HAMek v1.0 - czyli elektronika do hamowni ze sklepowej półki

[Vigoniusz]

Kolega Tofifi zapytał mnie o kod i elektronikę jaką używam przy swojej hamowni. Żeby wiedza zostawała na forum postanowiłem, że od razu wszystko opiszę tutaj.

Po zbudowaniu HAMek v1.0 będzie mierzył nacisk na belce tensometrycznej co 11 milisekund i wyświetlał dane w serial monitorze Arduino IDE.


A więc do dzieła, co kupić? Będę dawał linki do botlandu bo pewnie nie znikną, ale śmiało kupujcie co się da na allegro jeżeli tańsze.

1. Arduino UNO (może być inne ale ja używam UNO) https://botland.com.pl/pl/arduino-modul ... results=81

2. Wzmacniacz do belki tensometrycznej SparkFun (musi być dokładnie ten) https://botland.com.pl/pl/czujniki-naci ... &results=1

3. Belka tensometryczna (tutaj dowolność, dla silników PVC myślę ,że ta do 20kg wystarczy) https://botland.com.pl/pl/czujniki-naci ... n-05m.html


Podłączenie:


I teraz bardzo ważne: by wzmacniacz sparkfun próbkował co 11ms, musicie przeciąć lub wypalić tę ścieżkę na poniższym obrazku:,




Kod do wgrania na Arduino:
(nie zapomnijcie o zainstalowaniu bibliotek "HX711.h" oraz "SimpleKalmanFilter.h")
http://dominikhamala.home.pl/HAMek/HAMekv1.ino

Po wgraniu programu bardzo ważne będzie znaleźć 'float calibration_factor', który idealnie wyskaluje nam wagę.
W tym celu znajdujemy przedmiot którego wagę znamy powiedzmy, że będzie to odważnik 100 gramowy.
Następnie szukamy linijki w kodzie: 'float calibration_factor = 43000;'
Wgrywamy kod, kładziemy odważnik i sprawdzamy czy waga nam cokolwiek pokazuje. Nie? No to zmieniamy np na 42000 ten faktor, wgrywamy program i sprawdzamy znowu. To żmudny proces. Można go przyspieszyć jeżeli znamy się trochę na programowaniu. Możemy wtedy 'odkomentować' linijki kodu dzięki którym będzie można szybciej zmieniać ten faktor w serial monitorze.

Po poprawnym podłączeniu i skalibrowaniu hamownia będzie wypluwała taki zestaw danych:
milisec - grams - newtons - max grams
1283 - 0.00g - 0.00N - maxGram: 0.00
1295 - 0.00g - 0.00N - maxGram: 0.00
1306 - 0.00g - 0.00N - maxGram: 0.00
...
180947 - 3.38g - 0.03N - maxGram: 6.96
180959 - 28.47g - 0.28N - maxGram: 28.47
180970 - 3050.76g - 29.93N - maxGram: 3050.76
180981 - 7834.51g - 76.86N - maxGram: 7834.51
180994 - 9326.95g - 91.50N - maxGram: 9326.95
181005 - 12226.19g - 119.94N - maxGram: 12226.19
181016 - 14635.08g - 143.57N - maxGram: 14635.08
181027 - 17111.28g - 167.86N - maxGram: 17111.28
181039 - 19669.20g - 192.95N - maxGram: 19669.20
181050 - 21954.94g - 215.38N - maxGram: 21954.94
181062 - 23913.45g - 234.59N - maxGram: 23913.45
...
itd

Po zmierzonym ciągu silnika możemy sobie skopiować interesujące nas linie np. do excela i tam obrabiać te dane dalej. Z kolei maxGram pokazuje nam maksymalny, zarejestrowany ciąg silnika w gramach.

Jakby coś nie działało to dajcie znać, nie mam jak teraz przetestować tego, ale na dysku widzę, że to moje ostatnie wersje i notatki do działającej hamowni wiec zakładam, ze to najnowsza wersja.

Miłej zabawy!

[jaskiniowiec]

Dzięki

[Tofifi]

Dzięki za podzielenie się schematami.
Czy ten wzmacniacz, oraz arduido będą współpracować z tensometrami wyciągniętymi z wagi łazienkowej?

[Vigoniusz]

Jeżeli widzisz ten schemat kolorów co na obrazku to na pewno, ale nie próbowałem. Natomiast z tego co wiem, gdybyś chciał podłączyć ich kilka jednocześnie to jest jeszcze jakiś moduł na botlandzie, który to ułatwia.

[Tofifi]

Rozumiem że każdy tensometry musi być podłączony odzielnie, nie można ich podpiąć równolegle?

Co się stanie jeśli belka tensometryczny do 200n zostanie obciążona np 600newtonami? Pomiar zakończy się na wartości 200 czy dojdzie do uszkodzenia belki?

[Vigoniusz]

Raz miałem kato na malutkiej belce to wygięło ją bezpowrotnie. Nie wiem jak z podłączeniem równoleglym musialbys poczytac w necie.

[jaskiniowiec]

Standardowo belki tensometryczne mają bezpieczny zakres do 150% wartości górnej pomiaru deklarowanego. Tzn jak masz belkę do 20kilo, jeszcze zmierzysz 30 (overload). Powyżej dochodzi już do odkształceń nie sprężystych, a plastycznych. Słowem: belka wygnie się tak, że nie powróci do pozycji początkowej. Pojawia się stały błąd odczytu (offset). Jak jest niewielki, można go odejmować w kalibracji i jest OK. Jak jest duży, a nie doszło do uszkodzenia tensometrów, można próbować ją odginać "w drugą stronę" Z jedną belko tak robiłem i się udałem. Ale mocne odgięcie, czyli przekroczenie wartości pomiarowej skutkuje uszkodzeniem tensometrów i koniec pieśni.
Jeśli belka ma pod sobą elementy konstrukcyjne hamowni, warto dać tam oporową śrubę, czy też odpowiedniej grubości podkładkę. Chodzi o to, by po przekroczeniu wartości pomiarowej ramię pomiarowe belki oparło się o element uniemożliwiający dalsze odgięcie. W takiej sytuacji belka potrafi przeżyć nawet niewielkie CATO bez uszkodzenia.

[adamhog]

Odpaliłem taką hamownię na belce z Aliexpress - cena jest atrakcyjna, uważajcie tylko na kolory kabelków bo potrafią być losowe

[Vigoniusz]

Ja na szczęście nie miałem problemów. Adam jaką belkę kupiłeś? do ilu kg?

[adamhog]

Dominik,

mam belkę do 200 kg, ale jeszcze nie zmontowałem do niej stojaka. Działamy razem?