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Author Topic: Controle de FLEXINOL  (Read 3546 times)
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Bonjour à tous,

Je souhaite controler les fibres musculaire de type FLEXINOL pour réaliser un mouvement aller retour, c'est a dire avec 2 fils.
http://www.robotshop.ca/PDF/flexinol-technical-data.pdf

Je pense actionner les fils (diam 0.0015) un après l'autre, jamais les 2 en meme temps, et sur une petite distance soit :
2 inches (à 0.0015) = 2 x 30mA, soit 60 mA de conso max d'après la doc ci-dessus (je me gourre ?)

Ca fait un peu trop pour les sorties arduino il me semble, donc pour ça je peux soit utiliser des relays, soit utiliser un controleur de moteur CC non ?

D'apres la doc de FLEXINOL on peut controler (a la louche mais c'est deja bien) le temps de contraction du fil avec la quantité de courant, donc ce regulateur devrait pouvoir convenir non ? Il aurait l'avantage de controler plus finement les mouvements.
http://www.robotshop.ca/content/PDF/Overview-713.pdf

Avec cette platine je peux faire varier le courant dans mes 2 fils via une commande de PWM, par exemple envoyée par une Arduino Nano v3 USB, non ?

Autre question, pour l'alimentation, vue les faibles courants,  est ce que je peux utiliser la meme source 9V (batterie ou bloc mural) pour alimenter l'arduino et les moteurs ? Est-il preferable que je vienne raccorder l'alimentation des fils sur la sortie 5V (elle est regulee ?) de l'arduino ou plutot en direct sur la batterie ?

Ca fait beaucoup de questions, mais comme vous êtes super nombreux...

Merci d'avance !
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Ales
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Je pense actionner les fils (diam 0.0015) un après l'autre, jamais les 2 en meme temps, et sur une petite distance soit :
2 inches (à 0.0015) = 2 x 30mA, soit 60 mA de conso max d'après la doc ci-dessus (je me gourre ?)

Oui, par contre du coup il te faut une alimentation de 2.5V (U=21*2*30*2/1000).

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Ca fait un peu trop pour les sorties arduino il me semble, donc pour ça je peux soit utiliser des relays, soit utiliser un controleur de moteur CC non ?

C'est limite on va dire ... disons qu'en utilisant 2 pauvres transistors et 2 pauvres résistances tu t'affranchis de tout désagrement.


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D'apres la doc de FLEXINOL on peut controler (a la louche mais c'est deja bien) le temps de contraction du fil avec la quantité de courant, donc ce regulateur devrait pouvoir convenir non ? Il aurait l'avantage de controler plus finement les mouvements.
http://www.robotshop.ca/content/PDF/Overview-713.pdf

Avec cette platine je peux faire varier le courant dans mes 2 fils via une commande de PWM, par exemple envoyée par une Arduino Nano v3 USB, non ?

La aussi un simple transistor peut très bien faire l'affaire. Le courant de la base pourra être commandée par PWM et tu pourras "doser" ton courant.


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Autre question, pour l'alimentation, vue les faibles courants,  est ce que je peux utiliser la meme source 9V (batterie ou bloc mural) pour alimenter l'arduino et les moteurs ? Est-il preferable que je vienne raccorder l'alimentation des fils sur la sortie 5V (elle est regulee ?) de l'arduino ou plutot en direct sur la batterie ?

Le 5V en sortie de l'arduino est effectivement régulée. Tu peux effectivement surement utiliser le même bloc (je dit surement parce que les blocs ont toujours une limite, 100mA, 200 mA, 500mA ... du moment que la conso de ton montage ne dépasse pas cette valeur c'est ok).
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Merci de ta réponse B@tto,

Dans la doc de la nano 3 on trouve que l' UA78M05 permet de passer 500 mA :
http://sites.google.com/site/kaiyuanyingjian/Home/arduino/arduino-nano

Donc c'est OK, ça passe...

Donc je relie mes transistors et resitances pour reguler le voltage à l'entrée de mes fils Flexinol, en utilisant le 5V regulé de la carte, et les sorties PWM, c'est bien ca ?

J'ai trouvé un schéma utilisant le TIP120 :
http://arts-numeriques.codedrops.net/Pense-bete-Schemas-de-base-pour

Mais je voudrai etre sur (c'est la premiere fois que je fais ca !), comme sur ce schéma, je place une resistance entre le pin9 (sortie PWM) et la base du transistor. Comment calculer la valeur de cette resistance ?
Et quel est ce composant sur le schéma : 1N4001 ? Une diode ? J'en aurait besoin ?

Et je commande le TIP120 avec analoguewrite(PWM) ?

Par ailleurs, j'ai trouvé des calculs sur le flexinol, mais la formule de calcul de tension d'entrée n'est pas toujours la meme. Est-ce que c'est :
(21Ohms x 2Inch) x (30mA x 2inch) = mV
ou bien
(21Ohms x 2Inch) x 30mA = mV

J'ai trouvé les 2....

Merci  smiley !
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Ales
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Donc je relie mes transistors et resitances pour reguler le voltage à l'entrée de mes fils Flexinol, en utilisant le 5V regulé de la carte, et les sorties PWM, c'est bien ca ?

Tout à fait ! Avec le schéma que tu as trouvé ça devrait être ok smiley-wink par contre je suis pas très calé sur l'électronique pur et dure, donc pour te dire que ça sera parfaitement adapté et te dire quelle valeur exactement il te faut etc ... je peux rien te garantir ! Je peux juste te dire que c'est le principe. Après des résistances et des transi, tu peux en récupérer n'importe où ! Et au pire neuf ça vaut rien ...

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Mais je voudrai etre sur (c'est la premiere fois que je fais ca !), comme sur ce schéma, je place une resistance entre le pin9 (sortie PWM) et la base du transistor. Comment calculer la valeur de cette resistance ?
Et quel est ce composant sur le schéma : 1N4001 ? Une diode ? J'en aurait besoin ?

Comme je l'ai dit ça je peux rien te dire, mis à par la diode (oui c'est bien une diode!) qui est une diode de roue libre. Les bobinages du moteur ou les inductances plus généralement, quand tu cesses de les alimenter se "décharge" et cela crée des courants importants qui pourrait endommager le transistor. Avec la diode le courant fait une "boucle" en quelque sorte.

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Par ailleurs, j'ai trouvé des calculs sur le flexinol, mais la formule de calcul de tension d'entrée n'est pas toujours la meme. Est-ce que c'est :
(21Ohms x 2Inch) x (30mA x 2inch) = mV
ou bien
(21Ohms x 2Inch) x 30mA = mV

J'ai trouvé les 2....

Longue journée pour moi ... c'est bien la seconde qu'il faut prendre (pas comme celle de mon précédent message quoi !!).
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OK, ça se présente pas mal.

De mon coté je suis parti à la pêche aux infos concernant les transistors et j'aimerai confirmer ce que je pense avoir appri :

Avec un gain de 1000 du TIP120, et sachant que je souhaite produire au collecteur (Ic) 30 mA dans le fil flexinol (on prendra 60 mA pour garder une marge de manoeuvre), je dois m'arranger pour que :

Lorsque la PWM de sortie est au max on ait :
60/1000 = 0.06 mA sur la base du transistor (Ib)

soit une résistance de R = 5 / 0.06 = 83 Kohms !!! Mais est-ce possible ?

Comme ça, je pourrai réguler à l'aide de la PWM avec 255 valeurs entre 0 et 60 mA en sortie Ic du transistor, mais est-ce que le transistor est bien adapté avec un tel Gain ?

Merci encore
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Ales
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soit une résistance de R = 5 / 0.06 = 83 Kohms !!! Mais est-ce possible ?

Euuuhhh on doit pas avoir la même calculette alors !! 5/0.06 = 83 ohms et non Kohms. D'ailleurs c'est 30 mA qu'il te faut donc 166 ohms. Voila comment je procéderais : tu a besoin de 60 mA max donc au collecteur de ton transi tu mets en série la résistance de 166 ohm (enfin la valeur standard la plus proche !!), l'emetteur au GND et sur la base tu vas avoir à envoyer Ic/Hfe (le gain c'est pour les montages amplificateurs) Hfe tourne entre 150 et 300 généralement mais varie d'un transi à l'autre donc tu ne peux rien prévoir. Donc il faut calculer l'ordre d'idée : 60 mA/200 = 0.3 mA. A 5V ça te donne une résistance de 16 Kohms. Je te conseille de prendre une résistance variable de 10 Kohms, et comme ça tu pourras ajuster ton montage.
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Mouaih... Merci de ta patience !

Mais il y a quand meme quelque chose que je ne pige pas. Le hfe de 1000 de la datasheet ne correspond pas à la réalité dans ce type de montage ? Et on a une énorme fluctuation sur le hfe reel ?

Comment font les industriels du coup ? Ils ne vont pas ajuster des resistances à la main quand meme ?

Sinon ce que tu me proposes, c'est de limiter le courant en sortie du transistor (Ic) avec une resistance, et en entrée de PWM (Ib) aussi, avec une autre résistance ajustable, c'est bien ça ?
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soit une résistance de R = 5 / 0.06 = 83 Kohms !!! Mais est-ce possible ?

Mon calcul était : 5V / 0.06mA = 83 Kohms

Dans l'hypothèse ou le gain était bien de 1000, c'est ce qu'il aurait fallu sur Ib pour une sortie à 60mA de Ic. Mais si le gain n'est plus de 1000, mais un peu aléatoire, évidemment ça change tout !
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A mon avis, les industriels savent que quand on met 5 volts sur la base d'un transistor, il risque d'être saturé... Dans ce mode de fonctionnement, le transistor fonctionne "en interrupteur". Le courant le traversant n'est limité que par la résistance de ton flexinol dans ce cas-ci.
« Last Edit: September 29, 2010, 03:39:24 pm by gozaki » Logged

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Dans les calculs j'ai pris 5V pour me placer dans le cas extreme PWM max. En realité comme je recherche 30 mA (mais avec une grosse marge), je serai donc aux alentours de 2.5 V à mi PWM (128 ?).

Ma question, car en fait je crois que je me suis planté, c'est :
- analogWrite(0) produit une tension de sortie du transistor de 0V
- analogWrite(128) produit une tension de sortie du transistor de 2.5V
- analogWrite(255) produit une tension de sortie du transistor de 5V ?

Ensuite, effectivement, on calcule à l'aide la resistance du fil le courant en fonction seule de la tension, et pas de la limite de courant du transistor ?

Il semble que je me soit emmellé les pinceaux dans les calculs précédants...
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Belgium
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non tu as toujours 5volts en sortie du transistor... Le pwm ou mli en francais voir ici : http://fr.wikipedia.org/wiki/Modulation_de_largeur_d%27impulsion

En changeant la valeur, tu joues sur lerapport cyclique de ton signal...
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Oui, mais il me semblait que justement, en raison de la grande fréquence de la PWM, on pouvait considérer que la tension resultante était la moyenne des 2 phases du rapport cyclique ? Si c'est pas le cas faut me le dire, parce que je vai tout cramer, c'est sur !!!

Sinon un moteur CC se pilote en tension ?

Parce que ce montage PWM + transistor sert à l'origine à piloter des moteurs CC...

Je prévois un extincteur ?  smiley-wink
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Belgium
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dépend de la charge ... le moteur DC est inductif à mort ( c'est pour ca qu'il y a une diode de roue libre en // dans ton schéma) et effectue un filtrage du pwm de par sa nature. Si ton flexinol est juste resistif tu n'as pas le meme effet... c'est juste mon avis...
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Belgium
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tu dois faire un controle en courant donc :

insérer une resistance dans l'emetteur de ton transistor. sur la base de ton transistor du doit injecter une tension = Irecherché x Remetteur +0,6v. Cette tension, tu peux l'obtenir à partir de ton pwm mais il faut absolument le filtrer pour obtenir une reference de courant stable.
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Humm... Voyons si j'ai compris le principe :

- je sors une PWM
- je limite le courant de cette pwm avec une resistance pour obtenir Ibase < 40 mA
- j'obtient une amplification de courant en sortie du transistor, mais avec la meme forme globale que la PWM
- forme que je "lisse" parce que ce n'est pas inductif (avec quel(s) composant ? Ce composant se trouverait entre le Collecteur du transistor et le fil ?

- et 1 resistance entre la masse et l'emetteur ? Calculée comment ?

Aurais tu un lien ou un mot clé, car j'ai peur de ne pas avoir tout saisi !

Je cherche un exctincteur sur ebay...
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