Arduinoで数千万サイクル


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私は自分の発明に適したプルスイッチを構築しようとしています。スイッチの内部には、小さな金属板があります。ユーザーがスイッチを引くと、この金属板が2つの金属構造に接近して接触し、Arduinoのデジタルピンに接続される閉回路を形成します。

問題は、私がこれを1000万サイクル以上機能させるために必要であり、私は電気技師でも機械技師でもないので、それが長く続くかどうか分かりません。私は2つの金属構造を設計しましたが、予想される曲げ、磨耗、引き裂き後も金属板の近く(1ミリメートル未満の距離)に十分な領域があるはずですが、それ以外には、他にどんな問題があるのか​​わかりません出会い。

私の3つの質問:

1000万サイクルで考慮する必要がある他の問題はありますか?

Arduinoはその多くのサイクルを処理できますか?

金属板と構造に適した材料に関する提案はありますか?


構造のサイズを示す図を教えていただけませんか?現時点で明確かどうかはわかりません。また、スイッチは単なる一時的な単極ですか、それとも何らかの方法でトグルしますか?Arduinoは1000万のオン/オフ信号で問題なく動作します(内部的にはおそらく1時間未満で実行できます)が、おそらくスイッチはそれほど速く動作しません!デバイスが開いたり閉じたりする頻度はどれくらいですか。
2013年

プルスイッチの意味を教えてください。それはトグルスイッチ、バネ式の瞬間的なプッシュボタン(または、必要に応じてプルボタン)、または何か他のものですか?
Anindo Ghosh 2013

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それはかなり極端な要件です-何年かけて?環境(粉塵、湿気など)はどのくらい有害ですか?既存の商用オプションが適切でないのはなぜですか?サイズ要件はありますか?
pjc50 2013年

Arduinoで1000万サイクルは約625msかかります。
ジッピー2013年

おそらく、既成のスイッチでは必要なことを実行できない理由を教えていただければ、より良いアドバイスを提供できるでしょう。
リンドン2013年

回答:


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1000万はかなりのサイクルです。その場所で見つけることができる機能していないボタンの数を知ることができるので、それほど長く続くことができるスイッチを作ることは驚くほど難しいです。連絡先の作成と切断に依存する独自のスイッチを作成することはお勧めしません。

たとえば、オムロンのこの「ロングライフスパン」DF2スイッチは、100万サイクルのみ持続することが保証されています。

Omron DF2スイッチ

スイッチを作るための最善の方法は、ある種の非接触センサーを作ることです。例えば:

磁気:引っ張ると小さな磁石がホール効果センサーに近づきます。センサーは磁石を検出し、その出力をArduinoに送信します。これは、濡れている場合や汚れている場合でも機能するという利点があります。

ホール効果センサー

オプティカル:プルにより、不透明なオブジェクトがオプティカルトランスミッターとレシーバーの間を移動します。昔ながらのローラーマウスは、これらのタイプのセンサーを使用して、マウスのXとYの動きを測定していました。

光学スロットセンサー

繰り返しになりますが、これらは非常に信頼性が高く、1,000万サイクルを容易に管理します。ただし、非常に汚れている環境や、周辺光の量が大幅に変化する環境には敏感です。


エミッターをオン/オフにして、ArduinoのADC入力を介して測定された対応する検出器の読み取り値を比較することにより、光学センサーを使用して周囲光をかなり取り除くことができます。
Chris Stratton 2013年

+1ホール効果センサー用。電力消費が問題にならない場合、これらは安くて明るく、永遠に持続します。磁石とセンサーがスチールパテか何かでかなりしっかりと取り付けられていることを確認してください。
Piotr Kula 2013年

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Arduinoは1000万の入力操作を処理できますが、同じことを行うスイッチを作成するのは非常に困難です。

懸念事項は2つあります。

  • 10 ^ 7回の繰り返し操作に機械的に耐えるためには、スイッチが必要です。

  • 信頼性を維持するために電気接続が必要です-何らかの理由で摩耗、過度に曲がったり、酸化したり、疲労したり、伝導を停止したりすることはありません。

はるかに簡単な解決策は、磁極の近接によって作動し、電気的な可動部品がなく、実際の接触の必要がない電子スイッチである「ホールスイッチ」を使用することです。その場合、問題は主に機械的な問題になります。

詳細を入力する必要があります。ホールスイッチは待機電力を引き出します。これが問題になるかどうかは、アプリケーションによって異なります。次に、力、移動距離、操作の頻度などの問題があります。もっと教えてください。もっとお手伝いできます。


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10Mの操作を継続する必要がある場合は、機械的な接触方法を使用したくありません。Rocketmagnetが提案するホール効果とオプトインタラプタに加えて、容量性センスと他のタイプの磁気センスもあります。

容量性センスでは、パッシブな導体の塊が2つの固定プレート間を移動します。これらのどれも触れない。電気接続は固定プレートのみです。

他のタイプの磁気センスは、固定コイルの近くの磁性材料(鉄)の塊を動かし、残りは、インダクタンスの変化を効果的に測定する電子機器です。繰り返しになりますが、磁性材料はコイルに接触せず、ホールセンサーと同様に、より近く、より遠くまで移動します。電気接続は固定コイルのみです。

マイクロコントローラーは制限要因にはなりません。毎秒Mの小さなことを日常的に行っています。マイクロは使用に伴い摩耗しません。一部の部品は時間の経過とともに摩耗する可能性がありますが、温度と最大電圧の仕様が守られている限り、それが実行した操作の数とはほとんど関係がありません。

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