Domanda:
Misurazione del tempo di attivazione di un solenoide
FMashiro
2019-09-11 14:42:34 UTC
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Sto cercando di misurare il tempo di attivazione di un solenoide di tipo pull.

Quando al solenoide non è collegato un carico, è possibile misurarne il tempo di attivazione tramite la corrente che consuma. All'inizio, il solenoide consumerà corrente fino a quando il campo magnetico non sarà abbastanza forte da muovere l'armatura, a quel punto l'assorbimento di corrente diminuirà finché l'armatura non avrà raggiunto la sua posizione di tenuta. A quel punto la corrente salirà ancora un po 'fino a stabilizzarsi.

Tuttavia, se è presente un carico collegato all'armatura, la curva del consumo di corrente non scende mai, il che significa che non si riesce a capire a che punto l'armatura è completamente inserita.

Mi chiedo quale tecnica possa essere utilizzata o sia quella standard per misurare il tempo impiegato dall'armatura per raggiungere la posizione finale con un carico.

Ho pensato di far chiudere un circuito al carico in modo da poter misurare il tempo che intercorre tra l'attivazione del solenoide e la chiusura del circuito di misura ma mi chiedo se ci siano altri approcci a cui non ho pensato.

(p.s. se questo è fuori tema fammelo sapere e rimuoverò la domanda)

Modifica: preferibilmente la soluzione può essere incorporata in una macchina con un massimo di 1000 solenoidi. Ciò significa che l'hardware aggiunto (ad esempio il costo) deve essere in qualche modo realistico (cioè nessuna fotocamera da 200 $ per solenoide;))

Videocamera ad alta velocità?
Perché hai bisogno di farlo?Stai cercando di caratterizzare i solenoidi o di rilevare quando è stata raggiunta la posizione desiderata in una macchina?
@Transistor Sto cercando di determinare quali (se ce ne sono) solenoidi non riescono a rispettare la loro difficile scadenza in tempo reale.Questo può essere fatto mentre la macchina è in una "modalità test" che mi consente di attivare i solenoidi ogni volta che ne ho bisogno.
Quanto tempo ci vuole quando viene caricato?È 1 ms, 10 ms o 50 ms?Non posso fare a meno di sentire che la forma d'onda della corrente subirà qualche cambiamento quando il solenoide smetterà di muoversi.Se guardi la forma d'onda della corrente con una sonda di corrente, forse puoi capirlo con qualche sperimentazione.In tal caso, il campionamento della forma d'onda corrente e l'esecuzione di un tipo di elaborazione su di essa potrebbe aiutare a capirlo.
L'induttanza della bobina del solenoide cambia in modo lineare con la posizione?In tal caso, qualsiasi tecnica che consenta di misurare l'induttanza istantanea dovrebbe anche consentire di capire la posizione.È questo un ramo di pensiero fruttuoso?
@mkeith La scadenza con carico è di 25 ms.Il tempo medio a vuoto è compreso tra 15 e 20 ms.Ho misurato il consumo di corrente, che scende quando l'armatura raggiunge la sua posizione finale, tuttavia, quando c'è un carico, questo calo non appare.Non sono sicuro di come misurare esattamente l'induttanza, ma lo esaminerò!
Otto risposte:
Andy aka
2019-09-11 15:39:39 UTC
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Mi chiedo se ci siano altri approcci a cui non ho pensato di.

Idea:

Se si sovrappone un piccolo segnale CA ad alta frequenza sopra il CC che guida il solenoide, è possibile dedurre il cambiamento di induttanza dalla posizione inattiva a quella attivata. Quando l'armatura è attivata, l'induttanza della bobina è solitamente (e misurabile) più alta.

Il segnale ad alta frequenza deve essere sufficientemente alto in modo che un ciclo fornisca una risoluzione temporale sufficiente, ma non così alto che le perdite di correnti parassite sommergano il cambiamento di ampiezza del segnale. Alimenta il segnale da un generatore di segnali tramite un'impedenza che è nominalmente la reattanza della bobina per ottenere una variazione di ampiezza del segnale ottimizzata.

L'ampiezza del segnale deve essere scelta in modo che la sua ampiezza nominale influenzi a malapena il normale funzionamento CC. Potrebbe anche essere necessario alimentare CC al solenoide tramite una piccola impedenza in modo che l'alimentazione utilizzata per l'attivazione del solenoide non attenui in modo significativo il segnale CA.

Potrebbe essere necessario un po 'di sperimentazione.

Che dire del semplice PWM del solenoide e dell'osservazione della pendenza della corrente di ondulazione?È davvero pratico?La pendenza non dovrebbe variare in modo prevedibile con la posizione?
AnalogKid
2019-09-11 14:55:47 UTC
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Se non è necessaria un'accuratezza / precisione molto elevata, la tensione sul solenoide può avviare un timer e un interruttore di fine corsa può arrestarlo.Per una maggiore precisione, una piccola paletta che entra in un interruttore ottico può essere il segnale di arresto.

Reroute
2019-09-11 16:59:51 UTC
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Puoi misurare la sua decelerazione se sei d'accordo con l'impulso con una tensione iniziale molto più alta, quindi l'induttanza non è il fattore dominante.

Dai tuoi test esistenti sai approssimativamente quanta corrente rispetto a quanto tempo per spostare l'armatura fino alla fine del viaggio, beh puoi ugualmente fornire una corrente molto più alta per un periodo di tempo proporzionalmente più piccolo, ad es. un impulso di tensione più alto

Questo impulso accelererà l'armatura e anche quando l'impulso è terminato, l'armatura sarà in movimento verso la fine della corsa,

Mentre si muove attraverso il campo magnetico, genererà una tensione che puoi misurare, quando si ferma quando raggiunge la sua fine vedrai questa caduta di tensione. la nitidezza di questo calo ti dice se è stato un arresto morbido o duro,

Una sosta morbida potrebbe essere che non hai percorso l'intera distanza, quindi assomiglierà in qualche modo a mezza onda sinusoidale, viaggiando a una buona velocità, rallentando e poi spostandosi all'indietro, mentre una sosta dura sembrerà molto di più come un'onda quadra, dove si muove a una buona velocità e rimbalza improvvisamente sulla fine.

Spehro Pefhany
2019-09-11 17:24:16 UTC
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Un ponte capacitivo (o induttivo) potrebbe essere utilizzato per misurare (in modo senza contatto) quando l'armatura si avvicina alla fine della corsa.O semplicemente usa la modifica per de-sintonizzare un oscillatore RF.

Mi dispiace ma non sono del tutto sicuro di cosa dovrebbe essere un ponte capacitivo o induttivo o come funziona, non sono riuscito a trovare molte informazioni su di esso su Google, potresti espandere un po 'questo?
Dirk Bruere
2019-10-21 12:33:08 UTC
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Ancora uno: un microfono collegato per ascoltare l'inizio e l'arresto del movimento meccanico.

Ayhan
2019-10-21 17:43:50 UTC
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Progetta un amplificatore differenziale e osserva la corrente con esso, con una progettazione attenta e analizzando il modello risultante, dovresti essere in grado di capire il momento dell'impatto.

Cosa ti aspetti che l'utente veda?Quale cambiamento nella forma d'onda della corrente vi aspettate quando l'attuatore del solenoide smette di muoversi?
schadjo
2019-10-25 22:53:17 UTC
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Non sono sicuro che la macchina che stai osservando esista già o sia già stata progettata, ma ...

Anche se non è esattamente una risposta alla domanda, un circuito di accelerazione di eccitazione della bobina migliorerà il tempo di pull-in e potenzialmente porterà tutti i tuoi solenoidi che non si sono completamente guastati nell'intervallo di velocità desiderato.Questo approccio è comunemente utilizzato negli ingranaggi di protezione industriale in cui la più rapida eccitazione possibile della bobina, e quindi la velocità di attuazione, è di fondamentale importanza.

Josemi Rodríguez
2019-10-27 02:28:08 UTC
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Non so se esiste un modo corretto per farlo, ma vorrei prima studiare quali cambiamenti nella corrente avvengono in tutto il processo di movimento di uno dei solenoidi.

Questo è abbastanza facile da fare con un oscilloscopio e un resistore di basso valore in serie con il solenoide.Utilizzando due sonde nell'oscilloscopio (o utilizzando una sonda differenziale) si misura la caduta di tensione nel resistore durante tutto il processo di movimento.

Dopo averlo fatto, probabilmente c'è un calo di corrente dopo l'arresto del movimento.Qualcosa di simile può essere nuovamente misurato con un microcontrollore a basso costo con un resistore di basso valore e puoi programmarlo per rilevare lo schema che hai osservato nel solenoide che hai studiato.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 4.0 con cui è distribuito.
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