Педали с измерением тормозного усилия

[lbodnar]

А кто-нибудь [c]делал педали с датчиками тормозного усилия на педалях, измеряющего приложенную силу а не смещение (=пружина+перменник)?

Сейчас разработан прототип (на заказ) - на основе тензодатчиков, усилителя разностного сигнала и моего USB контроллера. Пока используются стандарные болванки для измерения усилия (? - load cells) по 35кг на каждую педаль. На готовом изделии вполне возможно тензодатчики будут лепиться на обратную сторону готовых педальных блоков.

Контракта на разработку как такового не было, так что вполне возможно, будет сделана плата для открытой продажи. Автогонщики тоже очень интересуются, правда там только одна педель тормоза нужна - остальные измеряют смещение.

Весьма интересно, делал ли кто что-нибудь подобное и под какое максимальное усилие расчитывались педали. 35кгс на каждую ногу - слишком мало, но это только прототип. В критический ситуациях летчик может развить 200-300кгс но для симулятора, пусть и полноразмерной копии это слишком много. Хотя, разрешение - 10бит на каждый тормоз, так что даже с пределом в 200кгс разрешение в 200гс вполне покатит...

[Blek]

а смысл ?? все одно идет преобразование , сам датчик неважен , да и в тензодатчиках все одно стоит аналог пружины , для примера просто стальная пластина на которую напылен сам датчик , вот пластина и работает вместо пружины и цена самих датчиков немного нетого.. , размеры , доступность в экс-ссср

[lbodnar]

а смысл ?? все одно идет преобразование , сам датчик неважен , да и в тензодатчиках все одно стоит аналог пружины , для примера просто стальная пластина на которую напылен сам датчик , вот пластина и работает вместо пружины и цена самих датчиков немного нетого.. , размеры , доступность в экс-ссср

Потому что так работает настоящая тормозная система. Сначала выбираются все зазоры и нагнетается давление в системе - при этом перемещение есть, а усилия на педаль почти нет и на колодки практически тоже. После этого колодки упираются в диск и педаль становится "деревянной" - движения нет, но усилие передается гидравликой на колодки, а эффективность торможения просто пропорциональна этому усилию вследсвие закона трения скольжения.

Так работают ручные тормоза на велосипеде и мотоцикле, на машине при выключенном двигателе, на гоночных машинах и на легких самолетах.

"Пластина" практически не гнется - при максиальном усилии смещение будет порядка 1мм или меньше. А 35кг сенсоры были куплены у китайцов по $20. Соответственно, голые тензодатчики будут еще дешевле. Поскольку цель - реализм, то стоимость отходит на второй план.

[lbodnar]

Вот такая вот загогулина, понимаешь, вырисовывается!

[ender]

ага: прикручиваем железяки к основанию, и вся механика?




PS: Говорят, они ещё используются в электронных весах...


PPS: Я уже представил себе педали из 1-й (одной) детали....


PPPS: а почему 2 тензодатчика, а не 1? ( T-образная конструкция)

PPPPS: а что, возможно где-то купить голые датчики?

[lbodnar]

ага: прикручиваем железяки к основанию, и вся механика?
PS: Говорят, они ещё используются в электронных весах...
PPS: Я уже представил себе педали из 1-й (одной) детали....
PPPS: а почему 2 тензодатчика, а не 1? ( T-образная конструкция)
PPPPS: а что, возможно где-то купить голые датчики?

Ну, во-первых, это - тормоза на педалях, сами педали должны двигаться своим обычным образом.

В дешевых напольных электронных весах сильно упрощенная схема - там обычно два тензодатчика на одной стальной балке, два - на другой, так что полный мост получается только их совместной работой что в педалях не удобно (т.к. тормоза на обоих сторонах - независимые). Также, в весах часто используются графитовые (?) резистивные сенсоры вроде тех, что в ноутбучных мышиных сенсорах применяются. Хотя, идея - та же, такой же мост.

Можно, конечно жестко закрепить педали, но в реальной системе есть небольшой свободный ход и кое-какая эластичность. Можно поставить слабенькую пружину и жесткий резиновый ограничитель между педалью и датчиком.

Это два датчика на две независимах педали - в каждом датчике - свой мост из четырех тензодатчиков по два на каждой поверхности.

Китайцы готовые 35кг сенсоры (да как же они по-русски-то называются?) по 18$ продают, так что я уверен - у них можно просто наборы тензодатчиков купить.

Я железом не занимался, т.к. заказчик полномасштабные симуляторы выпускает сам и уверил меня что они всю механику сделают сами.

[USSR_Rik]

(да как же они по-русски-то называются?)

Так а чем слово "тензодатчики" не подходит?

[lbodnar]

Тензодатчики - это то, что в количестве четырех штук налеплено на эти load cells.

[LeonT]

Ну, если ход в 1 мм все равно остается, может попробовать емкостной датчик?
(две пластины с упругой прокладкой)
Или тензодатчик на графитовых таблетках?
А еще где-то у меня есть описание тензодатчиков на основе полупроводниковых переходов от обычных диодов и транзисторов.
Да и очень "жесткого" упора в жидкость у тормозных систем все же не бывает.
Трубопроводы "раздуваются", особенно их гибкие (резиновые) участки.

[lbodnar]

Ну, если ход в 1 мм все равно остается, может попробовать емкостной датчик?
(две пластины с упругой прокладкой)
Или тензодатчик на графитовых таблетках?
А еще где-то у меня есть описание тензодатчиков на основе полупроводниковых переходов от обычных диодов и транзисторов.
Да и очень "жесткого" упора в жидкость у тормозных систем все же не бывает.
Трубопроводы "раздуваются", особенно их гибкие (резиновые) участки.

Все датчики хороши, только практическая сторона - емкостные надо экранировать хорошо, графитовые таблетки наверняка со временем или от влаги плывут или еще какие болезни у них - вон у каждого третьего Dell лаптопа курсор плывет в угол (C6x0 модели) со временем.

А имитировать раздутие системы можно проложив между педалью и датчиком кусок жесткой резины, например отбойник для двери который на стену клеится и т.п.

Тензодатчики - вещь клевая - очень высокая линейность в рабочей зоне, низкое выходное сопротивление, отсутствие остаточных напряжений. Мостик работает в обе стороны - можно джойстик управления сделать как РУС на F-16 который реагирует на приложенную силу, а сам не перемещается вообще.

[ender]

не, на ф-16 ламерский рус хотя, если человек раньше имел дело с клавиатурой...

тензодатчиками и называются эти калиброванные бруски то, что на них налеплено, называется тензорезисторами (ну могут какие-нибудь тензодиоды прилепить, но это вряд ли).

а что бы и сами педали не сделать? согнуть из дюймовой трубы длиной 2 м, прикрутить опоры для ног, и наклеить 4 тензорезистора: как раз мост и получится. не знаю, как на пиках, а на аврах есть дифференциальные ADC входы с предусилением (во много раз), хотя и не на всех. на m16 есть.

проблема с тензорезисторами. если бы я вдруг захотел купить 10000 штук, то да...

[lbodnar]

Как показал поиск - эта идея всплывает регулярно, но так же регулярно и тонула до сих пор.
http://www.sukhoi.ru/forum/showthread.php?t=23019

А брусковый датчик у китайцев стоит $18 при минимальном заказе в одну штуку. Молодцы. То же самое у америкосов или европейцев (включая нас) - $150 и вверх.

[lbodnar]

а что бы и сами педали не сделать? согнуть из дюймовой трубы длиной 2 м, прикрутить опоры для ног, и наклеить 4 тензорезистора: как раз мост и получится. не знаю, как на пиках, а на аврах есть дифференциальные ADC входы с предусилением (во много раз), хотя и не на всех. на m16 есть.

Ты имеешь в виду не тормоза сделать на датчиках а руль поворота/переднее колесо и отказаться от движения педалей вообще?!

Ха, нереалистично, зато очень практично - два бруска на пол положил* - все! А то и просто тензорезисторы на тапочки приклеил и на рулежку*!

*)Шутка

[J0kER]

Извиняюсь, у автора автомобиль есть? у торомозной педали при узменении усилия на ней _есть_ ход. Нет в мире идеала. Вот если-бы у вас были-бы абсолютно твердые трубки гидравлики, абсолютно несжимаемай тормозная жидкость и прочие элементы контструкции, то тогда да, хода педали-бы не было с момента, когда колодки прижались к диску. А так - увольте, в моем космиче тормозных шлангов (да, армированные резиновые шланги, но от этого они не стали _абсолютно_ жесткими) в системе торможения 6 штук.
Для контроля - садишся в автомобиль, 2-3 качка педалью тормоза, удержание педали, старт двигателя, и педаль _ощутимо_ уходит вниз. Это просто нормально работает вакуумный усилитель тормозов.
Но ведь педаль _уходит_..

[lbodnar]

Извиняюсь, у автора автомобиль есть?

Есть

Для контроля - садишся в автомобиль, 2-3 качка педалью тормоза, удержание педали, старт двигателя, и педаль _ощутимо_ уходит вниз. Это просто нормально работает вакуумный усилитель тормозов.
Но ведь педаль _уходит_..

Для контроля - садишься в Piper/Cessna/Як, делешь то же самое и...

В трековых гонках усилие на педаль тормоза может превышать несколько сотен килограмм-сил. Там просто нет усилителя. Как и в Цессне.

[ender]

мужык какой-то предложил тензорезисторы за 50 рупий/штука. у них какие-то параметры помимо сопротивления бывают? какой-нибудь "тензокоэффициент"? если взять 4 тензорезистора, дюймовую стальную трубу, эпоксидку и немного изоленты, включить датчики в мост и подключить к дифференциальному входу АЦП atmega16, с предусилением, то вот и всё. а то, что ходу нету - в любительских конструкциях ход педалей зачастую не такой, как в реальных педалях. опять же, эти педали можно будет использовать, просто сидя на табуретке, для симулятора самое то!

[lbodnar]

мужык какой-то предложил тензорезисторы за 50 рупий/штука. у них какие-то параметры помимо сопротивления бывают? какой-нибудь "тензокоэффициент"? если взять 4 тензорезистора, дюймовую стальную трубу, эпоксидку и немного изоленты, включить датчики в мост и подключить к дифференциальному входу АЦП atmega16, с предусилением, то вот и всё. а то, что ходу нету - в любительских конструкциях ход педалей зачастую не такой, как в реальных педалях. опять же, эти педали можно будет использовать, просто сидя на табуретке, для симулятора самое то!

Они обычно заточены под конкретный материал - сталь или люминий, но для такого простого и некритичного применения пойдут любые. Учти, что чувствительность всего устройства зависит от того, на что ты их клеишь - при максимальном усилии материал не должен заходить в зону необратимой деформации. В принципе, для измерения одного усилия достаточно и одного тензорезистора - мост можно добалансировать тремя подстроечниками.

Типичный выход моста под полной нагрузкой - 2мВ на каждый приложенный вольт. Т.е. если на тензоблоке написано 50кг 2мВ/В то под нагрузкой 50кг и при запитке от 5В напряжение разбаланса будет 10мВ. Отсюда вычисляется необходимый коэффициент усиления дифф. усилителя.

Тут много информации - посмотри на досуге:
http://www.vishay.com/brands/measure...uide/guide.htm

Готовые блоки под определенную нагрузку гораздо проще - но дорогущие, заразы! Я с отдельными тензорезисторами дела пока не имел.

[lbodnar]

Готовый продукт