17AGO
2011
Como fazer um velocímetro e um tacômetro Postado por em Aribos, Faça você mesmo, Mecânica, Pessoal, Projects, Robótica, Segway
Há algum tempo atrás eu comecei a projetar o velocímetro e o tacômetro do projeto. Logo de início, percebi que era necessário um velocímetro para cada roda, já que o Áribos pode girar suas rodas de forma assíncrona. Para fazer um velocímetro não tem segredo: você precisa do perímetro da roda e da sua rotação em uma determinada frequência. Com esses dados, é só jogar na fórmula da velocidade escalar e pronto!
Por exemplo: supondo que você esteja andando em uma bicicleta de aro de 24″ (60,96 cm) e marcou o tempo gasto para a roda dar uma volta completa, basta dividir o perímetro da roda (2πr ou π*(60,96/100) => 1.91m) pelo tempo para obter a velocidade. Supondo que o tempo decorrido tenha sido de 1 segundo, a velocidade da bicicleta é de 1,91m/s ou 6,87600 km/h.
O tacômetro é um instrumento para medir o número de rotações. Logo, se você sabe o raio da sua roda e tem algum tipo de dispositivo que faça a função do tacômetro, você pode facilmente obter a velocidade.
Um fato importante que precisa ser observado é que a precisão varia de acordo com a quantidade de amostra obtida por ciclo. Em outras palavras, sua precisão está diretamente ligada ao número de vezes que você observa o Δs em função do Δt. Usando um tacômetro a precisão é igual ao perímetro da roda. No exemplo anterior, o espaço percorrido seria contabilizado a cada 1,91m. No caso específico do meu projeto, eu preciso saber o espaço percorrido com uma precisão bem maior. Para tanto, convoquei a imaginação e a criatividade e coloquei a mão na massa!
Eu não queria usar sensores mecânicos, então escolhi um sensor infravermelho. Eu poderia colocar um ressalto no meu eixo e detectar toda vez que esse ressalto passasse pelo sensor mas, como explicado anteriormente, isso não era suficiente. Eu precisava de algo que me permitisse ter uma boa manutenibilidade e que me desse uma boa precisão. Então, tive um pouco mais de trabalho e fiz uma espécie de engrenagem de corrente bipartida, usando tarugos de Nylon e anéis elásticos.
“Engrenagens” bipartidas
Engrenagem em Nylon
Engrenagem instalada no eixo
Agora sim! A minha precisão agora está diretamente relacionada ao número de dentes da engrenagem: a medida que a roda vai girando, a engrenagem é rotacionada interrompendo e permitindo a passagem do raio infravermelho. Como é possível detectar a mudança de estágio (interrompido/não), a precisão é o dobro do número de dentes da engrenagem. Sendo assim, se aplicássemos esta solução no exemplo anterior, nossa precisão seria de aproximadamente 8,68cm (1,91m/ (2*11 dentes)) contra os 1,91m anteriores!
Resultado final:
