Десять миллионов циклов на Arduino


8

Я пытаюсь создать подходящий тумблер для своего изобретения. Внутри выключателя есть крошечная металлическая пластина. Когда пользователь нажимает на переключатель, эта металлическая пластина приближается и контактирует с двумя металлическими конструкциями и образует замкнутый контур, который подключен к цифровому контакту на Arduino.

Проблема в том, что мне нужно, чтобы это функционировало до 10 миллионов циклов или более, и я не являюсь ни электриком, ни инженером-механиком, поэтому я понятия не имею, продержится ли он так долго. Я спроектировал две металлические конструкции так, чтобы после ожидаемого изгиба, износа все еще оставалось достаточно места вблизи металлической пластины (менее 1 миллиметра), но кроме этого я понятия не имею, какие другие проблемы могут возникнуть встреча.

Мои три вопроса:

Есть ли какие-то другие вопросы, которые мне нужно рассмотреть для 10 миллионов циклов?

Может ли Arduino справиться с таким количеством циклов?

Предложения по подходящему материалу для металлической пластины и конструкций?


Можете ли вы дать нам диаграмму, чтобы проиллюстрировать размер структуры? Я не уверен, ясно ли это в настоящее время. Кроме того, является ли переключатель простым однополюсным или он каким-либо образом переключается? Arduino будет в порядке с десятью миллионами сигналов включения / выключения (внутренне он может сделать это менее чем за час), но, вероятно, ваш коммутатор не будет работать так быстро! Как часто вы ожидаете, что ваше устройство открывается или закрывается?
— Половник

Пожалуйста, объясните, что вы имеете в виду с помощью переключателя. Это тумблер, подпружиненная кнопка (или кнопка, если хотите) или что-то еще?
— Аниндо Гош

1
Это довольно экстремальное требование - сколько лет? Насколько вредна окружающая среда (пыль, влага и т. Д.)? Почему существующие коммерческие варианты не адекватны? Есть ли требование к размеру?
— pjc50

10 миллионов циклов на Arduino занимает примерно 625 мс.
— Джиппи

Возможно, если бы вы сказали нам, почему обычный коммутатор не будет делать то, что вам нужно, мы могли бы предложить лучший совет.
— Линдон

Ответы:


11

10 миллионов - это довольно много циклов. Создание переключателя, который может длиться так долго, на удивление сложно, так как вы можете сказать, сколько нерабочих кнопок вы можете найти повсюду. Я не рекомендую пытаться сделать свой собственный переключатель, который основан на создании и разрыве контакта.

Например, этот DF2- переключатель с длительным сроком службы от Omron гарантированно будет работать только в течение 1M циклов.

Переключатель Omron DF2

Безусловно, лучший способ сделать переключатель - это сделать какой-нибудь бесконтактный датчик. Например:

Магнитный: притяжение перемещает маленький магнит ближе к датчику эффекта Холла . Датчик обнаруживает магнит и отправляет свой выход на Arduino. Преимущество в том, что он работает, даже когда он мокрый или грязный.

Датчик Холла

Оптический: притяжение перемещает непрозрачный объект между оптическим передатчиком и приемником. Старомодные роликовые мыши использовали эти типы датчиков для измерения перемещения мыши по оси X и Y.

Оптический слот-датчик

Опять же, они очень надежны и легко справятся с 10 миллионами циклов. Тем не менее, они чувствительны к очень грязным средам или большим изменениям освещенности.


Вы можете в значительной степени выделить внешний свет с помощью оптического датчика, включив и выключив излучатель и сравнив соответствующие показания детектора, измеренные через вход АЦП на Arduino.
— Крис Страттон

+1 Для датчика эффекта Холла. Если энергопотребление не является проблемой, это дешево и весело и длится вечно. Просто убедитесь, что магнит и датчик прикреплены достаточно хорошо с помощью стальной замазки или чего-то подобного, и они должны прослужить 10 миллионов!
— Петр Кула

7

Arduino может обрабатывать 10 миллионов операций ввода, НО вам будет крайне сложно сделать переключатель, который будет делать то же самое.

Есть две проблемы.

  • Вам нужен переключатель, чтобы механически пережить 10 ^ 7 повторных операций.

  • Вам необходимо, чтобы электрические соединения оставались надежными - они не могут изнашиваться, чрезмерно изгибаться, окисляться, утомляться или прекращать проводку по любой причине.

Гораздо более простым решением является использование «переключателя Холла», который представляет собой электронный переключатель, который активируется в непосредственной близости от магнитного полюса и не имеет электрических движущихся частей и не требует реального контакта. Проблема становится в основном механической.

Вы должны предоставить более подробную информацию. Переключатели Холла отрабатывают в режиме ожидания Имеет ли это значение, зависит от вашего приложения. Тогда есть вопросы силы, расстояния перемещения, частоты операции и больше. Скажите нам больше, и мы можем помочь больше.


2

Вы определенно не хотите использовать метод механического контакта, если он должен длиться 10 миллионов операций. В дополнение к эффекту Холла и оптическому прерывателю, как предположил Ракетный магнит, есть также емкостный смысл и другие виды магнитного ощущения.

В емкостном смысле пассивный кусок проводника перемещается между двумя неподвижными пластинами. Ни одно из этих прикосновений. Электрические соединения только к неподвижным пластинам.

Другие типы магнитного восприятия перемещают кусок магнитного материала (железа) рядом со стационарной катушкой, а остальное - электроника, эффективно измеряющая изменение индуктивности. Опять же, магнитный материал не касается катушки, а становится все ближе и дальше, как с датчиком Холла. Электрические соединения только с неподвижной катушкой.

Микроконтроллер не будет ограничивающим фактором. Это обычно делает М мелочей в секунду. Микро не изнашиваются с использованием. Некоторые детали могут со временем изнашиваться, но это относительно мало связано с тем, сколько операций он выполнил, если были соблюдены спецификации температуры и максимального напряжения.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.