Исследование точности позиционирования подъемной платформы на базе датчиков холла

РЕФЕРАТ

Отчет 44 с., 17 рис., 9 табл.,  10 источников, 1 прил.

ПОДЪЕМНИК, ЦИФРОВОЙ ДАТЧИК ХОЛЛА, МИКРОКОНТРОЛЛЕР, AVR, ТОЧНОСТЬ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ПОДЪЕМНИКА, ИССЛЕДОВНИЕ ВЫБЕГА ПОДВИЖНОЙ ПЛАТФОРМЫ, ЭКСПЕРИЕНТАЛЬНЫЙ СТЕНД.

Объектом исследования является подвижная платформа подъемного механизма.

Целью работы является построение экспериментального стенда, для дальнейшего изучения точности позиционирования подвижной платформы, в зависимости от нагружаемой массы и скорости движения платформы.

 Проект базируется на основании данных, полученных с помощью экспериментального стенда, посредством цифровых датчиков Холла и однокристального микроконтроллера, при помощи которого данные обрабатываются и выводятся на табло индикации.

Полученные показания позволят установить погрешность позиционирования подвижной платформы, чтобы в дальнейшем заняться решением данной проблемы.

Разработанная система имеет высокую степень внедрения, благодаря своей простоте и компактности размеров. Данная разработка крайне необходима для решения проблем точности позиционирования промышленных лифтов, электроподъемников, тельферов и других подъемных механизмов.

С точки зрения экономической эффективности разработка стенда и всей системы в целом имеет достаточно низкую стоимость и не несет в себе серьезных затрат.

СОДЕРЖАНИЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.. 4

ВВЕДЕНИЕ. 8

1 ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ПОДЪЕМНОЙ ПЛАТФОРМЫ НА БАЗЕ ДАТЧИКОВ ХОЛЛА.. 11

1.1 Описание установки. 11

2 ЭЛЕМЕНТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТЕНДА.. 14

2.1 Двигатель постоянного тока. 14

2.2 Цифровые датчики Холла. 18

2.2.1 Размещение и функции цифровых датчиков Холла. 22

2.3 Микроконтроллер. 24

2.4 Табло индикации. 28

2.4.1 Принцип работы ЖК табло на основе микроконтроллера Hitachi 31

2.5 Твердотельное оптореле. 33

3 ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА.. 37

3.1 Измерительная схема экспериментально стенда. 37

4 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТЕНДА   39

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 41

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 42

ПРИЛОЖЕНИЕ. 43

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

В настоящем отчете о НИР применяют следующие термины с соответствующими определениями:

АЦП – аналогово-цифровой преобразователь, устройство, преобразующее входной аналоговый в дискретный код (цифровой сигнал);

Выбег – погрешность позиционирования подъемной платформы;

Датчик Холла цифровой – датчик магнитного поля. Формирует сигнал «1», при помещении в зону действия магнитного поля, величина которого способна преодолеть порог срабатывания, этого датчика;

Тельфер – разновидность подъемного механизма, который способен перемещать грез не только вертикально, но и горизонтально;

ШИМ -  широтно-импульсная модуляция, приближение желаемого сигнала (многоуровневого или непрерывного) к действительным бинарным сигналам (с двумя уровнями - вкл/выкл), так, что, в среднем, за некоторый отрезок времени, их значения равны;

Эталонная линия остановки – условная линия, на уровне которой должна остановиться подъемная платформа;

ASCII - (англ. American Standard Code for Information Interchange) — американская стандартная кодировочная таблица для печатных символов и некоторых специальных кодов;

AVR – семейство 8-битных микроконтроллеров, фирмы Atmel;

AVR Studio – интегрированная среда для разработки AVR приложений от фирмы Atmel, позволяет отследить выполнение программы;

EEPROM - (англ. Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) — электрически стираемое перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство, один из видов энергонезависимой памяти. Память такого типа может стираться и заполняться данными до миллиона раз;