Proportionele zuigertank met Arduino

[Lex Verkuijl]

Hi Freek, de spanning failsave wou ik zo maken dat het voltage waarbij de tank geleegd moet worden makkelijk in te programmeren is, of zelfs extern met een trimpotmetertje in te stellen is. Dat laatste is wellicht voor jou het makkelijkste, kun je alle accu's op ... pardon, alle kanten op .

LED's schakelen kan er nog prima bij geprogrammeerd worden, maar dat voor later.

 

[Lex Verkuijl]

Het gaat vooruit! De arduino besturing is nu werkend met het vrijloop gedeelte, en de laatste 15% van de tank als proportioneel deel. Dat percentage is instelbaar naar wat je maar wilt. De overgang van vrijloop naar proportioneel heeft nog wat finetuning nodig, als ook de gevoelligheid in het proportionele deel, maar het begin is er!

Nu zit er een infrarood sensor op. Doet hetzelfde als de Hall sensor.

Hier kon hetzelfde gaatje als lichtdoorlaat gebruikt worden als waar eerst de magneet in zat.

De testopstelling zoals die er nu uitziet

De H-brug ligt ook nog klaar om getest te worden. Daarmee heb ik het voordeel dat de draaisnelheid van de motor via PWM ook nog geregeld kan worden, en met name het proportionele deel dan nauwkeuriger op de zender kan gaan reageren. Althans, dat is het idee ....

 

[FreekS]

Waar komt het “contrast” van het IR signaal dan vandaan? heb je een infrarood bron achter het tandrad met het gaatje? Of is het signaal van het “gat” altijd anders dan van het tandrad? Zou dat nog veranderen als in een afgesloten WTC door de motoren e.d. Warmte ontstaat? Freek

 

[Lex Verkuijl]

Hoi Freek, het is een U-vormig elementje dat over het tandwiel valt. Achter het tandwiel zit de IR Emitter, ervoor de IR Detector. Ik weet niet hoe gevoelig eea is, en of IR straling van motorwarmte, of interne temperatuur van de WTC iets uit gaat maken. Voor mijn gevoel lijkt me dat van niet, dan zou het heel heet moeten worden denk ik. Ik zal voor de zekerheid weer met magneet en Hall sensor gaan kijken, of dat ook weer goed werkt. Kan ze zo verwisselen.

 

[raf]

Lex op de HTC gebruiken we reflectie opto's en die hebben wel last van de warmte
de waarde van de potmeter vergaat om een onverklaarbare reden
er zitten wel 50 stuks onder de baan waar van sommige het probleem hebben
ik heb de software nu aangepast dat we op de schermpjes kunnen zien of hij in de fout gaat wat makkelijker is dan steeds onder de baan te moeten kruipen
kan ook te maken hebben met de goedkope prijs van die dingen natuurlijk
maar freek heeft dus wel een punt

gr raf

 

[Lex Verkuijl]

Zo, nu weer verder met de duiktank. Kwam even een projectje https://www.modelbouwforum.nl/threads/autonoom-varend-bootje.272997/ , en vakantie tussendoor.

Ik heb nu ook getest met een H-brug voor de Arduino, met een L298N als motordriver. Dat werkt net zo goed als met relais, maar zoals met alles zijn er voor beide voor en nadelen:

Relais:
+ schakelt heel direct, aan is aan, en stop is stop. Daardoor nauwkeurig te positioneren.
+ schakelt de volle accuspanning naar de motor, dus de meeste kracht beschikbaar, geen warmteontwikkeling
+ met het snelle schakelen is ook de resolutie in het proportionele deel goed.
- met het directe aan-uit krijgt de motor op z'n donder.
- stroompieken zijn relatief hoog.

H-brug:
+ schakelt zachter aan en uit, prettiger voor de motor.
+ motortoerental is regelbaar
- zachter schakelen betekent een tragere start en stop, positionering is niet zo exact als met relais.
- minder vermogen naar motor, er is +- 2,5 volt spanningsval over de H-brug.
- daarmee ook warmteontwikkeling.
- motor toerentalregeling is niet zo nuttig, doordat de H-brug sowieso een lager motortoerental oplevert.

Met de H-brug en de relais is uiteindelijk zo goed als dezelfde resolutie haalbaar in het proportionele deel. De H-brug ijlt dan wat na, maar door het lagere toerental van de motor zijn de stapjes zo goed als gelijk. Dan is het dus een kwestie van afwegen. Persoonlijk lijken mij de relais in dit geval het beste. Voornamelijk doordat ze de volle accuspanning naar de motor sturen,. en je daarmee de meeste kracht hebt, en dus vanuit een grotere diepte de tank nog leeg kunt drukken. Je hebt dus meer reserve. Dat de motor meer op z'n donder krijgt neem ik dan voor lief, voordat die slecht wordt ben je weer een x aantal jaren verder. Engel stuurt tenslotte ook aan met relais.

Het volgende is een test met water in de tank, waarbij de resolutie het beste gefinetuned kan worden. Ook wil ik kijken hoe een 100cc proportioneel deel werkt ten opzichte van zeg een 50cc deel. 'Droog' heb ik nu een resolutie van rond 1,5mm zuigerslag.

O ja, en de magneet moet er weer in, is nu nog de infrarood sensor ..

 

[pentip]

Zijn er geen andere beproefde methodes om die opdonder wat te verzachten? Condensator vullen bij opstart of zo? Scheelt je toch wat hard- en software

 

[Lex Verkuijl]

Zo, weer een stap verder. Zowel de hard- als software doen nu wat ze moeten doen!

De tank heeft weer een Hall-sensor, doet het dus goed en functioneert exact zoals de IR-sensor. Nu zit er wel een 'echte' Hall sensormodule op met ook LED indicatie van wat er allemaal gebeurd.



De tank aansluitingen heb ik meteen definitief gemaakt, dan is dat klaar



De elektronica is nog wel in de prototype fase



En dan ziet mijn scheepswerf er ineens meer uit als een laboratorium ....



De aansturing doet nu dus het volgende:
- bij aanschakelen word er eerst iets vol getrokken, om daarna helemaal leeg te drukken en daarmee het nulpunt vast te stellen
- dan werkt de eerste 25% van de draaiknop (of schuif) op de zender in het vrijloop deel, en schakelt leegdrukken - nul - voltrekken.
- Laat je de knop op 25% staan trekt de tank vol tot op de laaste 50cc, is 50gram, na.
- Daar aangekomen is de laatste 75% van de slag van de knop om die 50cc verder vol te trekken. Resolutie is daarbij 3 tot 4 cc. Daarmee is het zweefgewicht dan bijna exact te benaderen.
- elke keer wordt bij volledig leegdrukken het nulpunt opnieuw vastgesteld, om verschillen door eventueel toch gemiste sensorpulsen te compenseren

Hier een video van hoe de tank nu loopt:

 

[Lex Verkuijl]

Ook de aanstuur module is nu netjes verpakt. Die is het idee hoe de Arduino Nano en relaismodule in elkaar vallen



Na aansluiten in inkrimpen ziet het er nu zo uit



De hier bekenden kunnen wellicht nog iets uit vroeger tijden herkennen ....

De aansluitingen voor voeding en de motordraden naar de tank zijn gemerkt, er is een servo aansluiting naar de ontvanger, en een contra aansluiting voor de Hall sensor. Onder de micro USB aansluiting van de Nano (voor instellen en updaten van de software) is een gaatje naar een trimpotmeterje om de afslagspanning van de lipo-save (of welke accu dan ook) van buiten af in te kunnen stellen. Nu alleen nog eea op de zender van Freek inregelen, dan is het echt klaar.

Hier de aansluitingen van de tank.

 

[FreekS]

Nu alleen nog eea op de zender van Freek inregelen, dan is het echt klaar.

echt klaar betekent in dit geval dat er een blok technologie op de plank ligt! Geeft me nog meer drang om die Auguste Piccard, waarin de zuigerstang komt te liggen af te maken.

Heb nu de motormount, simmerring en as en koppeling gemaakt, de motormount wordt op een van de spanten gelijmd, en na drogen van de lijm moet eea goed uitgelijnd zijn. Dan die straalbuis om de propellor monteren, Daar mag nul speling in zitten, kan zijn dat ik de prop een beetje moet aftoppen.... Ik werk nu van achteren naar voren en de duikroeren achter liggen ook klaar. Daarna moet ik een stevig techrack maken, dat gereisd nog wat denkwerk.

 

[FreekS]

Lex je arduino zit in de boot, en alles werkt nog. Het voorste stuk van techrack is waar de LED aansturing moet komen, daar moeten 4 of 8 contacten gemaakt worden bij het dichtgaan van de bajonet. En natuurlijk is daar geen toegang meer toe wanneer de halve bol op de neus eenmaal gelijmd is....

Eerste keer dat de waterdichte LED getest wordt! Nu nog aangestuurd door zijn eigen controller, maar die moet ook door een arduino aangestuurd gaan worden. Hier ligt de romp ondersteboven dus de LEDs schijnen normaal naar beneden om de passagiers licht te geven bij het naar buiten kijken.

 

[FreekS]

Eerste natte test gedaan!! Er komt wat lucht uit langs de as koker van de achter duikroeren. Dat moet te lijmen zijn. De engel duiktank en arduino functioneren. Moet nog plaats voor nog eens 600 gram lood vinden (boven de kilo’s die er al in zitten). Moet lukken

 

[Lex Verkuijl]

Mooi, mooi! Fijn dat het werkt Freek!

 

[FreekS]

Vaart prima, gisteren ook met LEDs aan bij zonsondergang bij VGF.

 

[FreekS]

Moet toch even laten zien dat Lex’ systeem echt werkt! Eindelijk weer eens een helder meertje met gopro op de bodem!

 

[laro110]

prachtig systeem, daar zou ik graag meer over willen weten