Kuvaus
Potentiometri on anturi, joka mittaa säädettävän vastuksen avulla akselin kulmakiertoa (265oasti). Se on yksi 3-Wire-sarjan antureista.
Potentiometrin keskellä on D-reikä. Tämä mahdollistaa nelikulmaisen akselin työntämisen reiän läpi ja anturin navan asennon muuttamisen akselin pyöriessä.
Anturin kotelossa on kaksi asennuskaariuraa, joiden avulla potentiometrin asentoa voidaan hienosäätää 90o asti sen jälkeen kun se on kiinnitetty robotin rakenteeseen. Tämä voidaan tehdä löysäämällä kiinnitysruuveja, säätämällä anturia ja kiristämällä ruuvit uudelleen.
3-johtimiset anturit ovat yhteensopivia V5 Robot Brainin tai Cortexin kanssa. Anturin kaapelia voidaan jatkaa käyttämällä 3-johtimista jatkokaapelia.
Jotta potentiometri toimisi V5 Brainin kanssa, anturin kaapeli on liitettävä kokonaan V5 Brainin 3-johtimiseen porttiin.
Potentiometri toimitetaan Advance Sensor Kit -sarjassa tai sen voi ostaa 2-pakkauksena täältä.
| Potentiometri | Anturin kaapeli täysin paikoilleen |
Kuinka potentiometri toimii
Potentiometri toimii siten, että säädettävä vastus muuttaa arvoaan, kun akseli pyörittää anturin keskinapaa. Tämä resistanssin muutos muuttaa V5 Brainin lähtösignaalia. Palautetulla tulosignaalilla on eri jännite. V5 Brain yhdessä käyttäjäohjelman kanssa voi muuntaa tämän jännitteen muutoksen prosentteina akselin kulman kiertymisestä tai akselin pyörimisasteista. Tämä mittaus voi havaita joko arvon nousun tai laskun.
Potentiometrin etuna on, että se palauttaa saman lukeman, vaikka V5 Brain sammutettaisiin ja sitten käynnistetään uudelleen. Jos akselia pyöritetään Brainin ollessa pois päältä, potentiometrin palauttama arvo on sama kuin jos Brain olisi ollut päällä koko ajan. Toisin sanoen potentiometri palauttaa aina arvon, joka riippuu sen keskipisteen sijainnista. Tämä on toisin kuin optisen akselin kooderi, joka menettää lukemansa aina, kun aivot sammutetaan.
Potentiometri on liitettävä ohjelmointikieleen, kuten VEXcode V5tai VEXcode Pro V5, jotta aivoille voidaan luoda käyttäjäohjelma, joka käyttää signaalijännitteen muutosta robotin toiminnan ohjaamiseen.
Potentiometrin keskinapaa voidaan pyörittää akselilla 265o. Tämä tekee anturista ihanteellisen akselin, jolla on rajoitettu pyörimisnopeus, kuten varren akselin tai kynsitarraimen akselin mittaamiseen.
Älä pakota potentiometriä pyörimään yli 265o. Jos keskinapa pakotetaan, anturin sisäiset pysäyttimet voivat rikkoutua, jolloin napa voi vapaasti pyöriä. Jos näin tapahtuu, anturi tulee kierrättää/hävittää, koska sen arvot eivät pidä paikkaansa.
Potentiometrin mittausaluetta voidaan laajentaa asettamalla se "vääntömomentin" välityssuhteen vetoakselille ja mittaamalla akseli välityssuhteen käyttöpuolelta. Kuitenkin jos tätä menetelmää käytetään, anturin arvojen resoluutio ei ole yhtä suuri.
Jos akseli pyörii vapaasti, akselin pyörimisen mittaamiseen tulee käyttää optista akselianturia, ei potentiometriä.
Potentiometrin yleisiä käyttötarkoituksia:
Näitä kahta sovellusta Potentiometrejä käytetään yleisesti kokoonpanon asennon ohjaamiseen tai vaihtelevan palautteen antamiseen V5 Brainille toiminnon valitsemiseksi tai muuttujan arvon muuttamiseksi. Joitakin luokkahuoneesimerkkejä näistä olisivat:
Ohjausasento: V5 Clawbotin varressa oleva 84T-vaihteen akseli (vaihe 32 V5 Clawbot build) voidaan korvata pidemmällä akselilla , jotta potentiometri voidaan asettaa akseliin ja asennettuna Clawbotin torniin (vaiheet 35,36). Kun anturi on paikallaan, oppilaat voidaan haastaa käyttämään anturin palautetta liikkumaan, pysäyttämään ja pitämään V5 Clawbotin kättä kolmella eri korkeudella, kun V5-ohjaimen painikkeita painetaan.
Säätömuuttujat/toiminnot: Lyhyt akseli voidaan työntää potentiometrin läpi ja kiinnittää anturin napaan kumisilla akselikauluksilla, sitten voidaan lisätä pieni komponentti (kuten vetoakselin lukkotanko) akseli toimimaan nupina.
Kun tämä kokoonpano on asennettu robotin voimansiirtoon, opiskelijat voidaan haastaa käyttämään anturin palautetta robotin kääntymisasteiden muuttamiseksi. Tässä tapauksessa joka kerta kun ohjelma suoritetaan, jos potentiometrin nuppi käännetään eri kohtaan, robotti kääntää eri määrän.
Toinen hauska toiminta tällä kokoonpanolla olisi jakaa potentiometristä palautetut arvot seitsemään alueeseen. Haasta opiskelijat luomaan käyttäjäohjelma niin, että kun nuppia käännetään potentiometrin arvoalueelta toiseen, eri viikonpäivä (tai muu söpö viesti) näkyy V5 Brainin värikosketusnäytöllä.
Potentiometrin käyttö kilpailurobotissa:
Akselin ohjauksen tarkastus: V5 Smart Motorin enkooderit ovat erinomaisia käytettäessä akselin pyörimisen ohjaamiseen kilpailun aikana. Saattaa kuitenkin olla, että potentiometristä voi olla hyötyä varmistamaan, että toisioakseli pyörii oikeaan kulmaan. Esimerkiksi potentiometri voitaisiin lisätä "Hero" Robot - Flipin ranneakseliin (vaihe 43, Flip build).
Tässä esimerkissä anturi antaa palautetta autonomiselle ohjelmalle varmistaakseen, että ranteen ketjukäyttö ei ole ohittanut hammasta ranteen ketjupyörässä ja että se on synkronoitu V5 Smart Motorin kooderin kanssa.
Ohjelmatoiminnon valinta: V5 Brain, jossa on 8 erilaista ohjelmaa, voi tarjota monia ohjelmoituja rutiineja. Nämä ohjelmat voidaan valita Brainin kosketusnäytöltä ennen ottelun alkua. Nupillisella potentiometrillä voidaan kuitenkin valita toimintoja ohjelman sisällä tai säätää muuttujia viime hetkellä ennen robotin asettamista kentälle ilman, että kosketusnäytön suojakilpeä tarvitsee poistaa.
Esimerkiksi potentiometrin nuppia voidaan kiertää yhdeltä puolelta (matala alue) toiselle puolelle (korkea alue) vaihtaaksesi robotin autonomisen rutiinin Blue Alliance -rutiinista ja Red Alliance -rutiinista.