Czujnik tensometryczny

[elro75]

Witam ! Mam sterownik kt350. Czy jest możliwość podpięcia do niego suportu tensometrycznego ? Ogólnie chciałbym taki suport założyć do swojego roweru. W internecie są same dedykowane suporty. Czy można kupić taki z wyjściami jak do np manetki ?

[gość]

Wtyczkę łatwo przerobić.
Ale czy ten sterownik współpracuje z tensometrem?
Bo ja testowałem podłączenie tenso zamiast manetki i to praktycznie nie działa.

[tas]

KT sterowniki prawdopodobnie da się przerobić z PAS na tenso, ale będę nad tym siedział jeszcze żeby ogarnąć jakiś poradnik jeśli faktycznie to będzie działać w miarę.

[W.P.]

Bo ja testowałem podłączenie tenso zamiast manetki i to praktycznie nie działa.

A czy robiłeś jakieś pomiary? Czy z czujnika nacisku wychodzą tylko przewody z samego tensometru, czy też jest to układ aktywny ze wstępną obróbką sygnału z wyjściem napięciowym, gdzie wartość napięcia jest funkcją momentu.

Przepraszam za pytanie laika, ale nigdy nie widziałem takiego czujnika.

[gość]

Ja miałem tesdometr w bębenku tylnego koła.
Przy nacisku na pedały rosło napięcie na wyjściu czujnika.
Ale przy zasilaniu 5V na wyjściu było poniżej 3V i to tylko przy naprawdę mocnym depnieciu.
Tak że sterownik z czujnikiem podłączonym zamiast manetki ledwo dawał moc i to tylko w momentach najmocniejszego nacisku

[W.P.]

W takim razie pozostaje dorobić prosty wzmacniacz napięciowy z regulowanym wzmocnieniem.

[elro75]

Pomyślałem sobie, że można by czujniki nacisku i do tego bezprzewodową elektronikę zasilaną ogniwem li- ion zamocować w pedałach, a odbiornik podłączyć do wejścia manetki. Tydzień dłubałem prototyp i coś takiego na razie stworzyłem. Częstotliwość 2.4 GHz.
https://youtube.com/shorts/BWYnzUU-04A? ... YrC_YiI2ZG

[W.P.]

Pomyślałem sobie, że można by czujniki nacisku i do tego bezprzewodową elektronikę zasilaną ogniwem li- ion zamocować w pedałach, a odbiornik podłączyć do wejścia manetki.

Jak przy każdym projekcie - I-szy etap czyli "na stole" masz za sobą.
Schody zaczynają się kiedy przychodzi do praktycznej realizacji.

Łącze bezprzewodowe to ciekawa propozycja. Jednak w praktyce trzeba będzie pokonać wiele barier, chociażby wodoodporność czy zamocowanie samego czujnika w sposób stabilny. Także akumulator i elektronika powinny zmieścić się wewnątrz pedału by uchronić je przed skutkami przypadkowego uszkodzenia mechanicznego. A przy przeprowadzaniu roweru przez drzwi najczęściej zahacza się właśnie pedałem.

Mimo wszystko fajny projekt. Gratuluję twórczej inwencji.

[elro75]

W.P. Plan jest taki, żeby małymi kroczkami ulepszać projekt. Dzięki za pokrzepienie ! Na pewno uda się coś wymyśleć w sprawie wodoodporności i wytrzymałości mechanicznej. Pewno druk 3D znalazłby tu swoje zastosowanie. Mimowolnie coś zawsze wpadnie do głowy. Myślę, że następny krok poza tym, że trzeba najpierw sensownie pogodzić dane z dwóch czujników Halla w odbiorniku to zaprojektowanie płytek drukowanych. Zaletą takiego układu było by to, że wystarczy tylko zamocować nowe pedały i podpiąć odbiornik do zasilania i wejścia manetki, które to ma każdy sterownik.

[zielony71]

Interesujący projekt. Pomyślałem sobie, że można by trochę uprościć etap projektowania wykorzystując jako podstawę elementy wagi elektronicznej bluetooth. Wtedy pozostaje nam właściwie tylko etap odczytu sygnału i przełożenie go na odpowiedni poziom napięcia dla zasilania manetki.

[tkoko]

Problemy do rozwiązania przy czujniku w/na pedałach
1. czujnik musiałby działać z obu stron pedałów.
2. nie wystarczy podać sygnał/napięcie z czujnika na manetkę bezpośrednio, gdyż wystąpi wówczas "upierdliwe pompowanie" wspomagania. Zapewne (jak w fabrycznych tensometrach w supporcie) konieczny będzie i czujnik obrotów, oraz odpowiedni sterownik umożliwiający odpowiednią kalibrację parametrów czujnika.
Prostszym pomysłem byłaby belka tensometryczna w miejsce korb.
https://www.google.com/search?q=pr%C4%9 ... utc=sp-006
lecz jej ceny, i kłopot w adaptacji "zabijają" sens konstrukcji.

[elro75]

Interesujący projekt. Pomyślałem sobie, że można by trochę uprościć etap projektowania wykorzystując jako podstawę elementy wagi elektronicznej bluetooth. Wtedy pozostaje nam właściwie tylko etap odczytu sygnału i przełożenie go na odpowiedni poziom napięcia dla zasilania manetki.

Trzeba by się wgryźć w zamysły projektanta wagi. Było by to dla mnie trudniejsze niż tak jak zrobiłem czyli Atmega328 + nRF24L01, nad którym mam pełną kontrolę programową.

[elro75]

Problemy do rozwiązania przy czujniku w/na pedałach
1. czujnik musiałby działać z obu stron pedałów.
2. nie wystarczy podać sygnał/napięcie z czujnika na manetkę bezpośrednio, gdyż wystąpi wówczas "upierdliwe pompowanie" wspomagania. Zapewne (jak w fabrycznych tensometrach w supporcie) konieczny będzie i czujnik obrotów, oraz odpowiedni sterownik umożliwiający odpowiednią kalibrację parametrów czujnika.
Prostszym pomysłem byłaby belka tensometryczna w miejsce korb.
https://www.google.com/search?q=pr%C4%9 ... utc=sp-006
lecz jej ceny, i kłopot w adaptacji "zabijają" sens konstrukcji.

Co masz na myśli mówiąc powstanie upierdliwe pompowanie ? Można umieścić z jednej i drugiej strony pedały czujniki Halla. Atmega328 ma sporo portów IO. Programowo można obejść bardzo dużo. Chociażby np: zerowanie wartości z czujnika przy każdym uruchomieniu albo zwielokrotnienie napięcia na wyjściu. Praktycznie w prosty sposób programowo można zrobić wiele. Belka tensometryczny fajna sprawa ale zrobić z niej korbę trochę trudniej i wtedy elektronika też musiała by być na korbie bo pedały przecież się kręcą, a korba nie.

[tkoko]

Co masz na myśli mówiąc powstanie upierdliwe pompowanie ?

Korba w pozycji pionowej będzie generować "zerowe" napięcie, w pozycji poziomej "maksymalne" napięcie. więc na silnik będzie podawana "impulsowa" moc zależna od położenia korby, niekoniecznie proporcjonalna do nacisku na korbie..

[elro75]

Co masz na myśli mówiąc powstanie upierdliwe pompowanie ?

Korba w pozycji pionowej będzie generować "zerowe" napięcie, w pozycji poziomej "maksymalne" napięcie. więc na silnik będzie podawana "impulsowa" moc zależna od położenia korby, niekoniecznie proporcjonalna do nacisku na korbie..

Fakt jest taki, że począwszy od pionowej pozycji korby do poziomej siła nacisku będzie wzrastać płynnie tak, że sygnał podawany na wejście manetki, też będzie powiedzmy pulsował.Czyli trzeba będzie programowo złagodzić w razie potrzeby to szarpanie. W praniu się okaże zapewne.

[roland]

Fakt jest taki, że począwszy od pionowej pozycji korby do poziomej siła nacisku będzie wzrastać płynnie tak, że sygnał podawany na wejście manetki, też będzie powiedzmy pulsował.Czyli trzeba będzie programowo złagodzić w razie potrzeby to szarpanie. W praniu się okaże zapewne.

Dokładnie tak było wg moich wstępnych testów, wartość mierzona z tensometru pulsuje w rytm kręcenia korbami, zajmowałem się tym zagadnieniem na moim prototypie konwertera tensometr->manetka, do czego doszedłem to że równolegle przypatrując się impulsom z tensometru kontroler wie w jakim położeniu znajduje się korba i patrząc na obliczoną wcześniej albo wyestymowaną czy też nauczoną mapę korekty sygnału można ten sygnał poprawić. Niestety priorytety mi się zmieniły, z remontu domu jeszcze nie wyszedłem i tylko jeżdżę na tym co zbudowałem lata temu.

pozdrawiam

[elro75]

Roland tzn. przypatrywałeś się impulsom z tensometru fabrycznego i sterownikowi z wejściem na tensometr ?

[roland]

Roland tzn. przypatrywałeś się impulsom z tensometru fabrycznego i sterownikowi z wejściem na tensometr ?

To co napisałem dotyczy tego tensometru: https://pl.aliexpress.com/item/33030138390.html

[tkoko]

Roland tzn. przypatrywałeś się impulsom z tensometru fabrycznego i sterownikowi z wejściem na tensometr ?

Bezpośredni sygnał/napięcie chińskiego tensometru wygląda jak poniżej. Zapewne aby zmniejszyć to "tętnienie", na ten sygnał nakładany jest sygnał z czujnika obrotowego, dzięki czemu sterowanie jest płynniejsze, ale to tylko moje przypuszczenie.

[PSORek]

Pozwolę się wtrącić w temat
odnośnie alternatywnego oprogramowania do KT to wątek : https://endless-sphere.com/sphere/threa ... 5kw.87870/
Do tego już trzeba mieć już wyższe umiejętności i zdolności elektroniczne.

Konwertery dla suportów około 400zł na ALi typu Tensometr t2,t4,t9 1.5V Analog ( z PAS 48imp / obrót) na sygnał manetki też są na githubie

Fajny projekt bezprzewodowego tensometru , już ktoś coś takiego budował, jednak uważam to za przerost formy nad treścią.

All in One czyli wszelkie limitery (legal 250W i 25kmh / nielegal) kontrola prądu , tensometr i PAS macie w projekcie MPe V6 od Marka z BIKEL.pl który ostatnio został uwolniony i przeszedł z fazy komercja+wsparcie /nieprodukowany+brak wsp. na OpenSource i jest już na Github, Arduino Nano + moduł ADS 10bit 4x wejście Analog 5V.

Osobiście szukając jak podłączyć tensometr pod sygnał manetki poszedłem tą drogą co Wy zaczynacie i założyłem moją wersję DiY MPe v6 na Arduino Nano ponieważ wsad do procesora był ogólnie dostępny. Opis czyli instrukcja jest mocno rozbudowany i toporny ale do przebrnięcia.
Zmodyfikowałem i rozbudowałem aplikację Licznik po Bluetooth aby też służyła do konfiguracji MPe.
Pracuje też nad wersją miniaturową na ESP32 i na pomiarze pradu w kontrolerze oraz komunikacja esp z kontrolerem

[elro75]

PSOrek Wszystko w jednym - super sprawa ! Cieszę się z mojego zaczętego projektu jak Ty ze swojej kontynuacji DIY MPe V6.

[W.P.]

Bezpośredni sygnał/napięcie chińskiego tensometru wygląda jak poniżej. Zapewne aby zmniejszyć to "tętnienie", na ten sygnał nakładany jest sygnał z czujnika obrotowego, dzięki czemu sterowanie jest płynniejsze, ale to tylko moje przypuszczenie.

Przypomina to przebieg za mostkiem Graetza. Można nieco zmniejszyć tętnienia obwiedni wygładzając ją kondensatorem.

[elro75]

W.P. dobry pomysł. Gdyby tak dać jeszcze z wyjścia potencjometr do masy można by regulować głębię wpływu kondensatora.

[W.P.]

Niestety problem jest nieco większy i to związany z kadencją.
Dla wolnej jazdy należałoby użyć dużej pojemności by wygładzić przebieg. Jednak przy zwiększeniu prędkości tak dobrana pojemność wprowadzałaby nieakceptowalne opóźnienia. Skutek byłby taki, że pomimo zerowej kadencji kontroler silnika otrzymywałby jeszcze przez jakiś czas nieaktualną informację.

Zbyt mały kondensator byłby wystarczający przy dużej kadencji ale przy małej występowałby efekt szarpania.

Chyba dobrym rozwiązaniem byłoby zastosowanie dużej pojemności rozładowywanej źródłem prądowym sterowanym sygnałem proporcjonalnym do prędkości obrotowej korb.
Tym sposobem można by uniknąć i szarpania przy niskiej kadencji,
i przeciągania przy wysokiej.

Kolejny krok po w/w obróbce wstępnej sygnału to skalowanie.
W tym punkcie należy odpowiednio dobrać wzmocnienie, czyli stromość charakterystyki:
U_wy = f(nacisk na pedały).
Ten sygnał ma pomagać a nie przejmować kontrolę nad napędem.

Słowem ambitna zabawa w sam raz na listopadowe wieczory

[tkoko]

Komplikujecie proste rozwiązanie.
Jak wcześniej napisałem, fabryczne tensometry mają czujnik kadencji/obrotów. Wystarczy "złączyć" sygnał tensometru i czujnika obrotów zwykłymi diodami, by otrzymać mniej "piłowaty" kształt sygnału.Dodatkowo (przy odpowiedniej kalibracji obu sygnałów), mamy kompensację spadku nacisku na pedały przy wzroście kadencji/obrotów.

[W.P.]

Co do idei pomysł dobry, zwłaszcza, że oba sygnały są synchroniczne i łatwo uzyskać wymagane przesunięcie fazowe by sygnał obrotów pokrył przestrzeń pomiędzy wierzchołkami sygnału z tensometrów.

Jednak jak zwykle diabeł tkwi w szczegółach.

Sygnał z czujnika kadencji pochodzi z czujników Halla i ma stałą amplitudę, to sygnał zerojedynkowy.
Sygnał z tensometrów ma amplitudę zależną od siły nacisku na pedały, co obrazuje zamieszczony przez Kolegę wykres.
Jak więc to złożyć, by i wygładzić obwiednię, i równocześnie nie zafałszować informacji o sile nacisku?

[PSORek]

W wątku o Barmalu viewtopic.php?t=2147widziałem próby po analogu, nawet nie chciałem się za to zabierać.

Moment jest duży podczas startu co przekłada się na napięcie , analogowo dosyć prosto przez podwójny wzmacniacz komparator i to przerobić z 1.5-3V na 0.8 - 4.2 dla manetki. Praca silnika będzie wyglądać jak kolega na wykresach wyżej pokazał, zwiększając RPM będzie spadał moment na pedałach co przełoży się na dodawanie mocy na silnik. dodając potencjometr zewnętrzny dla wzmocnienia uzyskamy regulację Mocy.
Większość tanich kontrolerów czujniki PAS mają 6-12 magnesów - bynajmniej ja tak mam u siebie.

Impulsy enkoderowe z PAS już analogowo jest gorzej obrobić, moje suporty w ebajkach mają wyjścia ENC i DIR po 48imp/obrót więc wystarczy nacisnąć pedał i stanąć na nim gdy się napina łańcuch i już jest moment+kilka impulsów , wyjście DIR pokazuje kierunek obrotu. Więc Analogowo da się ale nie koniecznie będzie to proste - trzeba użyć kilka układów cyfrowych.

Cyfrowo z gotowego suportu Torque analog+PAS macie prosty program na małe arduino, kilka elementów i pozmieniać parametry pod swój suport i rower i .. gotowe
https://github.com/stancecoke/Minimal_E ... controller
są wersje z pomiarem prądu z baterii - ograniczenie PWM na kontroler do zadanej mocy itd

kolejny i tu macie pełną analizę :
https://github.com/Chris741233/torque_to_throttle
Arduino , rezystor i kondensator - chyba prościej sie nie da

[tkoko]

Moja propozycja tensometru w pedale.
Filtry/kształt sygnału możesz kształtować jak na nadajniku, tak i odbiorniku. W nadajniku będzie trudniej ze względu na ograniczone stabilizowane napięcie (ponizej 3V). W odbiorniku masz większe możliwości gdyż napięcie zasilania masz dowolne. Dodatkowo pedał będzie narażony na większe mozliwości uszkodzeń.
Jest to propozycja z jednym pedałem (do testów, a być moze i do końcowego użytku), a jeżeli się sprawdzi, łatwo można ją rozszerzyć i o drugi pedał (trzeci kanał).
Założenie jest takie;
Czujnik obrotów "by Miki"
viewtopic.php?p=69842#p69842
zespolony z pedałem, ma przynajmniej dwie pary hali (równoległe), sterujące przez przerzutnik "D" kierunkiem obrotów i przez konwerter F/V napięciem manetki zależnym od RPM korby.
Sygnał tensometru jest właczany jedynie przy minimalnym obrocie/napięciu (zabezpieczenie przed samoistnym uruchamianiem silnika). W cellu zmniejszenia efektu "pompowania" przy braku sygnału z drugiego pedału, sygnał jest wygładzany filtrem (regulowanym) tak by efekt wspomagania był przyjemny/optymalny.
Ponieważ maksymalny nacisk/Nm jest uzyskiwany jedynie przy niskiej kadencji (0 - 40 RPM),
https://zaltec.pl/narzedzia/obroty-mome ... kalkulator
przy odpowiednim zestrojeniu układu powinno to działać w miarę poprawnie.
.

[elro75]

tkoko dzięki za projekt ! NRf24L01 mają wiele kanałów, a transmisja o szybkości 1 mb/s spokojnie powinna wystarczyć. Dzisiaj projektowałem wzmacniacz sygnału z czujnika Halla, ponieważ przy małej zmianie odległości magnesu od czujnika Halla napięcie musi wzrosnąć myślę w granicach 0.5-1V . Czujnik Halla będzie przyklejony w środku pedały we wgłębieniu, a sprężysta płytka z magnesem na całej powierzchni pedały. Na razie ma być dla próby jednostronny czujnik. Wracając do twojego projektu za odbiornikiem jest wzmacniacz f/v Jak on wpływa na ostateczny kształt sygnału wychodzącego do wejścia manetki poza tym, że uruchamia sam proces ? Myślałem o czujniku obrotów. Na drukarce laserowej można łatwo wydrukować tarczę np: z rozdzielczością 50 pasków czarno białych na okręgu. Można by jakoś optycznie zrobić ten czujnik obrotów.

[W.P.]

Dzisiaj projektowałem wzmacniacz sygnału z czujnika Halla

A czy rozważałeś wykorzystanie tensometru jako czujnika nacisku. Można by uzyskać lepszą liniowość przyrostu napięcia w f-cji nacisku.

[tkoko]

Dzisiaj projektowałem wzmacniacz sygnału z czujnika Halla, ponieważ przy małej zmianie odległości magnesu od czujnika Halla napięcie musi wzrosnąć myślę w granicach 0.5-1V . Czujnik Halla będzie przyklejony w środku pedały we wgłębieniu, a sprężysta płytka z magnesem na całej powierzchni pedały.

Myślę że trudno będzie zestroić taki układ tak, by w różnych warunkach eksploatacji uzyskać powtarzalny pomiar nacisku. Tak jak napisał WP, zastosowałbym raczej belkę tensometryczną.
belka tenso 10 kg z konwerterem
https://allegro.pl/oferta/zestaw-hx711- ... 5246392137

belka tenso 20 kg
https://allegro.pl/oferta/belka-tensome ... 7625880652

działanie belki tensometrycznej i przetwornika
https://iautomatyka.pl/pomiar-ciezaru-z ... etrycznej/
precyzyjniejsza, cyfrowa, więc mniej podatna na zakłócenia.
Dobrać odpowiednią belkę, i dodatkowo do belki dać regulowaną sprężynę do kalibracji.

Wracając do twojego projektu za odbiornikiem jest wzmacniacz f/v Jak on wpływa na ostateczny kształt sygnału wychodzącego do wejścia manetki poza tym, że uruchamia sam proces ? Myślałem o czujniku obrotów. Na drukarce laserowej można łatwo wydrukować tarczę np: z rozdzielczością 50 pasków czarno białych na okręgu. Można by jakoś optycznie zrobić ten czujnik obrotów.

Jeżeli w nadajniku/odbiorniku jest opcja konwersji częstotliwości na napięcie, to sygnał/napiecie będzie zależny od tego konwertera. W przypadku zastosowania analogowego konwertera np.
viewtopic.php?p=136390#p136390
sygnał wygląda tak.
analogowy konwerter F/V;
http://chomikuj.pl/Preview.ashx?e=LatYE ... lXOAr&pv=2
W tym przypadku jakość/rozdzielczość zależy od ilości magnesów i doboru filtrów.
Sygnał z tenso i czujnika obrotów będzie miał wartość większego napięcia z obu czujników. Jak już wspomniałem, przy małych obrotach korby, np 5 RPM, Nm/kg są duże (waga ciała plus moc z rąk), natomiast przy dużych obrotach korby, o mocy decydują obroty czujnika bo moc w Nm/kg jest niska.

[PSORek]

Jeśli o belkę tensometryczną chodzi to może lepiej to upchać w tylne koło i mierzyć napięcie łańcucha i częściowo odpadnie efekt pulsacji jak tu:

Jako ciekawostkę, przeglądając materiały na temat gotowych rozwiązań które są dostępne, natknąłem się na pomiar w suporcie, gdzie tłumaczone to było tak, że pomiar jest realizowany na podstawie efektu Halla Oś pod wpływem wystąpienia sił "skręcających", zmieniała swoje właściwości magnetyczne, czytał to czujnik, i na tej podstawie było to sterowane. Niestety nie było to w żaden sposób rozwinięte, jeśli chodzi o to, z jakiego materiału ta oś itp.

Na kanale YT od Bikel.pl rozbierali T9 suport i tłumaczył jak działa, z grubsza to są dwa segmenty - obrotowy wewnętrzny z pomiarem na tensometrze i zewnętrzny - połączone są cewką indukcyjną która robi za komunikację i zasilanie , pomiar odbywa się w jednej osi dla T2 lub w dwóch dla t4 /t9

[Korpi]

Opis czyli instrukcja jest mocno rozbudowany i toporny ale do przebrnięcia.




___________
silnikkrokowy sprzedaje przez Internet następujące produkty: Silnik krokowy z magnesem trwałym, Silnik krokowy liniowy, Silnik krokowy z zamkniętą pętlą, Silnik krokowy nema 17. Można je nabyć przez Internet, jeśli zajdzie taka potrzeba.