Diez millones de ciclos en arduino

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Estoy tratando de construir un interruptor de tiro adecuado para mi invención. Dentro del interruptor, hay una pequeña placa de metal. Cuando el usuario tira del interruptor, esta placa metálica se acerca y hace contacto con dos estructuras metálicas y forma un circuito cerrado que está conectado a un pin digital en un Arduino.

El problema es que necesito que esto funcione por hasta 10 millones de ciclos o más, y no soy ni ingeniero eléctrico ni mecánico, así que no tengo idea si durará tanto. He diseñado las dos estructuras metálicas para que todavía haya suficiente área cerca de la placa metálica (a menos de 1 milímetro de distancia) después de la flexión, el desgaste, pero aparte de eso, no tengo idea de qué otros problemas podría tener. encuentro.

Mis tres preguntas:

¿Hay otros problemas que deba tener en cuenta para 10 millones de ciclos?

¿Puede el Arduino manejar tantos ciclos?

¿Sugerencias sobre el material adecuado para la placa metálica y las estructuras?

Novato Eléctrico
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¿Puede darnos un diagrama para ilustrar el tamaño de la estructura? No estoy seguro si está claro en este momento. Además, ¿el interruptor es solo unipolar momentáneo o se alterna de alguna manera? El Arduino estará bien con diez millones de señales de encendido / apagado (internamente, probablemente pueda hacerlo en menos de una hora), ¡pero presumiblemente su interruptor no funcionará tan rápido! ¿Con qué frecuencia espera que su dispositivo se abra o cierre?
halfer
Explique a qué se refiere con un interruptor de extracción. ¿Es un interruptor de palanca, un botón momentáneo con resorte (o un botón de extracción si lo desea) o algo más?
Anindo Ghosh
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Ese es un requisito bastante extremo: ¿durante cuántos años? ¿Qué tan dañino es el medio ambiente (polvo, humedad, etc.)? ¿Por qué las opciones comerciales existentes no son adecuadas? ¿Hay un requisito de tamaño?
pjc50
10 millones de ciclos en un Arduino duran aproximadamente 625 ms.
jippie
Quizás si nos dijera por qué un interruptor estándar no hará lo que necesita, podríamos ofrecerle un mejor asesoramiento.
lyndon

Respuestas:

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10 millones son bastantes ciclos. Hacer un cambio que pueda durar tanto tiempo es sorprendentemente difícil, ya que puedes decirme la cantidad de botones que no funcionan que puedes encontrar por el lugar. No recomiendo intentar hacer su propio interruptor que se basa en hacer y romper un contacto.

Por ejemplo, este interruptor DF2 de "larga vida útil" de Omron solo está garantizado para durar 1M ciclos.

Interruptor Omron DF2

Con mucho, la mejor manera de hacer un cambio es hacer algún tipo de sensor sin contacto. Por ejemplo:

Magnético: el tirón mueve un pequeño imán más cerca de un sensor de efecto Hall . El sensor detecta el imán y envía su salida al Arduino. Esto tiene la ventaja de que funciona incluso cuando está mojado o sucio.

Sensor de efecto Hall

Óptico: el tirón mueve un objeto opaco entre un transmisor óptico y un receptor. Los ratones de rodillo antiguos usaban este tipo de sensores para medir el movimiento X e Y del mouse.

Sensor óptico de ranura

Una vez más, estos son muy confiables y gestionarán fácilmente 10 millones de ciclos. Sin embargo, son sensibles a entornos muy sucios o donde hay grandes cambios en la cantidad de luz ambiental.

Rocketmagnet
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Puede reducir la luz ambiental con el sensor óptico al encender y apagar el emisor y comparar las lecturas del detector correspondientes medidas a través de una entrada ADC en el Arduino.
Chris Stratton
+1 Para sensor de efecto hall. Si el consumo de energía no es un problema, estos son baratos y alegres y duran para siempre. ¡Solo asegúrese de que el imán y el sensor estén bien conectados con masilla de acero o algo así y que duren la marca de 10 millones!
Piotr Kula
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El Arduino puede manejar 10 millones de operaciones de entrada, PERO le resultará excepcionalmente difícil hacer un cambio que haga lo mismo.

Hay dos áreas de preocupación.

  • Necesita el interruptor para sobrevivir mecánicamente 10 ^ 7 operaciones repetidas.

  • Necesita que las conexiones eléctricas sigan siendo confiables: es posible que no se desgasten, se doblen en exceso, se oxiden, se fatiguen o dejen de conducir por cualquier motivo.

Una solución mucho más fácil es usar un "Interruptor Hall", que es un interruptor electrónico que se activa por la proximidad de un polo magnético y que no tiene partes móviles eléctricas ni necesidad de contacto real. El problema se vuelve principalmente mecánico.

Necesita proporcionar más detalles. Los interruptores de pasillo consumen energía de reserva. Si esto importa depende de su aplicación. Luego están los problemas de fuerza, distancia de viaje, frecuencia de operación y más. Cuéntanos más y podemos ayudarte más.

Russell McMahon
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Definitivamente no desea utilizar un método de contacto mecánico si necesita durar 10 millones de operaciones. Además del efecto Hall y el optointerruptor, como sugirió Rocketmagnet, también hay un sentido capacitivo y otros tipos de sentido magnético.

Con sentido capacitivo, un trozo pasivo de conductor se mueve entre dos placas fijas. Ninguno de estos toques. Las conexiones eléctricas son solo para las placas fijas.

Otros tipos de detección magnética mueven un trozo de material magnético (hierro) cerca de una bobina estacionaria, y el resto es electrónica que mide efectivamente el cambio en la inductancia. Una vez más, el material magnético no toca la bobina, solo se acerca y se aleja más con el sensor Hall. Las conexiones eléctricas son solo a la bobina fija.

El microcontrolador no será el factor limitante. Rutinariamente hace M de pequeñas cosas por segundo. Los micros no se desgastan con el uso. Algunas de las partes pueden desgastarse con el tiempo, pero eso tiene relativamente poco que ver con la cantidad de operaciones que realizó siempre que se siguieran las especificaciones de temperatura y voltaje máximo.

Olin Lathrop
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