Der Perimetersender ohne automatische Regelung: Unterschied zwischen den Versionen
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Strom: I = U / R = 12 Volt / 2 Ohm => 6 Ampere | Strom: I = U / R = 12 Volt / 2 Ohm => 6 Ampere | ||
Version vom 4. Juli 2016, 08:27 Uhr
Die Induktionsschleife sollte mindestens ein Widerstand von 12 Ohm aufweisen. Im Idealfall schaltet man ein 12 Ohm (50W) Lastwiderstand in Reihe.
So kommt man dann auf ein Gesamtwiderstand der Begrenzungsschleife die im Bereich von ca 12-15 Ohm liegt.
Die Versorgungsspannung des Motortreibers wird über das Poti des DC/DC-Wandlers zwischen 6.5 bis 12V eingestellt.
Die Spannung am DC/DC-Wandler so einstellen, dass nicht mehr als 1 Ampere zum fließen kommt.
Beispiel:
Deine Induktionsschleife hat: 12 Ohm
Deine Eingstellte Spannung am DC/DC-Wandler: 8 Volt
Der verbrauchte Strom und die verbrauchte Leistung ist dann:
Strom: I = U / R = 8 Volt / 12 Ohm => 0,7 Ampere
Verbrauchte Leistung: P = U * I = 8 Volt * 0,7 Ampere => 5,6 Watt
Bei einem Schleifenwiderstand kleiner 5 Ohm kann der Strom nicht weiter reduziert werden, indem man die Spannung weiter verringert.
Unterhalb von ca. 6V arbeitet der Motortreiber nicht mehr richtig). Dann hilft nur noch ein zur Schleife in Reihe geschalteter Hochlastwiderstand.
Wichtig: der Hochlastwiderstand muss für die Leistung ausgelegt sein! In dem gezeigten Beispiel mit 12 Ohm sollte man also einen 10 Watt Lastwiderstand verwenden.
Ein weiteres Beispiel
Strom: I = U / R = 8 Volt / 14 Ohm => 0,57 Ampere
Verbrauchte Leistung: P = U * I = 8 Volt * 0,57 Ampere => 4,5 Watt
Strom: I = U / R = 12 Volt / 14 Ohm => 0,857 Ampere
Verbrauchte Leistung: P = U * I = 12 Volt * 0,857 Ampere => 10,284 Watt
In beiden fällen liegt der Strom unter 1A das ist in Ordnung
Bei einer Spannung von 12V fließen 0,857A
Das wäre dann die max Obergrenze
Bei einer größeren Spannung als 12V könnte der Arduino Nano beschädigt werden.
Nur zur Verständnis: ohne Lastwiderstand mit max Spannung von 12V
Strom: I = U / R = 12 Volt / 2 Ohm => 6 Ampere
Verbrauchte Leistung: P = U * I = 12 Volt * 6 Ampere => 72 Watt
Der Motortreiber wird nicht lange halten.
Nur zur Verständnis: ohne Lastwiderstand mit min Spannung von 6,5V
Strom: I = U / R = 6,5 Volt / 2 Ohm => 3,25 Ampere
Verbrauchte Leistung: P = U * I = 12 Volt * 3,25 Ampere => 39 Watt
Der Motortreiber wird auch hier nicht lange halten.
Man sieht bei beiden Varianten das der Strom immer noch zu hoch ist
Automatische Schleifensignalabschaltung
Während sich der ArduMower in der Ladestation aufhält, wird das Schleifensignal nicht benötigt und wir können Energie sparen. Zum Erkennen des Ladestatus befindet sich auf dem Sender PCB ein Stromsensor (INA169) zwischen Ladegerät und Ladeanschlüsse.
Zum Aktivieren dieser Funktion ist "#define USE_CHG_CURRENT" auf 1 zu setzen
Sollte der INA169 aus dem Shop verwendet werden darauf achten das auf den INA169 Stromsensor der 5A Messbereich ausgewählt ist.
Dazu ist die kleine Lötbrücke auf den INA 169 zu schließen.
Zum Empfänger
Zum Signalempfang verwenden wir eine Spule (100 mH or 150 mH) in aufrechter Position, in der Mitte am vorderen Rand des ArduMower.
Sie ist zur Verstärkung des empfangenen Signals mit dem Eingang eines LM386 Operationsverstärkers verbunden.
Auf dem LM386 Modul wird der Kondensator C3 überbrückt, damit der Verstärker ein Signal zwischen 0..5V statt im Standardbereich -5V..+5V) liefert.
Der Ausgang des LM386 wird mit dem Arduino Analog-Pin ('pinPerimeterLeft') verbunden.
Der Analog-Pin 'pinPerimeterRight' wird bei Verwendung des Senders V2 nicht benötigt.
Achtung: Die Spule muss direkt an den Verstärkermodul angeschlossen werden.
So wird die Störfestigkeit des schwachen Spulensignals gegenüber Einflüssen anderer Komponenten (Motore, DC-DC-Wandler) verbessert.
Wichtig: Die aktuelle Software erfordert das Weglassen des Kondensators 4.7nF in Reihe mit der Spule ('differential signal') und das entfernen und überbrücken des Elektrolyt Kondensator C3
Am LM386 Modul sollte am Poti die maximale Verstärkung eingestellt werden. Linksherum bis Anschlag.
Fehlersuche
1. Ist am LM386 Verstärkermodul auf der Platine auch der verlötende Kondensator entfernt bzw überbrückt worden?
2. Schleife durch messen - Wie groß der Widerstand ist. In der Regel 2-3 Ohm ist okay. Kommt auch darauf an wie genau dein Messgeräte diesen kleinen Widerstand messen kann
3. Das Poti auf Linksanschlag drehen = maximale Verstärkung
4. Spannung des DC Wandler kontrollieren am Schleifensender sollten so ca 6,5-12v sein
6. Das LM386 Verstärkermodul muss auf den Linken Perimeter Anschluß angeschlossen werden auf der Platine. Der rechte hat keine Funktion.
6. Auf den INA 169 der Perimetersenders muss die kleine Lötbrücke geschlossen sein für die Auswahl der 5A Messbereiches.
7. Ist die ADC Kalibrierung gemacht ? Entweder über die serielle Konsole bzw Handy App. Dazu muss der Perimeter aus sein und keine Ladespannung anliegen. Damit werden die "0 Werte " ermittelt. Speichern nicht vergessen.
8. in der Software kontrollieren ob der Perimeter eingeschaltet ist
Zum Einschalten in der Mower.cpp Datei folgendes Ändern. Oder über die Handy App unter Settings
// ------ perimeter ---------------------------------
perimeterUse = 1; // use perimeter?
9. in der Handy App unter Setting kontrollieren ob Perimeter an ist. Sollte er dort aus sein - Einschalten und speichern nicht vergessen
Wichtig dazu zu wissen ist dazu folgendes. Trifft auch auf den Perimeter und alle anderen Einstellungen zu.
10. In der Handy App in der Perimeter Plot Ausgabe gehen und nachsehen ob ein Signal erkannt wird. Dauert ein Moment
11. Ist Signal vorhanden aber der Mower trotzdem außerhalb, dann ist die Spule verkehrt herum an gelötet. Entweder um löten oder in der Handy APP unter Perimeter Settings "umpolen" und das speichern nicht vergessen.
12. In der Handy App unter Error die Perimeter Outside Fehler löschen.
