPM lo suficientemente altas, calculé que estoy obteniendo 12 revoluciones del eje por cada rotación de 360 ​​grados de la bola. Puedo hacer una rotación completa de la pelota en aproximadamente 1 segundo, lo que me da 720 RPM. Sin embargo, necesito calcular cuántas RPM obtengo con pequeñas rotaciones de bola. Si no funciona, iré a la ruta del codificador.
Lo que debe preocuparte no es qué tan rápido puedes girar la pelota, sino qué tan lento podrías querer hacerlo.
Dada la posibilidad de necesitar mover la bola muy lentamente, parece que un codificador con un disco de gran diámetro es la mejor opción. Más interrupciones por turno.

Los pequeños motores paso a paso, como los que se encuentran en las antiguas unidades de disquete para el movimiento de la cabeza, son buenos codificadores. Producen dos señales desfasadas 90 grados, que se pueden contar fácilmente con un contador ascendente/descendente.

Ahora, tanto los motores paso a paso como los motores de CC necesitan algo de par para girar, y acoplar el trackball a un motor no es simple y hace que el trackball sea muy incómodo.

Yo investigaría otra solución: tomar uno de esos ratones ópticos, desarmarlo y hacer que "mire" el trackball. ¡Sin fricción! Esos ratones ópticos son muy baratos y muy precisos. Y sin problemas con velocidades lentas. Lo ideal sería justo debajo de la pelota, por lo que los movimientos serían justo los inversos a los de los operadores.

Esos ratones ópticos son realmente un gran invento...

+2 para motor paso a paso y idea de mouse óptico
En realidad, los ratones ópticos (el estándar actual) no funcionan de esa manera. En cambio, tienen un pequeño chip óptico que mira la almohadilla y deduce el movimiento de eso. Debes estar pensando en el estilo antiguo, que tenía sus desventajas. Independientemente de lo que quieras decir sobre las unidades ópticas, al menos ya no tienes que preocuparte por limpiar las bolas del mouse.
De hecho, tengo un par de motores paso a paso a mano. Yo también lo intentaré.
@QuéRoughBeast. Sí, en realidad estaba pensando en usar uno de los ratones ópticos actuales como detector de movimiento para un trackball. Debería funcionar muy bien, creo. De hecho, creo que hay algunos trackballs de Logitech que funcionan ópticamente. Los viejos -mecánicos- eran solo un dolor de cabeza (tanto trackballs mecánicos como ratones).
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