De VEX Potentiometer V2 is een sensor die de rotatiepositie van een as meet door een variabel spanningssignaal te leveren. Het biedt een hogere duurzaamheid, betrouwbaarheid en precisie vergeleken met eerdere potentiometermodellen.
Hoe de potentiometer V2 werkt
Een potentiometer is een analoge variabele weerstand. Het produceert een spanning die varieert op basis van de positie van een interne wisserarm die over een weerstandsmateriaal beweegt. Wanneer de as draait, beweegt de wisserarm over de weerstandsbaan, waardoor de weerstand en dus de uitgangsspanning veranderen.
De Potentiometer V2 maakt gebruik van een geleidende kunststof weerstandsbaan in plaats van een traditioneel mechanisch weerstandsmateriaal. Dit zorgt voor een soepelere werking, minder slijtage en een langere levensduur van de sensor. De sensor produceert een analoge spanning die door een V5 Brain 3-Wire Port wordt gelezen en omgezet in een digitale waarde tussen 0 en 4095.
Een potentiometer bevat ook een gebied dat de dode band wordt genoemd. Hierin is geen weerstandsmateriaal aanwezig. Als de wisserarm in dit gebied beweegt, wordt het circuit onderbroken en geeft de sensor 0 volt af. De Potentiometer V2 is ontworpen om dodebandeffecten te minimaliseren, waardoor consistentere metingen mogelijk zijn.
Veel gangbare potentiometers, zoals die voor volumeknoppen of lichtdimmers, maken gebruik van een vaste as om de weerstand tijdens het draaien aan te passen. Deze ontwerpen zijn vaak afhankelijk van wrijvingscontact met weerstandsmaterialen die na verloop van tijd kunnen slijten.
Bij potentiometers met een vaste as zorgt de rotatie van de as ervoor dat de afstrijker rechtstreeks over het weerstandsspoor beweegt. Na verloop van tijd kan mechanische slijtage leiden tot inconsistente metingen of sensorstoringen.
De VEX-potentiometer V2 maakt gebruik van een doorlopend gatontwerp in plaats van een vaste as. Door het middelste gat loopt een vierkante as, waardoor de rotatie kan worden gemeten zonder dat de montagemogelijkheden worden beperkt. Dit ontwerp zorgt voor flexibele integratie in diverse mechanismen, terwijl de duurzaamheid en nauwkeurigheid behouden blijven.
Veelvoorkomende toepassingen voor de V2-potentiometer
Potentiometer V2's worden doorgaans voor twee toepassingen gebruikt: het regelen van de positie van een assemblage of het geven van variërende feedback aan de V5 Brain om een functie te selecteren of een variabele waarde te wijzigen. Enkele voorbeelden hiervan in de klas zijn:
Besturingspositie: De as voor het 84T-tandwiel (stap 32 V5 Clawbot build) op de arm van de V5 Clawbot kan worden vervangen door een langere as zodat een potentiometer V2 op de as kan worden geplaatst en op de toren van de Clawbot kan worden gemonteerd (stappen 35, 36). Zodra de sensor op zijn plaats zit, kunnen de leerlingen worden uitgedaagd om de feedback van de sensor te gebruiken om de arm van de V5 Clawbot op 3 verschillende hoogtes te bewegen, te stoppen en vast te houden wanneer er op knoppen op de V5-controller wordt gedrukt.
Variabelen/functies aanpassen: Een korte as kan door een potentiometer V2 worden gestoken en met rubberen asringen aan de naaf van de sensor worden bevestigd. Vervolgens kan een klein onderdeel (zoals een Vergrendelingsstang voor de aandrijfas) aan de as worden toegevoegd om als knop te dienen.
Zodra deze constructie op een robotaandrijflijn is gemonteerd, kunnen de studenten de opdracht krijgen om de feedback van de sensor te gebruiken om de draaihoek van de robot te wijzigen. In dit geval zal de robot elke keer dat het programma wordt uitgevoerd, een andere hoeveelheid draaien als de knop op de potentiometer naar een andere positie wordt gedraaid.
Een andere leuke activiteit met deze assemblage is het verdelen van de waarden die de Potentiometer retourneert in zeven bereiken. Daag de leerlingen uit om een gebruikersprogramma te maken waarbij, wanneer de knop van het ene naar het andere waardenbereik op de Potentiometer V2 wordt gedraaid, er een andere dag van de week (of een andere leuke boodschap) op het kleurentouchscreen van de V5 Brain wordt weergegeven.
Toepassingen van een V2-potentiometer op een wedstrijdrobot
Verificatie van de asbesturing: De encoders van de V5 Smart Motor zijn uitstekend geschikt voor het regelen van de rotatie van een as tijdens een wedstrijd. Er kunnen zich echter gevallen voordoen waarbij een Potentiometer V2 nuttig kan zijn om te controleren of een secundaire as in de juiste hoek draait. Zo kan bijvoorbeeld een Potentiometer V2 worden toegevoegd aan de polsas (stap 43, Flip build) van de “Hero” Robot - Flip.
In dit voorbeeld geeft de sensor feedback aan een autonoom programma om te garanderen dat de kettingaandrijving voor de pols geen tand op het tandwiel van de pols heeft overgeslagen en synchroon loopt met de encoder van de V5 Smart Motor.
Programmafunctieselectie: De V5 Brain kan 8 verschillende programma's bevatten en kan daardoor veel geprogrammeerde routines bieden. Deze programma's kunnen vóór de start van een wedstrijd via het touchscreen van de Brain worden geselecteerd. Een Potentiometer V2 met een draaiknop kan echter worden gebruikt om functies binnen een programma te selecteren of variabelen aan te passen op het laatste moment voordat de robot op het veld wordt gezetzonder dat het beschermende schild van het touchscreen hoeft te worden verwijderd.
Zo kan de knop op de Potentiometer V2 bijvoorbeeld van de ene kant (laag bereik) naar de andere kant (hoog bereik) worden gedraaid om de autonome routine van de robot om te schakelen van een Blue Alliance-routine naar een Red Alliance-routine.