Vitaly
Новый проект регулятора, для моторов постоянного тока

Тема измерения скорости моторов через противоЭДС похоже себя исчерпала. С учетом того, что у юзеров нет калибровочных стендов, и железо должно быть простым - дальше ковыряться с симисторными регуляторами особого смысла нет, пора остановиться на достигнутом.

Но есть другой способ мерить обороты коллекторных двигателей - по пульсациям тока. Не буду вдаваться в дебри, и просто перечислю основное:

  • При питании постоянным напряжением, частота пульсаций тока равна оборотам, помноженным на количество полюсов. Амплитуда пульсаций довольно велика, 25% от общего сигнала.
  • Моторы бормашинок “универсальные”, их вполне можно питать выпрямленным напряжением.
  • Если не ставить сглаживающий конденсатор после выпрямителя - полезный сигнал тоже хорошо прослеживается. А конденсатор ставить не хочется, потому что он очень габаритный.
  • В некоторых бормашинках сигнал может быть сильно загажен непонятными “прострелами”, но их частота вроде бы выше той что нас интересует (и потому должна легко фильтроваться)
Новые платы регуляторов для бормашинок (v4)

github.com/speedcontrols/ac_sc_grinder

Про загребание денег лопатой на опенсорсах

Можно меня поздравить, сумма месячных “пожертвований” с Patreon, OpenCollective и Tidelift за мои опенсорсы добежала до 1000 долларов. Ну то есть, даже если полностью перестану получать деньги за рекламу то как минимум голодать уже не буду.

Это хорошо, потому что всякий депресняк “а вот как бы я повертелся без сайта” перестает давить на мозг. Ну и для ЧСВ денежка, полученная за “инженерные таланты” - намного приятнее, чем за умение барыжить рекламой.

Четвертая версия железа для регуляторов бормашинок

easyeda.com/speed/ac-speed-control-v4

Третью версию я эпично продолбал. Когда стал гонять на стенде конденсаторную понижайку на KP3310SGA, внезапно выяснилось что она включается 10 секунд. Ну то есть, ставить эти штуки в какую-нибудь умную розетку вполне нормально. А в девайс с выключателем питания - нихт.

Ну бешеной собаке пять верст не крюк, нарисовал следующую версию, вернув индуктивную понижайку. Остальные плюсы трёшки сохранились - односторонний монтаж SMD и платы под новые бормашинки.

Платы уже почти доехали, надеюсь на днях собрать.

Третья версия железа для регуляторов

easyeda.com/speed/ac-speed-control-v3

Наигрался со второй версией железок, проверил задумки, все хорошо. Как говорится, даешь прямое управление симистором, скажем оптрону нет. Теперь, когда требования по питанию и т.п. окончательно понятны, можно заняться урезанием осетра.

  • Поменял импульсную понижайку на конденсаторный вариант (не путать с гасящим конденсатором).
  • Заменил понтовый ключ на Z0409.
  • Подкрутил всякие мелочи.

В итоге все заметно упростилось и удалось сделать монтаж smd с одной стороны. Возможно, теперь будет настроение развести плату под BDCAT, но это не точно 😃

Новые платы регуляторов для бормашинок

github.com/speedcontrols/ac_sc_grinder

Дошли руки собрать новые платы регуляторов:

Скрипт печати этикеток (linux)

github.com/puzrin/lbprint

Время от времени приходится подписывать мелкие пипирки с SMD компонентами. Проще всего это сделать на принтере этикеток, который печатает на 12мм ленте. Проблема в том, что у “клавиатурных” принтеров не реально выставить желаемые параметры текста, когда печатаешь в несколько строк. Решил из любопытства поковыряться с компьютерными принтерами.

Первый момент, по производителям - есть смысл выбирать тех, где богатый выбор расходников. Ленты отличаются не только цветом, но еще клеем и материалом. Поэтому победители гонки определились быстро - Dymo LabelManager PNP и Brother PT-P300BT.

Второй момент - софт под линукс так себе. Под венду и макось попроще, но возить мышкой чтобы набить текст, или набирать с андроида - не всегда удобно.

В общем, оказалось проще слепить свой скрипт. Он прямо из командной строки берет текст и “делает все красиво”. При желании можно подкрутить ручками. Пока у меня на руках только Dymo, с ним скрипт уже работает.

Кому надо - пользуйтесь на здоровье.

Прошивка 2.0.0 для регуля бормашинки

github.com/speedcontrols/ac_sc_grinder

Всякого там наулучшали и подчистили. Выработался окончательный вариант схемы, которую заодно развел под новые бормашинки. Потому что старых хильд уже практически не купить.

Новые платы выложу попозже, кода соберу и проверю. Но кто уже собирал регулятор, можно проапгрейдитья. Там убран косяк, что максимальная скорость была заметно меньше чем с родной платой.

Сама прошивка поддерживает все варианты схем, которые успели нагородить.

Плата нового регуля бормашинки

Уж почти вот-вот… Пока без софта

Плата reflow-паялки

Собрал железку:

Клипсы для программирования

Решил переделать “фирменные”. Захотелось более узкие “носы”, и разъем 2.54 к программатору:

Пластик пока старый, поменял только платы с иголками. Позже разберусь с принтером и добавлю чертежи с окончательными фотками.

github.com/puzrin/pogo_pins_clip

Firmware 1.1.0 для ргулятора бормашинки

github.com/speedcontrols/ac_sc_grinder

Зарелизил новую версию прошивки. Перед тем как ее окончательно унесет в неведомые дали.

С точки зрения пользователя в PID по умолчанию отключили интегральную компоненту, от которой на бормашинке больше странностей чем пользы. На этом в принципе все. А вот с точки зрения разработки пределано вообще всё что можно. Перечислять долго, проще посмотреть changelog. Теперь не стыдно показывать тем кто разбирается.

Новая схема регулятора бормашинки

easyeda.com/speed/ac-speed-control-v2 - пока тут, потом уедет на место текущего регуля.

В принципе, железку можно было и не переделывать, но без приключений жизнь скучна 😃. Что хотелось улучшить:

  1. Упростить проведение лабораторных экспериментов.
  2. Упростить миниатюризацию плат под другие конструктивы.
  3. Упростить сборку.

В итоге получилось так:

Придумал откуда артефакты в регуляторе бормашинки

github.com/speedcontrols/ac_sc_grinder/…/doc#motor…

В регуляторе, который делали для бормашинок, у измерялки скорости был загадочный провал на середине графика (который доблестно забили сплайном). Сидели с несколькими акадэмиками, которые разрабатывают крутилки под всякие серьезные щи на десятки и сотни киловатт, пытались придумать объяснение. Перебирали всякие эффекты в щетках, несимметричность обмоток, нелинейность магнитной проницаемости арматуры и прочую хренотень, о которой нормальному человеку думать вредно. Так ничего правдоподобного сочинить и не смогли.

Но недавно Сколиный Глаз разглядывал графики вентиляторов охлаждения, и понял, что в модели бормашинки продолбали крыльчатку обдува 😃.

В итоге, напарник пообещал заняться формулами, а я потопал рисовать новую схему. О ней напишу отдельно.

Финальный вариант нагревателя для reflow-пайки

Добил нагревалки. Поле того как обломался с медными пластинами, сделал на алюминии. Сначала на 2мм амг2, но что-то мне разброс температур не понравился. Поэтому сделал еще 3мм (д16) и 4мм (амг2). Брал что было в rutki.ru. По табличкам из интернетов у всех ляминиев теплопроводность на 300С примерно одинаковая.

Тепловизором точно не померить, особенно границы. Поэтому тыкал термопарой (хорошей) через большую каплю сплава розе. На пластинах зачистил краску по бокам, чтобы не светило зря куда не надо. Мерил на “средней” температуре (около soaking) и на высокой (около пика reflow). Абсолютные значения не критичны, важен разбег.

Самая проблемная зона - на той стороне где провода. Мерил ближе к углу, около винта. Ну и в центре.

4mm:

  • medium: 176-181°C, Δ = 6°
  • high: 263-271°C, Δ = 8°

3mm:

  • medium: 184-191°C, Δ = 7°
  • high: 272-282°C, Δ = 10°

2mm:

Новый вариант нагревателя

Переделал все нафик, к более классическому виду.

Диспенсер ожил

Под новый год знакомый отладил драйверы, и теперь на плате можно смотреть менюшки и тыкать пимпочки:

Новостью поделился не сразу, т.к. доводили до ума всякие мелочи. Ну по истории коммитов на гитхабе все видно. Начал писать инструкцию по сборке, там больше фоток. Вообще хорошо вышло. Субпиксельное сглаживание буковок и все такое.

Сегодня обогатился еще одной мудростью - не надо макать дисплеи в ту жижу которой моют платы. Помыл слбранные девайсы в ультразвуковой ванне, блин. Дисплеи саморазобрались, пришлось три штуки менять. Выходит надо их ставить в самом конце и место пайки чистить только изопропиловым спиртом.

Новая плата диспенсера (v3)

Дошли руки спаять новую версию платы:

Она стала чуть длиннее, но это не беда.

  • Пофикшено управление пином BOOT, для заливки прошивки по USB.
  • Добавлен датчик тока. Теоретически, должен помочь автоматически вычислять величину ретракта.
  • Отладочные пины встали рядом.
  • Добавились дырдочки для проволочных штифтов, жестко фиксировать пластиковые суппорты.
Монтаж нагревателя, сезон 3

Продолжаем исследование четырех болтиков 😃. Пока едут посылки, покопался в своих завалах и нашел всяких винтиков и гаечек на М2. Решил попробовать сделать крепеж ну совсем тупейший - заточить винтики на конус, и привернуть к плате просто гайками с двух сторон. Кроме того, выкинул нафик китайский скотч на стеклоткани и заюзал обычный алюминиевый.

Получилось так:

Монтаж нагревателя, сезон 2.

Пропустившим предудущие записи, напоминаю суть страданий. Хочется сделать микро-столик для reflow пайки. А для этого было бы идеально замутить все на одной плате, прилепив нагреватель на неё же.

Часть материалов уже доехала, на фотке результат очередной попытки:

То что пластыны слегка мухами засижены - не обращайте внимания, это я по-всякому краску шкрябал, проверить как ложится и держится.

Как уже рассказывал раньше, на низ нагревателя приклеил фольгу от форм для запекания. Примерно 60мкм - достаточно удобная для работы. Т.к. по всей поверхности приклеивать не надо, то можно использовать автомобильный формирователь прокладок. Ставим точки силикона на углы и между ними, и этого вполне достаточно. За сутки сохнет нормально.

Обклейка MCH, промежуточное

В “предыдущих сериях” выяснил чем обклеивать и красить нагреватель. Теперь пошли финальные проходы.

На этот раз клеил:

  • На низ - кусок алюминиевой формы для запекания, герметиком с медью.
  • На верх - Panasonic PGS, силикатным цементом (для ремонта выхлопных труб)

Поскольку низ работает на минимизацию излучения, полный контакт там не нужен. Достаточно прихватить блестяшку по краям. Так что нанес по периметру колбасу, и прижал кусок фольги. В центре сделал прокол для выхода воздуха. Герметик встал нормально. Внешне - где-то на 1см с хвостиком размазался и просох полностью. Сужу по выпуклостям на фольге, нигде ничего не продавливается. Получается намного удобнее и эффективнее, чем с серебряной краской.

С PGS пока фейл. Цемент его совсем не держит. Потянул за край, и все отскочило нафик. Пришлось отковыривать цемент от керамики, а там где прилипло намертво пройтись электрошлифовалкой.

Решил теперь попробовать PGS тоже на герметик посадить, раз он хорошо вглубь высыхает. Выдавил колбасу посреди пластины (как бы поделил пополам), сверху листик PGS и раскатал круглой направляющей как скалкой. Потом еще попробую иголкой потыкать как пирог, если что. Можно конечно и без PGS обойтись, но ведь интересно посмотреть как эта “валшэбная пленка” работает.

Сам PGS очень мягкий, наверное надо будет краской задуть для дополнительной защиты.

Первый удачный вариант крепления MCH на плату

25мин, 180-190С, плата снизу умеренно горячая (явно меньше 60С, когда долго руку держать уже нельзя). Дольше ждать поленился, да и смысла нет - цикл Reflow короче.

Не знаю, нафига меня потянуло лепить пленочное зеркало, при том что у меня в чулане лежал алюминиевый скотч. Как только заменил это “зеркало” скотчем, все сразу стало хорошо.

Еще пришлось переделывать серебряное покрытия. На керамике краска совсем не держалась - стерлась обычной салфеткой. Поэтому сначала задул низ черной краской в качестве грунтовки, а потом уже нанес серебряную.

Вторая попытка привернуть MCH нагреватель к плате

Доехали деталюшки с али, собрал вот такую конструкцию:

На плате “акриловое зеркало”, дальше привинчены стойки, сверху винты с конусами. И к этому делу притянут нагреватель проволочными хомутами. Исходил из того, что теплового контакта нет, конвекция вниз отсутствует и надо бодаться только с излучением, чтобы плата не грелась. Получилось действительно веселее, чем с прокладками из китайского аэрогеля. Но все еще горячевато. Хотя…если представить что внизу не сама плата, а промежуточный лист отражателя, то будет норм.

Собрал новую плату диспенсера

Ничо так. С шаблоном на реперах паста продавилась очень четко, ничего не смазалось. Ни какой фигни с залипухами на процессоре, как в прошлые разы. Компоненты 0603 вполне себе паябельные, буду и дальше использовать.

А это примерный вид в сборе:

Выставление шаблона паcты по реперам

Приехали новые платы диспенсера. И вот шаблон паяльной пасты на реперах:

Точность - идеальная. А те кто снимает обучающие видео с шаблонами на скотче - пусть горят в аду. С реперами просто берем пробковую подставку для горячей посуды, втыкаем 2 куска проволоки, обкусываем под корень и всё.

На фотках булавки, но у них нет единого размера, и зазор две сотки оказался маловат. Поэтому мне больше всего понравилась стальная проволока AWG 22 (продается для вейпинга). Там диаметр 0.65мм, для отверстия 0.7мм получается очень удачно - шаблон все еще не сильно болтается, но уже легко снимается и надевается. Ну и повторяемость хорошая.