ここんとこ、ステッピングモーターの電流ばかり見ています。
随分前に、このホール素子の電流センサモジュール ±5Aのを使ってみました。
一応、Ｆ特は、DC～80KHzのようです。
ホール素子ではノイズが多過ぎて、階段波を確認できないほどでした。
これは、F300（62.5Hz）、約1Ap-pなので
歪は、ほとんどなく正弦波状の階段波のハズなのですが...
ということで、ちょっと前に、これを入手しています。
1000:1のCT（Current Trans）の電流センサです。
トランスなのでDCは、見れませんが、ノイズは、少ないはずです。
OP-AMPで増幅されて、電圧出力されます。
随分前に、このホール素子の電流センサモジュール ±5Aのを使ってみました。
一応、Ｆ特は、DC～80KHzのようです。
ホール素子ではノイズが多過ぎて、階段波を確認できないほどでした。
これは、F300（62.5Hz）、約1Ap-pなので
歪は、ほとんどなく正弦波状の階段波のハズなのですが...
トランスなのでDCは、見れませんが、ノイズは、少ないはずです。
OP-AMPで増幅されて、電圧出力されます。
US$ 1.85（10% OFF）
2個買って、両方共、半田ボールが残っていました（赤丸部）
簡単に取れましたが．．．(´-﹏-`；)
DCが見れないことだけは確かだが、感度や周波数特性は載っていません。
中央のOP-AMP LM358と青のポテンショメータでGain調整できるようです。
定格：5Aとあるだけなので、ドンピシャに調整してあれば、
5Ap-p ⇒ 0～5Vに変換されるだろうから
1A/V程の感度になっているのではないかと思われます。
裏側
「HW-670」で回路図を探しますが見つかりません。
CTに紫外線ライトを当てると、”ZMCT103C”の文字が見えました。
「ZMCT103C」で回路図を探していると、
電子工作専科さんのここにCTセンサの詳しい説明がありましたm(_ _)m
更に、こちらには、回路図を起こされて
LTSpiceでシミュレーションまでされています。
マーティーのと部品番号だけの差みたいなので、回路図を起こせそうです。
電子工作専科さんありがとうございますm(_ _)m
で、電流センサを取り付けけて波形を見るわけです。
左：CNC2418のコントロールボード（Woodpecker）
右：ステッピングモータードライバ（TB6560ボード）
CTセンサの5V電源をWoodpeckerから取って
CTの穴にステッピングモーターの赤線（－A/2B）を通しています。
所が、最初の波形がこれ！
F500、Peak 1A、Normal Decayモードで
X軸をF500で移動しているのですが、波形がメチャクチャなのです(T_T)
いくらなんでも、これじゃフルスッテプの方形波に近いです。
ここで、センサの応答がおかしい為と思い込み、すぐに使わなかったのです。
結局、Decay調整が悪いのと、CT電流センサのAMPがサチっていて、
合体した波形だったのです。
F100でも、正弦波に近いけど、こんなにイビツでした。
ということで、DC電流も見たかったので
一時、CTセンサは諦めて、この0.22Ω抵抗を使っていたわけです。
TB6560の設定も落ち着いたので、改めてCT電流センサを見てみます。
TB6560の設定後の電流を見ると
F500、Peak 1A、25% Decayモードです。
この波形なら、OP-AMPがサチっているとすぐにわかります。
CTセンサボードのポテンショメータでGainを下げていくと
まともな波形になりました！
上と同じ条件：F500、Peak 1A、25% Decay です。
F500なので、104.2Hz
ノイズがなくキレイで、歪の状態もよくわかります。
なかなか良さそうです。
0.5V/DIVレンジなので、0.5A/DIVになっているハズです。
・水色：ーB／1B（黒リード線）
観測中の全景！
CTセンサ使うとGND基準にオシロのプローブ当てれるので
2波同時に観測できます！
まあ、4chのオシロで差動にすれば、抵抗での観測も波形見れるのですが、
そんなオシロ持ってないので...(T_T)
0.22ΩとCT電流センサで比較してみます。
電流波形の周波数は、
1/16 Microstep、800step/mmに設定で、
1回転（1波長）で16step x 4 = 64step なので、
周波数[Hz] = F値mm/min ÷ 60sec x 800step/mm ÷ 64step/回転
F10 = 2.8Hz = 480msec
F50 = 10.4Hz = 96msec
F100 = 20.8Hz = 48msec
F120 = 25.0Hz = 40msec
F150 = 31.3Hz = 32msec
F200 = 41.7Hz = 24msec
F300 = 62.5Hz = 16msec
F500 = 104.2Hz = 9.6msec
F1000 = 208.3Hz = 4.8msec
F2000 = 408.6Hz = 2.4msec
ここからは、A4988で見ています。
右側のCTセンサの方が、Peak 0.2DIV程高めですが
これを基準にFeedをF10まで下げていきます。
ちなみに、左側の0.22Ωで観測している波形は、F10までPeak変化なしです。
F500、104.2Hz
F300、62.5Hz
CTセンサ、0.2DIV程下がって、左側と同等になりました。
F200、41.7Hz
CTセンサ、左側より僅かに低いです。
F150、31.3Hz
CTセンサ、F500から0.4DIV下がった感じです。
F100、20.8Hz
CTセンサ、急に下がって、F500から0.6～0.7DIVdownです。
この辺が、F500から30%downなので－3dBで
カットオフ周波数：20Hz付近ということになります。
F50、10.4Hz
CTセンサ、F500から半分以下、1.2～1.3DIVdownです。
レンジは変えてないのに急に大きなヒゲ波形ってのも妙です。
ということで
このCT電流センサでは、
波形だけ観察するならF50もいけるのでしょうが
値も見るならば、F200～300以上でしか使えないという感じです。
たぶん、50/60Hzの電気製品の消費電流専用なのかもしれません。
A4988でFeedを早くする方は、比較し忘れましたが
TB6560でのF2000、408.6Hz波形です。
CTセンサのレベル調整してない時なので、レベルは、比較できませんが
高調波を含む三角波で左右は相似波形になっているので
CNCのFeed速い方を観測する分には問題なさそうです。
ところで、0.22Ωで見たA4988の電流波形
F50 と F500でPeakが変化してないのです！
F50でもリップルもなくPeak電流が下がりません。
TB6560をもう一度よく確認する必要があります。(´-﹏-`；)
2個買って、両方共、半田ボールが残っていました（赤丸部）
簡単に取れましたが．．．(´-﹏-`；)
中央のOP-AMP LM358と青のポテンショメータでGain調整できるようです。
定格：5Aとあるだけなので、ドンピシャに調整してあれば、
5Ap-p ⇒ 0～5Vに変換されるだろうから
1A/V程の感度になっているのではないかと思われます。
「HW-670」で回路図を探しますが見つかりません。
電子工作専科さんのここにCTセンサの詳しい説明がありましたm(_ _)m
更に、こちらには、回路図を起こされて
LTSpiceでシミュレーションまでされています。
マーティーのと部品番号だけの差みたいなので、回路図を起こせそうです。
電子工作専科さんありがとうございますm(_ _)m
で、電流センサを取り付けけて波形を見るわけです。
左：CNC2418のコントロールボード（Woodpecker）
右：ステッピングモータードライバ（TB6560ボード）
CTセンサの5V電源をWoodpeckerから取って
CTの穴にステッピングモーターの赤線（－A/2B）を通しています。
F500、Peak 1A、Normal Decayモードで
X軸をF500で移動しているのですが、波形がメチャクチャなのです(T_T)
いくらなんでも、これじゃフルスッテプの方形波に近いです。
ここで、センサの応答がおかしい為と思い込み、すぐに使わなかったのです。
結局、Decay調整が悪いのと、CT電流センサのAMPがサチっていて、
合体した波形だったのです。
一時、CTセンサは諦めて、この0.22Ω抵抗を使っていたわけです。
TB6560の設定後の電流を見ると
F500、Peak 1A、25% Decayモードです。
この波形なら、OP-AMPがサチっているとすぐにわかります。
 |
| TB6560、F500、Peak 1A、25% Decay |
まともな波形になりました！
上と同じ条件：F500、Peak 1A、25% Decay です。
F500なので、104.2Hz
ノイズがなくキレイで、歪の状態もよくわかります。
なかなか良さそうです。
 |
| TB6560、F500、Peak 1A、25% Decay |
CTセンサは、2個買ってたので、A／B相電流を同時測定！
TB6560は、Peak 1Aに設定しているので
上よりGainとちょっと下げて、ちょうど 1V/Aに調整してます。0.5V/DIVレンジなので、0.5A/DIVになっているハズです。
50% Decayモード、1A、F500
・黄色：－A／2B（赤リード線）・水色：ーB／1B（黒リード線）
 |
| TB6560、F500、Peak 1A、50% Decay |
CTセンサ使うとGND基準にオシロのプローブ当てれるので
2波同時に観測できます！
まあ、4chのオシロで差動にすれば、抵抗での観測も波形見れるのですが、
そんなオシロ持ってないので...(T_T)
電流波形の周波数は、
1/16 Microstep、800step/mmに設定で、
1回転（1波長）で16step x 4 = 64step なので、
周波数[Hz] = F値mm/min ÷ 60sec x 800step/mm ÷ 64step/回転
F10 = 2.8Hz = 480msec
F50 = 10.4Hz = 96msec
F100 = 20.8Hz = 48msec
F120 = 25.0Hz = 40msec
F150 = 31.3Hz = 32msec
F200 = 41.7Hz = 24msec
F300 = 62.5Hz = 16msec
F500 = 104.2Hz = 9.6msec
F1000 = 208.3Hz = 4.8msec
F2000 = 408.6Hz = 2.4msec
となります。
ここからは、A4988で見ています。
右側のCTセンサの方が、Peak 0.2DIV程高めですが
これを基準にFeedをF10まで下げていきます。
ちなみに、左側の0.22Ωで観測している波形は、F10までPeak変化なしです。
F500、104.2Hz
CTセンサ、0.2DIV程下がって、左側と同等になりました。
CTセンサ、左側より僅かに低いです。
CTセンサ、F500から0.4DIV下がった感じです。
CTセンサ、急に下がって、F500から0.6～0.7DIVdownです。
この辺が、F500から30%downなので－3dBで
カットオフ周波数：20Hz付近ということになります。
CTセンサ、F500から半分以下、1.2～1.3DIVdownです。
F10、2.8Hz
もはや、CTセンサでは、観測できません。
妙な波形がでてるということは、そこだけ歪んでいるのだろうか？
階段波が微分された感じもしますが、レンジは変えてないのに急に大きなヒゲ波形ってのも妙です。
このCT電流センサでは、
波形だけ観察するならF50もいけるのでしょうが
値も見るならば、F200～300以上でしか使えないという感じです。
たぶん、50/60Hzの電気製品の消費電流専用なのかもしれません。
A4988でFeedを早くする方は、比較し忘れましたが
TB6560でのF2000、408.6Hz波形です。
CTセンサのレベル調整してない時なので、レベルは、比較できませんが
高調波を含む三角波で左右は相似波形になっているので
CNCのFeed速い方を観測する分には問題なさそうです。
ところで、0.22Ωで見たA4988の電流波形
F50 と F500でPeakが変化してないのです！
F50でもリップルもなくPeak電流が下がりません。
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| A4988 |
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