Sensore/traduttore per lettura posizione attuatore lineare

[marcosystem]

Buonasera cari colleghi,
fino ad oggi ho adoperato un piccolo motore elettrico DC brushed e sull'asse rotante ho installato e fissato un potenziometro rotativo da 10K il quale mi leggeva la posizione angolare dell'asse nel mio Arduino Uno (5V, Out, Gnd), come se fosse un encoder.
Quindi alcuni esempi:

- se il potenziometro si trova a 0 ohm, dal pin out usciranno 5V
- Se il potenziometro si trova a 2K, dal pin out usciranno 3,5V
- Se il potenziometro si trova a 5K, dal pin out usciranno 2,5V
- Se il potenziometro si trova a 8K, dal pin out usciranno 1,5V
- se il potenziometro si trova a 10K, dal pin out usciranno 0V

Un software gestiva la rotazione del motore da un opportuno sketch facendolo ruotare fin quando raggiungeva il target imposto.

Oggi ho deciso di adoperare un attuatore elettrico DC brushed ma non posso utilizzare il potenziometro, quindi mi serve un sensore/trasduttore che mi indichi la posizione del cilindro.
Mi sono imbattuto sui sensori Hall, ma non credo che potrei utilizzarli perché alcuni funzionano soltanto in on-off (con un solo magnete), mentre altri ne richiedono 2 ma per un funzionamento rotativo.
Sarebbe ottimo se esistesse un sensore Hall (alimentabile a 5V e come il potenziometro "5V, Out, Gnd") che lavori in "range" e con un solo magnete nel seguente modo:

Magnete vicinissimo al sensore > dal pin out esce massima tensione, quindi 5v
Magnete lontano dal sensore > dal pin out escono 0v
Magnete a metà distanza > dal pin out escono 2,5v

Quindi ad ogni piccolo spostamento del magnete (il magnete verrebbe fissato sulla parte mobile del cilindro, mentre il sensore nella parte fissa del corpo) dal pin out del sensore dovrà uscire un range di tensione compresa tra 0v...................5v

Nota: la distanza massima che devo coprire dal sensore al magnete di circa 60mm

Non so se esiste un sensore hall adatto a questo scopo
Oppure un dispositivo/sensore simile...

La cosa necessaria è che abbia 3 pin come i potenziometri, sensori hall... (5V, Gnd, Out)

[boiler]

Oggi ho deciso di adoperare un attuatore elettrico DC brushed ma non posso utilizzare il potenziometro, quindi mi serve un sensore/trasduttore che mi indichi la posizione del cilindro.

Non si capisce niente... ma vabbè...

Non so se esiste un sensore hall adatto a questo scopo

No.

La cosa necessaria è che abbia 3 pin come i potenziometri, sensori hall... (5V, Gnd, Out)

https://www.bourns.com/docs/Product-Datasheets/PTB.pdf

Boiler

[marcosystem]

Non si capisce niente... ma vabbè...

Pensavo di essere stato chiaro, ok cerchèrò di spiegarmi meglio:

In un motore (movimento rotatorio...) la posizione angolare del braccio si ricava da altrettanto movimento rotatorio encoder posto nella parte posteriore, oppure da un potenziometro installato sull'albero lento (la posizione si ricava in base al valore di ohm in scala).

In un attuatore (movimento lineare...) la posizione angolare del braccio si ricava da encoder installato sul relativo motore, oppure da opportuno trasduttore che legge la distanza di escursione del cilindro. Il movimento del cilindro è lineare, non rotatorio pertanto si deve utilizzare un dispositivo meccanico lineare (come quello linkato da te) oppure da un dispositivo digitale lineare.

Io vorrei poter utilizzare un dispositivo simile al sensore Hall (o se ci fosse un sensore Hall apposito). Vorrei evitare di utilizzare il potenziometro da te consigliato perché per poter funzionare dovrei andare a installare sul cilindro 2 rotelle e opportuno filo per muovere il cursore

[elfo]

Linear variable differential transformer
https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_variable_differential_transformer
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD598.pdf

[marcosystem]

Ciao Elfo, purtroppo un trasduttore di quel tipo costa parecchi soldi...
Io ero partito da un potenziometro di 3€.

E comunque la metodologia di installazione è un po laboriosa su un attuatore.
Io pensavo ci fosse qualcosa da porter utilizzare che costasse molto meno e senza troppi organo meccanici da installare, come per esempio un sensore Hall, un sensore IR (stesso sistema utilizzato dai misuratori laser per distanze, oppure sensori ultrasuoni...
Non so... ditemi quali trasduttori/sensori potrei adoperare.
Grazie

[elfo]

Digital Caliper US $3.51

https://www.aliexpress.com/af/digital-c ... y&jump=afs

[MarcoD]

Vuoi sentire una sola posizione o un campo di posizioni?
Vuoi un sensore lineare o rotativo ?
Se rotativo, multigiri o a escursione < 300 gradi ?
Precisione/ripetibilità ?

Ambiente domestico/laboratorio o industriale ?
Che vita/affidabilità ? 100 movimenti ? ,1000 ? 10000 ?

Costo minore di 5 € ?


Bello il calbro digitale proposto da elfo


Un potenziometro a slitta potrebbe funzionare da sensore di spostamento lineare...

[marcosystem]

Vuoi sentire una sola posizione o un campo di posizioni?

Ciao MarcoD,
un campo di posizioni (da 0V a...........5V) come ad un potenziometro a cui si da 5V in ingresso, in uscita si ha una tensione che varia in proporzione al valore di resistenza in uno specifico istante

Vuoi un sensore lineare o rotativo ?

Lineare
Voglio passare dal sistema "motore" al sistema "attuatore lineare"

Precisione/ripetibilità ?
Ambiente domestico/laboratorio o industriale ?
Che vita/affidabilità ? 100 movimenti ? ,1000 ? 10000 ?

Il potenziometro che utilizzavo era per uno casalingo e costava 3€.
Però le caratteristiche devono essere orientativamente queste

https://it.rs-online.com/web/p/potenziometri/1642677/?relevancy-data=636F3D3126696E3D4931384E525353746F636B4E756D626572266C753D656E266D6D3D6D61746368616C6C26706D3D5E2828282872737C5253295B205D3F293F285C647B337D5B5C2D5C735D3F5C647B332C347D5B705061415D3F29297C283235285C647B387D7C5C647B317D5C2D5C647B377D2929292426706F3D3126736E3D592673723D2673743D52535F53544F434B5F4E554D4245522677633D4E4F4E45267573743D3136342D32363737267374613D3136343236373726&searchHistory=%7B%22enabled%22%3Atrue%7D

[MarcoD]

un campo di posizioni (da 0V a...........5V) come ad un potenziometro a cui si da 5V in ingresso,

Non ci capiamo
Per campo intendo il campo di variazione della posizione in millimetri se lineare, in gradi se angolare.

[boiler]

Non ci capiamo

Meno male che non sono il solo...

In un motore (movimento rotatorio...) la posizione angolare del braccio

Che braccio? Un motore non ha braccia!

si ricava da altrettanto movimento

Altrettanto?

rotatorio encoder posto nella parte posteriore

A parte l'analisi logica della frase che equivale ad una divisione per zero... posteriore a che?

oppure da un potenziometro installato sull'albero lento

Albero lento? Ti è chiaro che noi non abbiamo davanti agli occhi il tuo accrocchio e non sappiamo di cosa tu stia parlando?

In un attuatore (movimento lineare...) la posizione angolare del braccio

Se il movimento è lineare non c'è nessuna posizione angolare.

si ricava da encoder installato sul relativo motore, oppure da opportuno trasduttore che legge la distanza di escursione del cilindro.

Ecco, questa sì, c'è.

Io pensavo ci fosse qualcosa da porter utilizzare che costasse molto meno e senza troppi organo meccanici da installare

E invece non c'è.

O meglio, di soluzioni ce ne sono a bizzeffe, ma o ti impegni un attimo a trovare il modo di montare una soluzione economica o opti per una soluzione piú costosa ma di semplice montaggio.
Esempi te ne sono stati dati, dal potenziometro lineare (slider) all'elegante soluzione proposta dapprima da elfo, così come quella successiva. Si potrebbe anche usare uno specchietto e un laser, ma non costa poco. Idem per una bella riga ottica Heidenhain.

O forse conviene risparmiarsi la fatica e comprare questo benedetto attuatore con encoder integrato.

Boiler