close
Vážení uživatelé,
16. 8. 2020 budou služby Blog.cz a Galerie.cz ukončeny.
Děkujeme vám za společně strávené roky!
Zjistit více

Vážení uživatelé,
16. 8. 2020 budou služby Blog.cz a Galerie.cz ukončeny.
Děkujeme vám za společně strávené roky!

Březen 2013

Vidlákovo elektro 33. Kuchařka zoufalcova

7. března 2013 v 4:51 | Petr |  Vidlákovo Elektro

Už Josef Švejk říkal,že jsou těžké chvíle v životě lidském. A jednou z těch těžkých chvil, je když obvod, o kterém jsme měsíce snili, přemýšleli, kreslili, počítali, simulovali, routovali , leptali, vrtali, osazovali a oživovali stále kmitá a stále kmitá, nebo stále šumí a stále šumí.
V takovém případě je nutné situaci nějak rozetnout ve smyslu, jestli dělat filtraci napájení ještě dokonalejší, plošný spoj ještě sofitistikovanější, stínění ještě mohutnější, nebo jestli šlápnout na pedál odpadkového koše - šup - a vydat se jiným směrem....

Pomůcky k touto rozhodnutí, kupodivu, najdeme v kuchyni, a jestli jste geek takového stupně, že nevíte co to je, tak to tam, kde vám maminka vařila, když jste byli malí (a možná vaří dodnes).
Takže, každý ví, že zoufalí lidé dělají zoufalé věci, proto ani vám není zakázáno v těžké chvíli vstoupit do kuchyně a najít si čistý nerezový hrnec s nerezovou pokličkou odpovídajícího průměru.
Upozorňuju výslovně, že ne smaltovaný hrnec se smaltovanou pokličkou a ani moderní nerezový hrnec se skleněnou pokličkou. Pak ještě budete potřebovat baterky - buď alkalickou 9V, nebo tužkové, nebo NiMh nabíjecí a to tolik, aby daly napětí, na které je stávkující obvod stavěný, pak budete (možná) potřebovat ještě kousek koaxiálního kabelu, k vyvedení signálu ven z hrnce a patřičný měřič, který už zjevně máte, protože vám doposud ukazoval fatálně špatný signál vašeho obvodu.

Tušíte kam mířím ?
Svět je zamořen elektromagnetickým smogem, 50 Hz brumem ze sítě, signálem mobilů, WIFI, Mikrovlnné trouby, rušení spínaných zdrojů, úsporných zářivek a miliónů jiných bazmeků, proto je potřeba vašemu obvodu vytvořit ideální podmínky, bez elektromagnetického rušení a s dokonale nešumícím, nebrumícícím a nezvlněným napájením.
Pak samožejmě jsou dvě možnosti - vlastnosti obvodu se za těchto okolností zlepší - pak má smysl bádat, nebo nezlepší pak je na místě odpadkový koš a hluboká kontemplace, kde se stala chyba.

Jak zajistit prostor bez elektromagnetických vln ? Ve Faradayově kleci ! Kde doma najít dokonalou Faradayovu klec ? Uzmout jí mamince / milence / manželce / snoubence dříve než ji zprzní nějakým vařením.

Takže máme nerezový hrnec s nerezovou pokličkou, které pokud se dají k sobě vodivě se spojí a utvoří dokonalou Faradayovu klec - zkouška dokonalosti - dáte do hrnce (suchého !!!!) mobil, přiklapnete poklici a prozvoníte jej - zvoní - chyba - hledejte lepší hrnec a lepší poklici. Operátoři nás v poslední době ozařují takovými výkony, že se dá telefonovat i v plechovém výtahu, ale v dobrém hrnci to prostě nesmí jít !
Druhá zkouška na jiném pásmu - dáte do hrnce ječící tranzistorák a přiklapnete poklici - tranzistorák přestane hrát, a protože dnes se vysílá ve FM začne místo hraní šumět, což z venku uslyšíte.
Vše OK - nastává okamžík pravdy - místo z laboratorního zdroje budete svůj obvod napájet z baterek a i s baterkami jej strčíte do hrnce. Místo dušení do zlatova připojíte na výstupní svorky kabely multimetru / osciloskopu / PC / reproduktoru (prostě toho, co jste používali předtím) a ty prostrčíte co nejužší štěrbinkou ve víku. Opravdu odvážní si do poklice mohou navrtat dírky, (ale alimenty Vaší rozvádějící se manželce platit nebudu!!) a pak to uděláte tak aby měřák byl co nejblíže k hrnci a kousky drátů, co jsou venkem byly co nejkratší.

Mimochodem - jako měřák doporučuju multimetr - a pokud to lze tak ručkový, nebo alespoň bateriově napájený. PC s USB osciloskopem je v tomto případě tou nejhorší volbou. Naopak ideální, je když se signál dá měřit "osciloskopem chudých" - telefonním sluchátkem, které se nechá uvnitř - pískat přes hrnec.

Ještě k otázce baterií - Běžné alkalické tužky mají větší vnitřní odpor - což někdy může přispívat ke kmitání, proto pokud potřebujete extrémně nízký odpor zdroje použijte NiMh nebo dokonce malinkatou "olověnku". S "olověnkou" ale pozor, protože zkratovat její kontakty o kovový hrnec - - proud je tak vysoký, že to může vést ke svaření kontaktů a hrnce a pak k "plamennným efektům". Pokud je na trase napájení stabilizátor (a ten sám nekmitá) je to ale skoro jedno, protože jeho vnitřní odpor (daný jeho vnitřní zpětnou vazbou) rozhoduje.

Doufám, že princip "měření v hrnci" jste pochopili, a že nemusím zabíhat do detailů, které mě teď ani nenapadají. Možná odpovědi na otázky, které se vnucují.
Proč ne smaltovaný hrnec ? Není vodivé spojení hrnce a pokličky !
Proč ne skleněné víko ? - Musím na to odpovídat ?
Proč nerezový (ne třeba hliníkový) ? Ocel je feromagnetická a lépe stíní magnetické pole. Ideální je když je hrnec nerezový, ale magnet na něm drží - což je vzácnost, protože dneska jsou hrnce vyráběny spíše z nemagnetické - austenitické - dřezoviny.

Takže jasné ?

Zbývá už jenom rada pro brunety, která bude spíše radou pro Vás. Nemá vaše manželka / milenka / maminka / snoubenka / babička vhodný hrnec - Co kdybyste jí dali "překvapivý dárek" k nejbližší příležítosti ?

Pohlavní zdravověda pro Geeky 3. A co dál doktore ?

5. března 2013 v 4:55 | Petr |  Svět okolo
Takže jsme překonali nervozitu z toho, že jsme poslední, co něměli sex se všemi holkami ve třídě (nebo dokonce jsme neměli sex vůbec), a dokonce jsme si díky znalosti teorie podvojného omylu nenašli kočku - blbku. Stojíme před zrcadlem, ruka se žiletkou se nám třese, protože první (druhé, třetí) rande je před námi. Co v takové chvíli dělat ?

Geek zahnaný do úzkých má tendenci problémem se teoreticky zabývat, což znamená, že si seženeme informace od "chlapů v hospodě". Odvážnějíší a otevřenější z nás se zeptají "ženských v práci". Naopak autisti mezi námi si seženou literaturu a přečtou všechno od Dalea Carnegieho po Rosamundu Pilcher.

Špatně, špatně, špatně - kdo z "chlapů v hospodě", "bab v práci", nebo z knih už někdy sbalil babu na chemické vzorce, nebo na schéma nového robota ? Takže pokud sbalíte babu na chemii a pak pod vlivem "Rosamundy" otočíte k romantickým sračkám - žena se lekne a dostanete kopačky - jako už tolikrát. Uvědomte si že jako Geek jste pro "computer ženského mozku" detekovatelný i z druhé strany galaxie - takže budete li najednou předstírat, že jste normální - může hladina vaší divnosti přetéct a výsledek se dostaví.....

Je třeba postupovat právě naopak - buďte upřímní, protože jednak tohle ženy dovedou ocenit, navíc si vás vybraly z jistého důvodu a vzhledem k vašemu předešlému životu to těžko bylo kvůli romantice "jako z Rosamundy".
A pak je tady třetí důvod k upřímnosti - pokud je do vás holka zamilovaná - prvních pár měsíců je to "silnější než ona" a to je vaše šance vybudovat si životní prostor.

My Geekové máme spoustu podivuhodností a nestandardností ve svém životě - takže ven s tím - ne že budete zamlčovat, že vás nejvíce baví sex v masce Dartha Vadera - naopak budete přehánět - "bez masky Dartha Vadera s vámi vůbec nic není !!!" A holka ať si rychle shání kostým Uhury i s minišaty, parukou a kozačkami. Navíc vás vzbudí jedině Váš ručně dělaný budík, který štěká jako pes a jiskří jako Teslův transformátor, a navíc máte notebooky všude i v lednici a před spaním líbáte trafopájku, a říkáte jí "mami", soustruh vám stojí v obýváku vedle televizoru, v manželské posteli máte rozebranou motorku atd...

Prostě místo abyste své podivnosti o polovinu zlehčili - naopak je musíte o 100% přehnat. Holka to v zamilovanosti zkousne - a pak je překvapená, že to "zdaleka není tak strašné". Pokud to nezkousne - stejně by s ní byly problémy - a když prchne brzy, alespoň nemarní váš čas na "další pokus"....

Když toto všechno dopadne dobře - čeká vás nečekané období, které může skončit tím, že místo "ve zlatě na plošném spoji" uvidíte své jméno "ve zlatě na svatebním oznámení", ale tuto část probereme až někdy příště.

BackEMF můstek 5. - jezdíme bez enkodérů

3. března 2013 v 3:31 | Petr |  Elektro
Opět je to více než rok co jsem popisoval svoji téměř 6 let trvající cestu za "ideálním" způsobem jak řídit elektromotory. Takže jenom pro ty, co jsou líní kliknout na odkaz budu rekapitulovat.
  • kdysi dávno jsem pojal ideu elektrického obvodu řídícího motory - tedy H-můstku, který bude jako "mýdlo strýčka Františka" ze Saturnina - trafopájkou sestavený z odpadu a výsledek - skvost.
  • Při návrhu můstku mě napadlo použít fintu, kterou pro své třífázové motory používají letečtí modeláři - totiž měřit pomocí napětí rotujícího motoru i jeho rychlost, kterou robot musí znát, neboť ji reguluje.
  • Jelikož všechny předpoklady není tak snadné splnít - trvalo mi 6 let a asi 5 verzí než jsem se přiblížil ideálu, loni z jara.
  • Loni jsem taky naznačil schéma a prohlásil, že je třeba počkat, jak se můstek osvědčí, což se stalo a můstek se osvědčil výborně.
Dnes tedy nebudeme řešit zapojení tranzistorů, ale probereme otázku měření otáček "pomocí BackEMF". Opět pro líné jenom jednou větou - vypneme můstek na tak dlouhou dobu až proud v jeho cívkách zanikne - v tom případě napětí na motoru odpovídá rychlosti jeho otáček. Takže máme informaci o rychlosti otáčení přímo z motoru a nepotřebujeme (téměř) žádná externí čidla alias "Enkodéry" alias snímače otáček.
Kromě "ušetření" za enkodéry ve stylu mého vidláckého hesla, že "nejlíp funguje součástka, která tam není" Má měření pomocí BakcEMF ještě jednu velkou výhodu. Můžete si měřit kdykoliv motor na milisekundu vypnete. U enkoérů musíte "čekat až přijde impuls" což znamená, že při malých rychlostech přijde "nula impulsů" a podle čeho pak chcete rychlost regulovat ?
Samozřejmě můžete předpokládat, že nula impulsů znamená, že robot stojí. Při počítání impulsů však existuje velice nepříjemná věc zvaná "kvantizační chyba" - neboli "chyba malých čísel" - takže, pokud robot jede rychlosti 0,5 pulsu za periodu regulace - počítač v robotovi to vnímá jako že polovinu času se stojí, protože puls nepřišel, a polovinu času se jede - což když se "naivní" PID regulátor snaží nějak vyřešit může dopadnou nepěkným cukáním v malých rychlostech.
Tím se konstruktér (a programátor) robota dostává do neřešitelné situace - aby robot jel hladce je třeba jeho otáčky regulovat co nejčastěji - třeba 100x za sekundu, ale při této frekvenci se "chyba malých čísel" může projevit už při dost vysokých rychlostech. Pokud naopak regulujeme otáčky třeba jenom 10x za sekundu - chyba malých čísel se tak neprojeví, ale jízda není dosti hladká, protože třeba při rychlosti pomalého chodce - 1 metr za sekundu ujede robot od regulace k regulaci 10 cm - což je u malého robota klidně polovina jeho velikosti.

Nic z toho u měření přes BackEMF není, ale máme jiný problém - napětí na motoru musíme přepočítat na rychlost, což závisí na vlastnostech motoru, je pro každý motor jiné a dokonce se to mění i během jízdy. Takže pokud počítáme ujetou vzdálenost pomocí enkodérů - je to maximálně přesné ovlivněné jenom proklouzáváním pneumatik. U BackEMF to zdaleka tak přesné není, protože po chvíli jízdy se nám motor zahřeje a poměr mezi napětí a rychlostí ze smění.

Proto já osobně používám kompromis - pro regulaci rychlosti používám BackEMF a pro měření ujeté vzdálenosti - značně zjednodušený - enkodér, který místo 4000 pulsů na otáčku kola (ano i tak obrovské počty se používají) funguje jako tachometr na bicyklu - pěkně jeden tik na otáčku - a dokonce používá i stejný hardware - jazýčková relé a magnety z "utržených" cyklistických tachometrů. Jistě je vám jasné, že zařídit 1 impuls za otáčku je mnohem jednodušší než jich zařídit 4000, jinak by to cyklisiti nepoužívali žejo !

Pokračoval bych dále, ale obávám se, že jsem dnes na konci sil, proto zbývá už jenom tradiční rada pro blondýny: Jehlové lodičky stejně nakonec vyjdou z módy, ale dobrý multimetr je na celý život - takže do čeho se vyplatí investovat ?