マーティーの工房日誌: OLED（SH1106 128x64 I2C）でスピンドルモーターのタコメーターⅡ

前回の続きで実用化を目指すべく「タコメーターⅡ」であります^^;
その時の動作確認全景ですが、

テストなので、コレットに6スリットの羽根をつけてました。

今回は、実際の取り付けの検討です。
実は、最初の方でスリットが多い方がいいかな～と思って
ソフトを作る前にFusion360でこれを描いておりました。

シルクカッパー（TINMORRY PLA）でプリントまでしてましたが、
使う前にボツ(-_-;)
見た目はなかなかかっこいいんですがね～

スリット数が少ない方がいいとわかって
３スリットに変更して

プリントして準備しておりました。

スピンドルモーターに取り付けるセンサー用マウントもプリントしてて^^;
左の窪みの所に

このセンサーを入れて

スピンドルモーターにこの様に取り付ける構想なのです。
マウントを胴体に巻く構成だと、ファンの風が胴体に当たらなくなるので
ここに固定することにしたわけです。

スリット付きの輪っかは、この位置になります。

ファンに嵌め込んで、この様になります。

実物はこうなります。

まだセンサーは付けてませんが、
これならファンの風もほとんど遮られずに胴体を空冷できるハズです。

で、フォトインタラプタ部分の２つのパーツを基板から外して
組み替えようとしてた矢先に、郵便が来ました！
これもいいかなとポチっておいたのが、意外と早く届いたのです^^;
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AliExpress.com Product - Line Track Sensor TCRT5000 Infrared Reflective IR Photoelectric Switch Barrier

早速そのセンサーボードを使ってみたいのですが、
インタラプタ型ではなく、リフレクタ型なので
スリット穴を広げて作り直しま～す^^;

センサーを挟み込む必要はないので
こっち向きに付けることにしました。

Cura Ver.3.5.1でスライス

Layer 0.2mm

TINMORRY PLA シルクカッパーは、「3Dプリンタその45」で格闘しましたが
PLAなのにとても粘りがあり、ブリッジもあるので、
「3Dプリンタその43」のTPUの様に遅い設定の
Speed 20mm/min、Travel 40mm/min、Retract 1mm
にして、ちと時間がかかります。

Repetier-Host Ver.1.6.0に読み込んで～
ん～ん、上下逆にした方が良かったかな？まあいいや^^;

シルクカッパーの1st Layerは、エナメル線みたいでキレイです。

遅くしただけあって、ブリッジ部は完璧のようです^^;

上手いこと最後までいきました。
終わってみれば、この向きでプリントしてよかった気がします^^;

Retract 1mmでTravelの糸引きは多いですね～
4mm辺りにしとけばよかった(-_-;)

では、このセンサーでやります。

VCC：5V
D0：Digital OUTPUT
A0：Analog OUTPUT
アナログの方では、検出の反射距離: 1～25mm とあります。

回路図は、これのようです。
パターンをたどると、A0は、TCRT5000のコレクタから出てました。

出所：AliExpress

モーターを木材のなんちゃってＶブロックにクランパーで固定して

センサーをギリギリに近づけます。

モータースタート！

テストの全景
最初の写真からモーターがひっくり返っただけです^^;

所が、回転数がとんでもない数値になってます。

あり得ない回転数です(-_-;)
インタラプト型では、上手くいってたんだけどな～

これでも、まだ１０Vなのです。

センサーの出力パルスを見ると
やけに細いですね～(-_-;)

時間軸を拡大！
ありゃ～～(T_T)
こりゃ~ダメなはずです。

で、１２Vにしてみると

あれっ？０rpm？(T_T)
モーターは回ってるんです。

センサーからのパルスが出なくなってます(T_T)

やっぱ、リフレクタ型よりインタラプタ型の方が安定するのかな～
コンパレータの閾値をVRで調整できるので、
センターに近いこの位置から

VRをこの位置まで回すとだいぶ良くなりました。

48V、DUTY 50%でも

パルスは、出るようになりましたが、
かなり振らついてます(T_T)

ん～ん、まだメーターの振らつきが大きすぎますね～
「タコメーターⅠ」で測定した「DUTY vs 回転数」では、
48V、DUTY 50%だと、7800rpmのハズなので、やや大きめですね～

瞬間的にですが、こんな値もしょっちゅうでます。

まともな動作ではないですが、動画で！

VRを更にギリギリまで調整すると、かなりよくなりました。
調整がクリティカルです。
時々、目一杯振れることがあります(T_T)
波形を見る限り高周波のヒゲは、ないようなのですが、出てるのかも？

波形はだいぶ安定しました。

同じく、48V、DUTY 50%でも
インタラプト型での測定と同じ、7800rpmになりましたが、

まだ、5秒に1回程度、妙な値を示します。
波形は、問題ないような感じです。
これも動画で！

携帯オシロDS203の横軸を最高にしたら

こんな細いパルスが出てます(T_T)
でもマウスのボードのインタラプタ型のセンサーでは、問題なかったから
マーティーのソフトは悪くないと思うのですが？

とても細いパルスです。
何かノイズっぽいものがあるのでしょう。

回転物なので静電気かも？と、

モーター本体とセンサーGNDを結んでみるも消えません。

別のインタラプト型センサーもポチっとくかな～

センサーボードのコンパレータの前
･･･つまりアナログ端子A0を重ねて見ることにします。
で、観測を始めると、５Vの低速では、こんなに波形が大暴れ(T_T)
コンパレータの閾値、低過ぎかな～
黄色：AO（Analog Outut）
水色：DＯ（Digital Output）

ちなみに、GNDは、この位置です。

48V DUTY 50%
波形はかなりまともですが、ピークが揺れてます。

スリット付きの回転体とセンサーが近すぎるんじゃないかな？
今は、かなりギリギリまで近づけてます。

シルクカッパーで光沢があるので反射が強過ぎるのかも？

ちょっとセンサーを遠ざけます。

距離を遠ざけるとピークが上がりました。

これは、最初のセンサーが近い時のです。

メーターの異常な振れも、完全消滅ではないですが、激減しました。
これなら使い物になりそうです。
距離で変化するということは、何か不要な反射があるってことでしょうね。
これも動画で！

センサー位置を近づけたり遠ざけたりを繰り返してると、
何故か、すこぶる調子が良くなりました^^;
5V動作で、センサーを近づけてもこの波形

最初、5Vでは、この波形だったのに全く再現しなくなったのです。
波形のピークはスリット通過の時で、
上とは、垂直レンジ0.2と0.5の差、ピークが半分程度しかなかったのです。
ということは、この波形の時は、スリットでも何か反射があったってことです。
もはや推測の域をでませんが、
スリットの周りに糸引きか何かが残ってて、高速回転を繰り返す内に
飛んでいって再現しなくなったのではないかと思われます。
何だかまたつまらんことで振り回された気がします(-_-;)
スリットは、もう少し大きくした方がいいかな～？

スリットの大きさや取付方、VR調整をちゃんとやれば、
使い物になることがわかったので、テストはこの辺でよしとします^^;

一応、インタラプト型もこの２種類をポチっておきます。
共にUS$ 0.57（8% OFF、送料 $0.62）
両方ポチっても送料が1個分にならず、ちょっとしか安くなりませんね～(T_T)