Feedback del sensore
Sono disponibili vari sensori per la retroazione della velocità. I più comuni sono encoder ottici e sensori ad effetto Hall. Un encoder ottico è costituito da più componenti. Installare una puleggia sull'albero dell'estremità non motore del motore. Un LED a infrarossi fornisce una sorgente luminosa su un lato della ruota e un transistor foto rileva la luce sull'altro lato della ruota (vedere la Figura 9). La luce che passa attraverso le fessure nella ruota accende il fototransistor. Quando l'albero ruota, il fototransistor si accende e si spegne quando la luce attraversa la scanalatura della ruota. La frequenza con cui il transistor si accende e si spegne caratterizza la velocità del motore. Nelle applicazioni in cui il motore è spostato, viene utilizzato anche un encoder ottico per alimentare la posizione del motore.
I sensori ad effetto Hall sono anche utilizzati per fornire un feedback di velocità. Analogamente agli encoder ottici, i sensori ad effetto Hall richiedono un elemento rotante collegato al motore e un elemento fisso. L'elemento rotante è una ruota su cui il bordo esterno è dotato di uno o più magneti. Un sensore stazionario rileva il magnete che passa e produce un impulso TTL. La Figura 10 mostra i componenti di base di un sensore ad effetto Hall.
Flusso anti-elettromagnetico (BEMF)
Un'altra forma di fornire un feedback rapido dei motori BDC è la misurazione della tensione BEMF. La tensione BEMF è proporzionale alla velocità. La Figura 11 mostra la posizione della tensione BEMF misurata nel circuito di azionamento bidirezionale. Un partitore di tensione viene utilizzato per rilasciare la tensione BEMF a un intervallo di 0-5 V in modo che possa essere letto dal convertitore analogico-digitale. La tensione BEMF viene misurata tra gli impulsi PWM quando un'estremità del motore viene lasciata fluttuare e l'altra estremità viene messa a terra. In questo caso, il motore agisce come un generatore e produce una tensione BEMF proporzionale alla velocità.
Tutti i motori BDC si comportano in modo leggermente diverso a causa delle differenze di efficienza e materiali. L'esperimento è il modo migliore per determinare la tensione BEMF per una determinata velocità del motore. La banda di riflessione sull'albero motore aiuta il tachimetro digitale a misurare la velocità del motore (in RPM). Misurando la tensione BEMF durante la lettura del tachimetro digitale si avrà la relazione tra la velocità del motore e la tensione BEMF.
Nota: la nota applicativa AN893 di Microchip fornisce esempi di firmware e circuiteria per la lettura delle tensioni BEMF mediante PIC16F684.
in conclusione
I motori DC spazzolati sono facili da usare e controllare, quindi hanno un ciclo di progettazione breve. I microcontroller PIC, in particolare quelli con moduli CCP o ECCP, sono ideali per pilotare motori BDC.
