Question:
Mesure du temps d'activation d'un solénoïde
FMashiro
2019-09-11 14:42:34 UTC
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J'essaye de mesurer le temps d'activation d'un solénoïde de type pull.

Lorsque le solénoïde n'a pas de charge connectée, vous pouvez mesurer son temps d'activation à travers le courant qu'il consomme. Au début, le solénoïde consommera du courant jusqu'à ce que le champ magnétique soit suffisamment fort pour déplacer l'armature, à quel point la consommation de courant diminue jusqu'à ce que l'armature ait atteint sa position de maintien. À ce stade, le courant augmentera un peu plus jusqu'à ce qu'il se stabilise.

Cependant, s'il y a une charge attachée à l'armature, la courbe de consommation de courant ne baisse jamais, ce qui signifie que vous ne pouvez pas vraiment dire à quel point l'armature est complètement insérée.

Je me demande quelle technique pourrait être utilisée ou quelle technique est standard pour mesurer le temps nécessaire à l'armature pour atteindre la position finale avec une charge.

J'ai pensé à faire fermer la charge d'un circuit afin que vous puissiez mesurer le temps entre l'activation du solénoïde et la fermeture du circuit de mesure mais je me demande s'il existe d'autres approches auxquelles je n'ai pas pensé.

(p.s. si cela est hors sujet, faites-le moi savoir et je supprimerai la question)

Edit: De préférence, la solution peut être intégrée dans une machine avec jusqu'à 1000 solénoïdes. Cela signifie que le matériel supplémentaire (coût par exemple) doit être quelque peu réaliste (c'est-à-dire pas de caméra à 200 $ par solénoïde;))

Caméra vidéo haute vitesse?
Pourquoi avez-vous besoin de faire cela?Essayez-vous de caractériser les solénoïdes ou de détecter lorsque la position souhaitée dans une machine a été atteinte?
@Transistor J'essaie de déterminer quels solénoïdes (le cas échéant) ne parviennent pas à respecter leur échéance en temps réel.Cela peut être fait pendant que la machine est en «mode test» qui me permet d'activer les solénoïdes chaque fois que j'en ai besoin.
Combien de temps cela prend-il environ quand il est chargé?Est-ce 1 ms, 10 ms ou 50 ms?Je ne peux pas m'empêcher de penser que la forme d'onde actuelle subira un certain changement lorsque le solénoïde s'arrêtera de bouger.Si vous regardez la forme d'onde actuelle avec une sonde de courant, vous pourrez peut-être la comprendre avec quelques expérimentations.Si tel est le cas, échantillonner la forme d'onde actuelle et effectuer un certain type de traitement peut aider à la comprendre.
L'inductance de la bobine de solénoïde change-t-elle quelque peu linéairement avec la position?Si tel est le cas, toute technique permettant de mesurer l'inductance instantanée devrait également vous permettre de déterminer la position.Est-ce une branche de pensée féconde?
@mkeith Le délai de chargement est de 25 ms.Le temps de déchargement moyen est compris entre 15 et 20 ms.J'ai mesuré la consommation de courant, qui baisse lorsque l'armature atteint sa position finale, cependant, lorsqu'il y a une charge, cette baisse n'apparaît pas.Je ne sais pas comment mesurer exactement l'inductance, mais je vais m'y intéresser!
Huit réponses:
#1
+8
Andy aka
2019-09-11 15:39:39 UTC
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Je me demande s'il existe d'autres approches auxquelles je n'ai pas pensé de.

Idée:

Si vous superposez un petit signal CA haute fréquence sur le CC qui entraîne le solénoïde, vous pouvez déduire le changement d'inductance de la position inactive à la position activée. Lorsque l'armature est activée, l'inductance de la bobine est généralement (et mesurable) plus élevée.

Le signal haute fréquence doit être suffisamment élevé pour qu'un cycle fournisse une résolution temporelle suffisante, mais pas trop pour que les pertes par courants de Foucault submergent ce changement d'amplitude du signal. Alimentez le signal d'un générateur de signaux via une impédance qui est nominalement la réactance de la bobine pour obtenir un changement d'amplitude de signal optimisé.

L'amplitude de votre signal doit être choisie de manière à ce que son amplitude nominale affecte à peine le fonctionnement CC normal. Vous devrez peut-être également alimenter en courant continu le solénoïde via une petite impédance afin que l'alimentation utilisée pour activer le solénoïde n'atténue pas de manière significative le signal AC.

Un peu d'expérimentation peut être nécessaire.

Qu'en est-il simplement PWM du solénoïde et en regardant la pente du courant d'ondulation?Est-ce vraiment pratique?La pente ne devrait-elle pas varier de manière prévisible avec la position?
#2
+2
AnalogKid
2019-09-11 14:55:47 UTC
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Si vous n'avez pas besoin d'une précision / précision très élevée, la tension aux bornes du solénoïde peut déclencher une minuterie et un interrupteur de fin de course peut l'arrêter.Pour plus de précision, une petite aube entrant dans un interrupteur optique peut être le signal d'arrêt.

#3
+1
Reroute
2019-09-11 16:59:51 UTC
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Vous pouvez mesurer sa décélération si vous êtes d'accord en le pulsant avec une tension initiale beaucoup plus élevée afin que l'inductance ne soit pas le facteur dominant.

D'après vos tests existants, vous savez à peu près combien de courant par rapport à combien de temps pour déplacer l'armature jusqu'à la fin du voyage, vous pouvez également donner un courant beaucoup plus élevé pendant une période de temps proportionnellement plus petite, par exemple. une impulsion de tension plus élevée

Cette impulsion accélérera l'armature, et même lorsque l'impulsion est terminée, l'armature sera en mouvement vers sa fin de course,

En se déplaçant à travers le champ magnétique, il générera une tension que vous pouvez mesurer, quand il s'arrête alors qu'il atteint sa fin, vous verrez cette tension chuter. la netteté de cette chute vous indique s'il s'agissait d'un arrêt doux ou dur,

Un arrêt progressif peut être que vous n'avez pas tout à fait parcouru toute la distance, donc cela ressemblera un peu à une demi-onde sinusoïdale, voyageant à une bonne vitesse, ralentissant puis reculant, tandis qu'un arrêt dur aura l'air beaucoup plus comme une onde carrée, où elle se déplace à une bonne vitesse et rebondit soudainement sur la fin.

#4
+1
Spehro Pefhany
2019-09-11 17:24:16 UTC
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Un pont capacitif (ou inductif) pourrait être utilisé pour mesurer (sans contact) quand l'armature s'approchait de la fin de la course.Ou utilisez simplement le changement pour désaccorder un oscillateur RF.

Je suis désolé mais je ne suis pas tout à fait sûr de ce qu'un pont capacitif ou un pont inductif est censé être ou comment cela fonctionne, je n'ai pas pu trouver beaucoup d'informations à ce sujet en recherchant sur Google, pourriez-vous nous en dire plus?
#5
+1
Dirk Bruere
2019-10-21 12:33:08 UTC
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Encore un - un microphone attaché pour écouter le début et l'arrêt du mouvement mécanique.

#6
+1
Ayhan
2019-10-21 17:43:50 UTC
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Concevez un amplificateur différentiel et observez le courant avec lui, avec une conception minutieuse et en analysant le modèle résultant, vous devriez être en mesure de déterminer le moment de l'impact.

Qu'attendez-vous que l'utilisateur voie?À quel changement de la forme d'onde actuelle vous attendez-vous lorsque l'actionneur de solénoïde cesse de bouger?
#7
+1
schadjo
2019-10-25 22:53:17 UTC
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Je ne sais pas si la machine que vous observez existe déjà ou a déjà été conçue, mais ...

Bien que ce ne soit pas exactement une réponse à la question, un circuit d’accélération d’alimentation de bobine améliorera le temps d’arrivée et amènera potentiellement tous vos solénoïdes qui n’ont pas complètement échoué dans la plage de vitesse souhaitée..Cette approche est couramment utilisée dans les équipements de relais de protection industriels où la mise sous tension la plus rapide possible de la bobine, et donc la vitesse d'actionnement, est d'une importance critique.

#8
  0
Josemi Rodríguez
2019-10-27 02:28:08 UTC
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Je ne sais pas s'il existe une manière appropriée de le faire, mais j'étudierais d'abord quels changements de courant se produisent dans tout le processus du mouvement de l'un des solénoïdes.

C'est assez facile à faire avec un oscilloscope et une résistance de faible valeur en série avec le solénoïde.En utilisant deux sondes dans l'oscilloscope (ou en utilisant une sonde différentielle), vous mesurez la chute de tension dans la résistance dans tout le processus de mouvement.

Une fois que vous avez cela, il y a probablement une baisse de courant après l'arrêt du mouvement.Quelque chose comme celui-ci peut être mesuré avec un microcontrôleur à faible coût avec une résistance de faible valeur à nouveau, et vous pouvez le programmer pour détecter le modèle que vous avez observé dans le solénoïde que vous avez étudié.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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