Ricavare numero di giri motore in corrente continua

[kf00115]

Ho un motore in corrente continua, 12 VDC Imax=2.4 A. Piloto il motore in PWM con impulsi 0-12V sul gate e motore collegato tra 12V e Drain. Il Source è a massa.
Dando un pilotaggio con PWM esempio 50 % come faccio a saper il numero giri motore, senza inserire encoder,dinamo tachimetriche o altro?
-1- Se inserisco un resistore tra source e massa potrei rilevare il ripple di commutazione delle spazzole ?
-2- Durante parte alta impulso PWM il motore è alimentato durante parte bassa no per cui funziona da generatore e potrei leggere la tensione prodotta?
Grazie per ogni intervento o consiglio.

[EcoTan]

Durante parte alta impulso PWM il motore è alimentato durante parte bassa no per cui funziona da generatore e potrei leggere la tensione prodotta?

Assolutamente sì. Occorre però che la frequenza sia bassa, altrimenti il diodo di recupero sta in conduzione per tutta la parte bassa e impedisce la lettura.

[kf00115]

Con conv. A/D ?
Potrei leggere la tensione ai capi del motore quando impulso PWM =0, amplificarla ed applicarla ad un ingresso analogico di un micro controllore. Questo in linea di massima è corretto, a parte i tempi di acquisizione Per avere un riferimento comune sarebbe meglio pilotare il motore tra Source e Massa ? Da esperienza diretta se uso un f sotto a 1 kHz (esempio 300- 600 Hz) il sistema, a bassissimi duty cicle mi diventa microfonico. Se uso 1000 Hz , il tratto di impulso basso varia da 0 a 1ms (in realtà non sfrutto tutta la dinamica quini diciamo da 30-40% a 90 %) quindi dovrei acquisire e convertire in un tempo tra 1 e 6 ms. Da evitare il duty cicle 100%

Se lascio il motore tra 12V e drain e tra source e massa inserisco un resistore di misura esempio 0.010 ohm 5 W, potrei risalire al num giri tramite la tensione rilevata ai capi del resistore stesso?

edit mir, utilizzare il maiuscolo nel/nei forum equivale ad urlare, pertanto inf uturo un rispetto della Netiquette è consigliabile. Grazie

[EcoTan]

Di solito non devi amplificare ma invece attenuare perché la tensione di ritorno è dello stesso ordine di grandezza della tensione di alimentazione.
Certo se il motore ha un capo a massa tutto si semplifica e funziona meglio, l'inversione di polarità puoi farla con un relè a due scambi dopo la regolazione.
La resistenza di misura per la corrente non va bene per misurare il regime di rotazione, semmai per fare un confronto.
L'effetto microfonico non lo vedo tanto, forse il motore gira a stento e basta una scossettina per farlo partire (ma il controllo di velocità allora non è efficace).

[kf00115]

Per il motore pilotato da source devo saturare il mosfet e dare sul gate tensioni più alte di 12V (magari charge pump) ma poi è difficile pilotare il PWM

Per amplificazione mi riferivo alla tensione sulla resistenza (chiamiamola shunt anche se impropriamente). Non so se questa tensione, ricavata dalla corrente del motore assorbita al momento del comando PWM ) ai capi della resistenza sia funzione della velocità del motore,al limite serve solo da test per dire il motore esiste.

Nel caso della tensione ai capi del motore durante il PWM, non posso usare il PWM hardware del micro controllore (esempio PIC) ma lo devo fare software così piloto direttamente io il pin alto e poi basso e durante il pin basso posso acquisire e convertire la tensione generate dal motore

attenuazione tensione:
non con partitore perché è in parallelo al motore, dovrebbe essere un qualcosa ad alta impedenza. un operazione usato come attenuatore

inversione polarità:
(ti riferisci alla tensione generata? ma non è unipolare?)

acquisizione conversione a/g:
- devo verificare se per duty cicle alto ho sufficiente tempo ad acquisire e convertire a/d
- per duty cicle 100% non posso usare questo sistema

Certo se potessi basarmi solo sulla corrente assorbita dal motore mentre vario il PWM sarebbe molto più semplice. Magari potrei tarare il sistema: leggo tensione, misuro giri con contagiri esterno e ricavo una serie di coppie di valori tensione /giri

Il discorso microfonico: il motore parte bene, gli impulsi sono ben squadrati è saturo bene (in pratica rimane freddo). L'effetto ronzio con frequenza 300 Hz l'ho per duty cicle basso da 1/255 fino a circa 80/255 o 90 /255. Diciamo che da 100/255 in poi fino a 255/255 scompare del tutto . Se pongo la frequenza a 5000 Hz , l'effetto compare.

[EcoTan]

La cosa più semplice sarebbe un Mosfet di potenza di tipo P anzichè N, che interrompa il positivo.
Poi un partitore resistivo non è che rovina il motore.

[Candy]

E' una operazione macchinosa che passa per la rilevazione della tensione motore. Si lascia un periodo di tempo in cui non si alimenta il motore e si misura la tensione generata, assicurandosi, con prove e verifiche, di non misurare durante transitori di commutazione.

Macchinosa perché occorre sincronizzare i convertitori A/D. Bisogna che siano veloci a convertire per poter tornare quanto prima a dare potenza aql motore.
Macchinosa perché il dato del convertitore va filtrato e, quindi, occorre fare molte misure consecutive prima di avere un valore attendibile. E' una tecnica quindi valida per dinamiche "lente".

[kf00115]

Potrei operare più semplicemente con il resistore di misura tra source e massa, anche se in modo approssimato, tenendo conto che il carico del motore é sempre lo stesso:

taratura:
imposto alcuni valori di PWM e leggo la tensione ai capi del resistore di misura e quindi i
punti conversione A/D

lo faccio, diciamo per 10 valori di PWM

e poi in base ai punti convertiti, entro un intervallo centrato sul valore di taratura , attribuisco l'intervallo di appartenenza del numero di giri

[Candy]

Io, ignorante, non ho capito nulla, e sarei curioso di sapere. Puoi spiegare in termini più "agricoli"?

[WALTERmwp]

Ciao kf00115, non mi è chiaro se la priorità sia quella di calcolare il numero dei giri o quella di applicare un controllo sulla corrente (assorbita o generata) per stabilire se riesci a calcolare il numero dei giri.
Si dovesse trattare del primo caso, escludendo l'impiego di qualsiasi sensore, come da te scritto, allora, predire per predire, non ci metti nulla di nulla e provi a ricavare una relazione tra la velocità di rotazione e la frequenza del periodo e del duty-cycle del PWM applicato.

Saluti