Potencjometr VEX V2 to czujnik mierzący położenie obrotowe wału poprzez dostarczanie zmiennego sygnału napięciowego. Oferuje większą trwałość, niezawodność i precyzję w porównaniu do poprzednich modeli potencjometrów.
Jak działa potencjometr V2
Potencjometr jest analogowym rezystorem zmiennym. Wytwarza napięcie wyjściowe, którego wartość zmienia się w zależności od położenia wewnętrznego ramienia wycieraczki przesuwającego się po materiale rezystancyjnym. Podczas obrotu wału ramię wycieraczki przesuwa się po ścieżce rezystancyjnej, zmieniając rezystancję, a co za tym idzie, napięcie wyjściowe.
W potencjometrze V2 zastosowano ścieżkę rezystancyjną z przewodzącego plastiku zamiast tradycyjnego mechanicznego materiału rezystancyjnego. Zapewnia to płynniejszą pracę, zmniejsza zużycie i wydłuża żywotność czujnika. Czujnik generuje napięcie analogowe, które jest odczytywane przez port 3-Wire V5 Brain i konwertowane na wartość cyfrową z zakresu od 0 do 4095.
Potencjometr zawiera również obszar zwany strefą martwą, w którym nie ma żadnego materiału rezystancyjnego. Jeżeli ramię wycieraczki przesunie się do tego obszaru, obwód zostanie otwarty, a czujnik wyśle napięcie na 0 V. Potencjometr V2 zaprojektowano tak, aby zminimalizować efekty strefy nieczułości, umożliwiając uzyskanie bardziej spójnych odczytów.
Wiele powszechnie stosowanych potencjometrów, na przykład tych stosowanych w pokrętłach głośności lub ściemniaczach światła, wykorzystuje stały wałek, za pomocą którego można regulować opór podczas obrotu. Tego typu konstrukcje często opierają się na tarciu w kontakcie z materiałami oporowymi, które z czasem ulegają zużyciu.
W potencjometrach o stałym wale obrót wału powoduje bezpośrednie przesuwanie się suwaka wzdłuż ścieżki rezystancyjnej. Z biegiem czasu zużycie mechaniczne może prowadzić do nieścisłych odczytów lub awarii czujnika.
Potencjometr VEX V2 wykorzystuje konstrukcję przelotową zamiast stałego wału. Kwadratowy wał przechodzi przez otwór centralny, umożliwiając pomiar obrotu bez ograniczania opcji montażu. Konstrukcja ta umożliwia elastyczną integrację z różnymi mechanizmami, zapewniając jednocześnie trwałość i dokładność.
Typowe zastosowania potencjometru V2
Potencjometry V2 są powszechnie stosowane do dwóch zastosowań: kontrolowania położenia zespołu lub dostarczania zmiennej informacji zwrotnej do mózgu V5 w celu wybrania funkcji lub zmiany wartości zmiennej. Oto kilka przykładów z klas:
Pozycja sterująca: Wał przekładni 84T (krok 32 budowa V5 Clawbot) znajdujący się na ramieniu V5 Clawbot można wymienić na wał dłuższy o , tak aby potencjometr V2 można było umieścić na wale i zamontować na wieży Clawbota (kroki 35,36). Gdy czujnik znajdzie się na swoim miejscu, uczniowie mogą podjąć wyzwanie wykorzystania informacji zwrotnej z czujnika do poruszania, zatrzymywania i utrzymywania ramienia V5 Clawbot na 3 różnych wysokościach po naciśnięciu przycisków na kontrolerze V5.
Regulacja zmiennych/funkcji: Krótki wałek można włożyć przez potencjometr V2 i przymocować do piasty czujnika za pomocą gumowych kołnierzy wałka, a następnie do wałka można dodać mały element (taki jak blokada wałka sterownika), który będzie pełnił funkcję pokrętła.
Po zamontowaniu tego zespołu w układzie napędowym robota uczniowie mogą podjąć wyzwanie wykorzystania informacji zwrotnej z czujnika do zmiany kąta obrotu robota. W tym przypadku za każdym razem, gdy uruchamiany jest program, jeśli pokrętło potencjometru zostanie przesunięte w inne położenie, robot obróci się o inną wartość.
Inną ciekawą aktywnością wykorzystującą ten zestaw będzie podzielenie wartości zwracanych przez potencjometr na siedem zakresów. Zachęć uczniów do stworzenia programu użytkownika, który sprawi, że po przekręceniu pokrętła potencjometru V2 z jednego zakresu wartości na drugi na kolorowym ekranie dotykowym mózgu V5 wyświetli się inny dzień tygodnia (lub inna ciekawa wiadomość).
Zastosowanie potencjometru V2 w robocie konkursowym
Weryfikacja sterowania wałem: Enkodery silnika V5 Smart Motor doskonale sprawdzają się w przypadku sterowania obrotem wału podczas zawodów. Mogą jednak zdarzyć się przypadki, w których potencjometr V2 może okazać się przydatny do sprawdzenia, czy wałek wtórny obraca się pod właściwym kątem. Na przykład potencjometr V2 można dodać do wału nadgarstka (krok 43, Flip build) robota „Bohatera” – Flip.
W tym przykładzie czujnik przekaże informację zwrotną autonomicznemu programowi, aby upewnić się, że napęd łańcuchowy nadgarstka nie przesunął ani jednego zęba na zębatce nadgarstka i jest zsynchronizowany z enkoderem inteligentnego silnika V5.
Wybór funkcji programu: V5 Brain dzięki możliwości przechowywania 8 różnych programów może zapewnić wiele zaprogramowanych procedur. Programy te można wybrać za pomocą ekranu dotykowego Brain przed rozpoczęciem meczu. Natomiast potencjometr V2 z pokrętłem może być używany do wyboru funkcji w programie lub do dostosowywania zmiennych w ostatniej chwili przed ustawieniem robota na polu, bez konieczności zdejmowania osłony ochronnej ekranu dotykowego.
Na przykład pokrętło na potencjometrze V2 można obrócić z jednej strony (niski zakres) do drugiej strony (wysoki zakres), aby przełączyć autonomiczną procedurę robota z procedury Blue Alliance na procedurę Red Alliance.