وصف
مقياس الجهد هو جهاز استشعار يستخدم مقاومة متغيرة لقياس الدوران الزاوي (حتى 265o) للعمود. إنه أحد أجهزة الاستشعار من سلسلة 3-Wire.
تم تصميم مقياس الجهد بفتحة على شكل حرف D في وسطه. يسمح ذلك بإدخال عمود مربع من خلال الفتحة وتغيير موضع محور المستشعر أثناء دوران العمود.
يحتوي غلاف المستشعر على فتحتين قوسيتين متصاعدتين مما يسمح بضبط موضع مقياس الجهد بدقة حتى 90o بعد توصيله بهيكل الروبوت. يمكن تحقيق ذلك عن طريق فك براغي التثبيت وضبط المستشعر ثم إعادة ربط البراغي.
المستشعرات ثلاثية الأسلاك متوافقة مع V5 Robot Brain أو Cortex. يمكن تمديد كابل المستشعر باستخدام كابل تمديد ثلاثي الأسلاك.
لكي يعمل مقياس الجهد مع V5 Brain، يجب إدخال كابل المستشعر بالكامل في منفذ V5 Brain ثلاثي الأسلاك.
يأتي مقياس الجهد في مجموعة أدوات الاستشعار المتقدمة أو يمكن شراؤه كحزمتين هنا.
مقياس فرق الجهد | تم إدخال كابل المستشعر بالكامل |
كيف يعمل مقياس الجهد
يعمل مقياس الجهد من خلال جعل المقاوم المتغير يغير قيمته عندما يقوم العمود بتدوير المحور المركزي للمستشعر. يؤدي هذا التغيير في المقاومة إلى تعديل إشارة خرج V5 Brain. سيكون لإشارة الدخل المرتجعة جهد مختلف. يمكن لـ V5 Brain بالتنسيق مع برنامج المستخدم تحويل هذا التغيير في الجهد إلى نسبة دوران زاوية العمود أو درجات دوران العمود. يمكن لهذا القياس اكتشاف الزيادة أو النقصان في القيمة.
من مميزات مقياس الجهد أنه سيعيد نفس القراءة حتى لو تم إيقاف تشغيل V5 Brain ثم إعادة تشغيله مرة أخرى. إذا تم تدوير العمود أثناء إيقاف تشغيل الدماغ، فإن القيمة التي يعود بها مقياس الجهد ستكون هي نفسها كما لو كان الدماغ قيد التشغيل طوال الوقت. بمعنى آخر، سيُرجع مقياس الجهد دائمًا قيمة تعتمد على موضع المحور المركزي الخاص به. وهذا على عكس جهاز تشفير العمود البصري الذي يفقد قراءته في كل مرة يتم فيها إيقاف تشغيل الدماغ.
يجب أن يتم إقران مقياس الجهد مع لغة برمجة مثل VEXcode V5أو VEXcode Pro V5 لإنشاء برنامج مستخدم للدماغ للاستفادة من التغير في جهد الإشارة للتحكم في سلوك الروبوت.
يمكن تدوير المحور المركزي لمقياس الجهد بواسطة عمود 265o. وهذا يجعل المستشعر مثاليًا لقياس العمود الذي له دوران محدود مثل عمود الذراع أو عمود القابض المخلبي.
لا تجبر مقياس الجهد على الدوران أكثر من 265o. إذا تم إجبار المحور المركزي، فيمكن كسر الإيقاف الداخلي للمستشعر مما يسمح للمحور بالتدوير بحرية. إذا حدث هذا، فيجب إعادة تدوير/التخلص من المستشعر لأن قيمه لن تكون صحيحة.
يمكن تمديد نطاق قياس مقياس الجهد عن طريق وضعه على العمود المدفوع "لعزم الدوران" نسبة التروس ويتم قياس العمود على جانب القيادة لهذه النسبة. ومع ذلك، إذا تم استخدام هذه الطريقة، فإن دقة قيم المستشعر لن تكون كبيرة.
إذا كان العمود يدور بحرية، فيجب استخدام جهاز تشفير العمود البصري لقياس دوران العمود وليس مقياس الجهد.
الاستخدامات الشائعة لمقياس الجهد:
يتم استخدام مقاييس الجهد في التطبيقين بشكل شائع للتحكم في موضع التجميع أو تقديم تعليقات مختلفة إلى V5 Brain لتحديد وظيفة أو تغيير قيمة متغيرة. بعض الأمثلة على هذه الفصول الدراسية هي:
موضع التحكم: يمكن استبدال عمود ترس 84T (الخطوة 32 V5 Clawbot build) الموجود على ذراع V5 Clawbot بعمود أطول بحيث يمكن إدخال مقياس الجهد على العمود و مثبتة على برج Clawbot (الخطوات 35،36). بمجرد وضع المستشعر في مكانه، يمكن تحدي الطلاب لاستخدام ردود الفعل من المستشعر لتحريك ذراع V5 Clawbot وإيقافه والإمساك به على 3 ارتفاعات مختلفة عند الضغط على الأزرار الموجودة على وحدة التحكم V5.
ضبط المتغيرات/الوظائف: يمكن إدخال عمود قصير من خلال مقياس الجهد وتثبيته في محور المستشعر باستخدام أطواق عمود مطاطية، ثم يمكن إضافة مكون صغير (مثل شريط قفل عمود التشغيل) إلى رمح ليكون بمثابة مقبض الباب.
بمجرد تركيب هذه المجموعة على مجموعة نقل الحركة للروبوت، يمكن تحدي الطلاب لاستخدام ردود الفعل من المستشعر لتغيير الدرجات التي يتحول إليها الروبوت. في هذه الحالة، في كل مرة يتم فيها تشغيل البرنامج، إذا تم إدارة المقبض الموجود على مقياس الجهد إلى موقع مختلف، فسيقوم الروبوت بتدوير مقدار مختلف.
هناك نشاط ممتع آخر باستخدام هذا التجميع وهو تقسيم القيم التي يتم إرجاعها من مقياس الجهد إلى سبعة نطاقات. تحدي الطلاب لإنشاء برنامج مستخدم بحيث يتم تشغيل المقبض من نطاق واحد من القيم إلى النطاق التالي على مقياس الجهد، ويتم عرض يوم مختلف من الأسبوع (أو رسالة لطيفة أخرى) على شاشة اللمس الملونة لدماغ V5.
استخدامات مقياس الجهد في روبوت المنافسة:
التحقق من التحكم في العمود: تعتبر أجهزة تشفير V5 Smart Motor ممتازة عند استخدامها للتحكم في دوران العمود أثناء المنافسة. ومع ذلك، قد تكون هناك حالات يكون فيها مقياس الجهد مفيدًا للتحقق من دوران العمود الثانوي إلى الزاوية الصحيحة. على سبيل المثال، يمكن إضافة مقياس الجهد إلى عمود المعصم (خطوة 43، Flip build) للروبوت "Hero" - Flip.
في هذا المثال، سيوفر المستشعر ملاحظات لبرنامج مستقل لضمان عدم تخطي محرك السلسلة للمعصم سنًا على ضرس المعصم ومتزامنًا مع برنامج تشفير V5 Smart Motor.
اختيار وظيفة البرنامج: يمكن لـ V5 Brain، بقدرته على استيعاب 8 برامج مختلفة، توفير العديد من الإجراءات الروتينية المبرمجة. يمكن اختيار هذه البرامج من خلال شاشة Brain's Touch Screen قبل بدء المباراة. ومع ذلك، يمكن استخدام مقياس الجهد المزود بمقبض لتحديد الوظائف داخل البرنامج أو ضبط المتغيرات في اللحظة الأخيرة قبل وضع الروبوت في الملعب دون الحاجة إلى إزالة الدرع الواقي لشاشة اللمس.
على سبيل المثال، يمكن تدوير المقبض الموجود على مقياس الجهد من جانب واحد (نطاق منخفض) إلى الجانب الآخر (نطاق مرتفع) لتبديل الروتين المستقل للروبوت من روتين التحالف الأزرق وروتين التحالف الأحمر.