220208
この回路の設定でメンドイとなるネックの部分は、
微分回路と正負のPWMの起動点を調整するのが面倒なトコはポイント。
デッドゾーンや誤差を少なくするため、
制御のゲインを如何に上げるコトが出来るかというのも関係している。
電源について、
モーターには起動電圧みたいなのがある程度あって、制御に影響を及ぼすけど、
モーターがある角度にあると、ブラシとコミュテーターの位置関係やその導通コンディションによって、
電流がかなり多く流れても回転をはじめないときがあるので、最大1Aは流せないとイケないようなところがある。
回路のポテンショメーター同士の電圧バランスが崩れないようならば、
ある程度電圧降下は起こっても精度に影響しづらいかもだが、電源はなるべく強化した方が良いハズではある。
シュミットトリガインバーターの発振回路の入力や555の6番ピンはコンデンサーに貯めるための部分で、既に三角波である。
三角波を出すのに、わざわざ矩形波を積分する必要は無い。
(昔、PWM用に矩形波の積分した三角波生成回路を頼まれて、イロイロ考えて、結構あるじゃ無いか！！となった。)
ただし、出力のインピーダンスはそれなりに意識する必要がある。
ちょっと密集させ、ラベルを入れる。
・Signalが、メーター表示させたい情報の電圧入力。
・Potは回転角検出用のポテンショメーター。(角度センサー)
・R25がモーターのつもり
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ユニバーサル基板に余裕が無さそうなので、レイアウトを考える。
まずは、555の回路あたりを基板に付けて見て、
その上にメインの回路が付くのは、配線図通りにしたい。
555を最下段に付け、右上あたりにPWM用コンパレーターが付くはずだが、
駆動用FETの配線部分の隙間は、あまり余裕を持たせられないと思う。
PWM用コンパレーターとしての2回路入りOP-AMPの配線が込み入ってるので、
まずは、ICソケットを設置。平滑用というか電源部分のパスコンを付ける。そして、裏側のピン間の空中配線(ジャンパ)という順序で行う。
ホントなら、555部分、メイン基板、FET用基板に分割したいくらいだ。失敗や破損、他の回路への流用も出来るし。。
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555の発振部分を終え、
コンパレーターのOP-AMPの基板裏側の空中配線を終えたトコ。
こんな感じになりました。
因みに、555は安ーい互換品では、発振しませんでした。現在、LMC555にしております。NE555でも動くかとは思います。
0.01μFを持ち合わせてなかったので、0.022μFと10KΩにて時定数を大体同じに設定しました。。
発信周波数は、実測2.85KHz程度。まあ、ほぼ、良いけど、4KHz位がベストかなー、と思う。よくあるようなので。
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思ったのだけど、ギヤのモジュール数が0.5だと思われるので、そこも滑らかさには多少影響はあるかなーと思う。
だが、制御されてるからそれが上手く行けば、動きはスムーズじゃ無くても、表示制度はそれほど下がらないかも？
あと、この回路は、諸事情によりハイZ＋小信号に設定してる部分があり、部品を選んだり、ノイズに弱そうだったりする。
計装アンプの入力までは角度情報なので情報(電圧)が飽和してはならないという条件がある。計装アンプ以降は差による制御情報なので飽和してOK。
微分が要らないなら、初段のOP-AMPは必要なくなる要素もあるのだが…、
P制御の回路の感度とシグナルのスケールとが分離されてないのはちょいアレですね。
初段の帰還の1MΩか、初段OP-AMP出力の分圧抵抗を多少可変にするという最終対処法も。。
やっぱ、分圧抵抗部分かな？
220209
迷ってる部分もあるけど、とりあえず、少しずつ出来てきた。
部品の細かい配置、電源やGNDラインはアドリブ的な部分が多いけど、
一部、狭く密集させ過ぎたかと思った。けど、丁度良く余りも無くという感じで正解だったみたい。
220210
ここまで作って、さらに若干付く詰めを考え中。
ギヤモーターの回転角度のポテンショメーターと入力シグナルの、ゲイン調節をある程度分ける。
そして、シグナルは、メーターが0表示から上がる方向へ表示と考えると、オフセット値も必要。
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220211
部品を待ってるけど、雪で遅れるみたい。
で、タコメーターを作ろうと思って、
F-VコンバーターのICを見て、ワンショットパルスが…、って書いてあるんだけど、
波が一個来たときに一定レベルと幅のワンショットパルス出してっぽい…、
これって、遠い昔、超高感度煙感知器がブラックボックスだったとき、粒子毎にパルスを出してそれを積分みたいな予想をしてたのと変わらないような…。
これだと、555使うのと同じで反応速度が結構遅くなると思う。多重積分とか？？予想よりお粗末な機能点…、
でも、何らかの工夫があるかも？
マイコンのように、パルス幅の逆数から出すとかは出来ないのだろうか？？
220212
シグナル入力は、大きくオフセットを出して、ゼロスタートにする場合も考え、扱いやすい計装アンプにした。
この半田付け作業は、ユニバーサル基板の幅にあまり余裕が無く、ジャンパも多く、密集させてるので、結構きつかった。
ジャンパに使うETFE線は、＋－電源とGND、赤、黒、青が基本必要に思った。あとは信号線を一色。
他には、耐熱ビニル線は、マジックで色を付けるので、白がいい、、
デジタルで線が多いときは、線の番号とカラーコードを対応させてるヒトも居ますね。
+-5Vをつないで生きてる部分の動作チェックと、調節。
三角波の振幅は、電源の1/3電圧なので、ちょっと湾曲してるが、PWMに使うには問題無い。
PWM信号は、スルーレートやGBWなんやが高くないのもアリ、少し鈍るのでここらが開始点としてみる。アイドル電流が少々あることに？
でも、40μSec程度の溝は結構大きい気がする。電圧振幅大きいからかな？
これに、FETのゲートの容量と56Ωで少し鈍るか？と言うところ。。
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計測器では重要だが、
OP-AMPの電源電圧は推奨を使う。
それで、特性が多少変わるので、データシートは推奨電圧で保障されてる。。
でも今回は、動作の下限で使ってる感じなので、若干鈍いのもありそうだ。
部品の到着は、火曜日以降になると思われるので、
それまでに、少し、考えや、出来る調整はやっておこうとは思う。
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