Accordatore da palo

[Franco Balestrazzi]

Finalmente ho terminato la costruzione della meccanica dell'accordatore in questione. I due variabili sono pilotati da due servo mentre il variometro da un motore in corrente continua pilotato in PWM tramite un L298. La posizione del cursore del variometro è ottenuta tramite un encoder ottico incrementale da 400 impulsi/giro e quindi con risoluzione di 0.9 gradi.
L'elettronica per la remotizzazione è gia collaudata mentre devo costruire un accoppiatore direzionale per l'automatismo dell'accordo.

[luciano100]

Franco! I miei complimenti!
Non mi sono mai cimentato in nulla di simile!
Se  potrai, in futuro, corredare la tua realizzazione con un filmato te ne sarei grato!



inviato [device_name] using rogerKapp mobile

[Franco Balestrazzi]

L'elettronica e' composta da due sezioni, la prima e' quella di comando ed e' in stazione, la seconda e' quella remota che risiede nell'accordatore e contiene gli azionamenti per i due servomotori e il motore in corrente continua. Entrambe le due schede sono controllate da un microcontrollore e il dialogo avviene attraverso una linea di comunicazione RS485 con un protocollo bidirezionale molto semplice. Sulla console in stazione ci sono due potenzionetri per i variabili e un commutatore a zero centrale per il variometro. E' inoltre presente un display LCD che visualizza la posizione del cursore del variometro.  Attualmente sono in procinto di inserire due fine corsa per il cursore del variometro in modo da fermare la rotazione quando e' in modalita' automatica ai due estremi. All'accensione del sistema il varionetro esegue uno "zero" iniziale che viene memorizzato e da quel momento l'encoder incrementale comincia a contare il numero di impulsi avanti o indietro per fermare il cursore nella posizione programmata o desiderata.  Per quanto riguarda i variabili , la posizione assoluta dei due potenziometri sulla console e' gia' rappresentativa della posizione assunta dai variabili e quindi non necessita di essere rappresentata sul display. Ogni volta che ruoto un potenziometro viene inviato un comando all'unita' remota con la nuova posizione in gradi da fare assumere al variabile relativo. Tutta la procedura dalla rotazione del potenziometro al nuovo posizionamento del servo e' praticamente in tempo reale. In sintesi ai variabili invio la nuova posizione in gradi mentre al variometro invio il numero da raggiungere . Piu e' lontana la distanza che deve essere percorsa dal cursore del variometro piu' la rampa di accelerazione avra' una pendenza maggiore seguita da un certo numero di passi a velocita' costante e poi la frenata con la rampa di discesa per non oltrepassare il punto desiderato con precisione. Questo nel funzionamento manuale. Attraverso l'accoppiatore direzionale saro' in grado fi rilevare la FWD e la REW e quindi il VSWR che leggero' con l'A/D del micro per rendere automatico l'accordo senza il mio intervento se non il cambio banda eseguito dalla console con un commutatore.
Tutto qui.

[r5000]

73 a tutti, complimenti!!! basta  vedere la cura del montaggio (i dadi autobloccanti, i giunti elastici ecc...) per capire che è costruito per essere molto affidabile, ben più di molti prodotti commerciali, è un gran bel lavoro e darà sicuramente solo soddisfazioni...

[inge_simo]

ottima costruzione! complimenti!

[aquiladellanotte]

Ottimo!!!

inviato [device_name] using rogerKapp mobile

[Franco Balestrazzi]

Ringrazio tutti per il giudizio lusinghiero. Ho montato i due fine corsa e sto verificando quale frequenza PWM e' meglio per il pilotaggio del motore in c.c. attraverso l'298. Non voglio spingermi troppo in alto per motivi di dissipazione durante le commutazione sul ponte del driver ma neanche troppo in basso per evitare di cadere nel campo dell'udibile. Al momento lavoro nell'udibile e mi da' fastidio ma considerando che va montato sul palo e quindi lontano dalle mie orecchie potrei lasciarlo cosi'.

[Franco Balestrazzi]

Aggiornamento,
nelle prime prove usavo una frequenza per il PWM di circa 1KHz. Il funzionamento era corretto ma si udiva un sibilo che era fastidioso ed inoltre al variare del Duty Cycle la variazione di velocita' mi dava l'impressione di essere un po "granulosa" e non fluida come mi aspettavo. Con qualsiasi frequenza PWM l'energia fornita al motore nell'unita' di tempo e' sempre la stessa a parita' di Duty Cycle e cioe' se uso 1Hz come frequenza e il Duty Cycle e' il 50% fornisco la stessa energia al motore come se usassi 1KHz con lo stesso Duty al 50%. Entra pero' in ballo la costante di tempo del motore e a seconda della frequenza questa puo' incidere nella risposta dinamica. Per tale motivo ho spostato la frequenza PWM a 30KHz, ben al di sopra della soglia dell'udibile (soglia sonica) e ho verificato che i driver del ponte dell'L298, con la corrente assorbita, non lo facessero scaldare troppo durante le commutazioni. Tutto per il meglio ed ora anche la risposta dinamoica al variare del Duty e' decisamente piu' "morbida" senza la "granulosita" che avevo prima. Adesso pero' devo prevedere un filtro per evitare che irradi disturbi. Al momento con uno sniffer collegato all'analizzarore di spettro non ne vedo in gamma HF pero' e' meglio prevederlo.Anche la parte di pilotaggio con il sensibg dei fine cosrsa in CW e CCW e' a posto.
Mi accingo alla realizzazione dell' accoppiatore direzionale ma solo dopo il prox intervento al cuore nella prima quindicina di marzo perche' non mi va di affaticarmi al momento.
Saluti a todos, hombre ;-)

[Franco Balestrazzi]

Posticipato alla fine di marzo l'intervento, mi sono dedicato al miglioramento del posizionamento del variometro. Tenendo presente che la risoluzione di 1 impulso di encoder vale 0.9 gradi e il numero max di impulsi contati per tutte le rivoluzioni del variometro e' 19400 impulsi, il posizionamento gestito dal FW commette una imprecisione di 1 impulso (max 2) e quindi 0.9/1.8 gradi su tutto il range da 0 a 19400 il che e' del tutto accettabile. Per il pilotaggio dell'L298 ho utilizzato il sistema classico che utilizza il Pin enA per il PWM che controlla la velocita' e i due pin IN1 e IN2 per la direzione del moto e il fermo rapido anziche' il tanto decantato modo LAP che utilizza invece IN1 e IN2 (IN1 invertito con un74HC04) per il PWM e enA per lo stop. Le ragioni sono essenzialmente due :
1. Usando il metodo classico con il PWM sul pin enA posso disporre da 0 a 255 valori di PWM per regolare la velocita' del motore e quindi rendere piu' "morbido " il profilo di velocita'. Nel caso del metodo LAP ho solo 127 valori per regolare da 0 a al max il PWM in quanto su 255 valori lo zero velocita' lo si ottiene a 127 al di sotto del quale il senso del moto si inverte.
2. In modo LAP il segnale enA si vede che pilota i 4 NAND che pilotano i 4 BJT del ponte indipendentemente dallo stato dei pin IN1 e IN2. Se si pone a 0 tale segnale otterremo che i 4 transistor saranno OFF e quindi il motore avra' i due capi di alimentazione "liberi" e cioe'  non riferiti al +12 o a massa. Questo comporta che, se non e' presente un riduttore, l'albero motore, puo' essere facilmente ruotato anche a mano senza sforzo e quindi perdere la posizione raggiunta. Utilizzando invece i due pin IN1 e IN2 e ponendoli a +5 o a massa il motore si blocca istantaneamente in quanto i due capi di alimentazione del motore sono come in cortocircuito tra loro e quindi se si tenta di ruotare l'albero questo e' bloccato in quanto nasce una fcem (forza contro elettro motrice) che si oppone al moto.
In realta' poiche' il motore trascina un riduttore e il variometro, il PWM da applicare per la "coppia di stacco" in modo che inizia la rotazione alla velocita' minima dipende dal momento di inerzia del sistema calettato all'albero motore e quindi il minimo valore va trovato sperimentalmente facendo alcune prove. Meno attrito c'e' minore sara' questo valore.
Quanto ho scritto vuole essere una traccia per coloro che volessero affrontare un sistema di posizionamento con motore in C.C. . Scelta del motore e del riduttore, encoder incrementale con elevato numero di impulsi per giro e variometro magari montato su cuscinetti o bronzine sono le cose da tenere in considerazione.

[enrico.s]

73 a tutti,

gran bel lavoro, complimenti !

Enrico