V5 3-वायर पोटेंशियोमीटर V2 का उपयोग करना

VEX पोटेंशियोमीटर V2 एक सेंसर है जो एक परिवर्तनीय वोल्टेज सिग्नल प्रदान करके शाफ्ट की घूर्णी स्थिति को मापता है। यह पिछले पोटेंशियोमीटर मॉडल की तुलना में अधिक टिकाऊपन, विश्वसनीयता और सटीकता प्रदान करता है।

पोटेंशियोमीटर V2 कैसे काम करता है

एक पोटेंशियोमीटर का सरलीकृत आरेख, जिसमें शाफ्ट को वाइपर आर्म और वृत्ताकार ट्रैक को रेसिस्टिव ट्रैक नाम दिया गया है। वाइपर आर्म रेसिस्टिव ट्रैक के साथ एक चाप में घूम सकता है।

पोटेंशियोमीटर एक एनालॉग वेरिएबल रेसिस्टर है। यह एक वोल्टेज आउटपुट उत्पन्न करता है जो एक प्रतिरोधक पदार्थ पर चलने वाले आंतरिक वाइपर आर्म की स्थिति के आधार पर बदलता रहता है। जैसे ही शाफ्ट घूमता है, वाइपर आर्म प्रतिरोधक ट्रैक पर घूमता है, जिससे प्रतिरोध और परिणामस्वरूप वोल्टेज आउटपुट बदल जाता है।

एक पोटेंशियोमीटर का सरलीकृत आरेख, जिसमें शाफ्ट को वाइपर आर्म और वृत्ताकार ट्रैक को रेसिस्टिव ट्रैक के रूप में दर्शाया गया है। पोटेंशियोमीटर के डेडबैंड क्षेत्र को लाल बॉक्स में हाइलाइट किया गया है।

पोटेंशियोमीटर V2 पारंपरिक यांत्रिक प्रतिरोधक सामग्री के बजाय एक प्रवाहकीय प्लास्टिक प्रतिरोधक ट्रैक का उपयोग करता है। इससे संचालन सुचारू रूप से होता है, टूट-फूट कम होती है और सेंसर का जीवनकाल बढ़ता है। यह सेंसर एक एनालॉग वोल्टेज उत्पन्न करता है जिसे V5 ब्रेन 3-वायर पोर्ट द्वारा पढ़ा जाता है और 0 से 4095 के बीच एक डिजिटल मान में परिवर्तित किया जाता है।

एक पोटेंशियोमीटर में एक ऐसा क्षेत्र भी होता है जिसे डेडबैंड कहा जाता है, जहां कोई प्रतिरोधक पदार्थ मौजूद नहीं होता है। यदि वाइपर आर्म इस क्षेत्र में चला जाता है, तो सर्किट खुल जाता है, और सेंसर 0 वोल्ट आउटपुट देता है। पोटेंशियोमीटर V2 को डेडबैंड प्रभावों को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे अधिक सुसंगत रीडिंग प्राप्त होती हैं।

वॉल्यूम कंट्रोल नॉब को 0 से 10 तक की सेटिंग्स की रेंज के साथ दिखाया गया है।

कई सामान्य पोटेंशियोमीटर, जैसे कि वॉल्यूम नॉब या लाइट डिमर के लिए उपयोग किए जाने वाले, प्रतिरोध को समायोजित करने के लिए एक निश्चित शाफ्ट का उपयोग करते हैं जो घूमते समय प्रतिरोध को समायोजित करता है। ये डिजाइन अक्सर प्रतिरोधक पदार्थों के साथ घर्षण संपर्क पर निर्भर करते हैं जो समय के साथ घिस सकते हैं।

फिक्स्ड शाफ्ट पोटेंशियोमीटर का आरेख।

फिक्स्ड-शाफ्ट पोटेंशियोमीटर में, शाफ्ट का घूर्णन सीधे वाइपर को प्रतिरोधक ट्रैक पर घुमाता है। समय के साथ, यांत्रिक टूट-फूट के कारण रीडिंग में अनियमितता आ सकती है या सेंसर खराब हो सकता है।

VEX पोटेंशियोमीटर V2 में एक थ्रू-होल डिज़ाइन है जो एक वर्गाकार शाफ्ट को इसके माध्यम से गुजरने की अनुमति देता है, जिससे लचीले डिज़ाइन को बढ़ावा मिलता है।

VEX पोटेंशियोमीटर V2 में फिक्स्ड शाफ्ट के बजाय थ्रू-होल डिज़ाइन का उपयोग किया गया है। एक वर्गाकार शाफ्ट केंद्रीय छेद से होकर गुजरता है, जिससे माउंटिंग विकल्पों को प्रतिबंधित किए बिना घूर्णन को मापा जा सकता है। यह डिजाइन टिकाऊपन और सटीकता बनाए रखते हुए विभिन्न प्रकार के तंत्रों में लचीला एकीकरण प्रदान करता है।

V2 पोटेंशियोमीटर के सामान्य उपयोग

पोटेंशियोमीटर V2 का उपयोग आमतौर पर दो अनुप्रयोगों में किया जाता है: किसी असेंबली की स्थिति को नियंत्रित करना या किसी फ़ंक्शन का चयन करने या किसी चर मान को बदलने के लिए V5 ब्रेन को भिन्न-भिन्न प्रतिक्रिया प्रदान करना। कक्षा में इनके कुछ उदाहरण इस प्रकार होंगे:

नियंत्रण स्थिति: 5 क्लॉबॉट की भुजा पर पाए जाने वाले 84टी गियर (चरण 32 वी5 क्लॉबॉट निर्माण) के लिए शाफ्ट को लंबे शाफ्ट से बदला जा सकता है ताकि शाफ्ट पर एक पोटेंशियोमीटर वी2 डाला जा सके और क्लॉबॉट के टॉवर पर लगाया जा सके (चरण 35,36)। एक बार सेंसर लग जाने के बाद, छात्रों को सेंसर से प्राप्त फीडबैक का उपयोग करके V5 कंट्रोलर पर बटन दबाने पर V5 क्लॉबॉट की भुजा को 3 अलग-अलग ऊंचाइयों पर हिलाने, रोकने और स्थिर रखने की चुनौती दी जा सकती है, जैसा कि नीचे दिए गए एनिमेशन में दिखाया गया है

चर/कार्यों को समायोजित करना: एक छोटी शाफ्ट को पोटेंशियोमीटर V2 के माध्यम से डाला जा सकता है और रबर शाफ्ट कॉलर के साथ सेंसर के हब पर फिक्स किया जा सकता है, फिर एक छोटा घटक (जैसे कि ड्राइवर शाफ्ट लॉक बार) शाफ्ट में एक नॉब के रूप में जोड़ा जा सकता है।

एक बार जब इस असेंबली को रोबोट के ड्राइवट्रेन पर लगा दिया जाता है, तो छात्रों को सेंसर से प्राप्त फीडबैक का उपयोग करके रोबोट के घूमने की डिग्री को बदलने की चुनौती दी जा सकती है। इस स्थिति में, हर बार जब प्रोग्राम चलाया जाता है, यदि पोटेंशियोमीटर पर लगे नॉब को अलग-अलग स्थिति में घुमाया जाता है, तो रोबोट अलग-अलग मात्रा में घूमेगा।

इस असेंबली का उपयोग करके एक और मजेदार गतिविधि यह होगी कि पोटेंशियोमीटर से प्राप्त मानों को सात श्रेणियों में विभाजित किया जाए। छात्रों को एक ऐसा उपयोगकर्ता प्रोग्राम बनाने की चुनौती दें जिससे पोटेंशियोमीटर V2 पर नॉब को मानों की एक सीमा से दूसरी सीमा तक घुमाने पर, V5 ब्रेन की रंगीन टच स्क्रीन पर सप्ताह का एक अलग दिन (या कोई अन्य मजेदार संदेश) प्रदर्शित हो।

प्रतियोगिता रोबोट पर V2 पोटेंशियोमीटर का उपयोग

शाफ्ट नियंत्रण सत्यापन: वी5 स्मार्ट मोटर के एनकोडर प्रतियोगिता के दौरान शाफ्ट के घूर्णन को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किए जाने पर उत्कृष्ट हैं। हालांकि, ऐसे मामले भी हो सकते हैं जहां एक पोटेंशियोमीटर V2 का उपयोग यह सत्यापित करने के लिए उपयोगी हो सकता है कि द्वितीयक शाफ्ट सही कोण पर घूम रहा है। उदाहरण के लिए, "हीरो" रोबोट - फ्लिप के कलाई शाफ्ट (चरण 43, फ्लिप बिल्ड) में एक पोटेंशियोमीटर V2 जोड़ा जा सकता है।

इस उदाहरण में, सेंसर एक स्वायत्त प्रोग्राम के लिए फीडबैक प्रदान करेगा ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि कलाई के लिए चेन ड्राइव ने कलाई के स्प्रोकेट पर कोई दांत नहीं छोड़ा है और यह वी5 स्मार्ट मोटर के एनकोडर के साथ सिंक्रनाइज़ है। इसे नीचे दिए गए एनिमेशन में दिखाया गया है।

प्रोग्राम फ़ंक्शन चयन: वी5 ब्रेन अपनी 8 अलग-अलग प्रोग्रामों को रखने की क्षमता के साथ कई प्रोग्राम किए गए रूटीन प्रदान कर सकता है। मैच शुरू होने से पहले ब्रेन की टच स्क्रीन के माध्यम से इन प्रोग्रामों का चयन किया जा सकता है। हालांकि, नॉब वाले पोटेंशियोमीटर V2 का उपयोग टच स्क्रीन के सुरक्षात्मक आवरण को हटाए बिना, रोबोट को मैदान में स्थापित करने से ठीक पहले प्रोग्राम के भीतर कार्यों का चयन करने या चर को समायोजित करने के लिए किया जा सकता है

उदाहरण के लिए, पोटेंशियोमीटर V2 पर लगे नॉब को एक तरफ (कम रेंज) से दूसरी तरफ (उच्च रेंज) घुमाया जा सकता है ताकि रोबोट की स्वायत्त दिनचर्या को ब्लू एलायंस दिनचर्या और रेड एलायंस दिनचर्या के बीच स्विच किया जा सके।

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