Autolevel

Dobrý den, vítám vás u dalšího ze série článků z dílny malé továrny na velké věci. Pro tentokrát jsem zvolil lákavé téma, autolevel. Pochopitelně toto téma podrobně rozebereme, takže v článku najdete trochu teorie a praktických ukázek jak fungují čidla, poté se podíváme na konkrétní možnosti zapojení a na závěr vše nakonfigurujeme a pošleme v podobě nastaveného Marlina do tiskárny.

Teorie, aneb o čidlech…
Nejdříve se pojďme podívat, jaká čidla přiblížení máme vlastně k dispozici. Takovou úplně nejvíce nadřazenou skupinou budou kontaktní a bezkontaktní čidla. Kontaktní máte na tiskárně teď, těmi se zabývat nebudeme. Technicky sem patří i BL Touch senzory a jim podobné ale tohle není skupina, o které chci psát. Dalším rozdělením bychom se dostali na principy fungování, elektromagnetické, infračervené, optické, ultrazvukové, indukční a kapacitní. Tohle je to dělení, u kterého se zastavíme. Indukční a kapacitní? Podívejme se do učebnice základů elektrotechniky, co nám o tomto řekne:

Indukční snímače:

Základ snímače tvoří oscilátor pracující na principu změny činitele jakosti jádra Q při přiblížení kovového materiálu. Tato změna se projeví útlumem kmitů oscilátoru a oscilátor přestane kmitat. Vysazení kmitů oscilátoru vyhodnotí prahový detektor, který řídí klopný obvod ovládající výkonový koncový stupeň. Odstraněním kovového materiálu z aktivní spínací zóny oscilátor obnoví kmitání.

Kapacitní snímače:

Nespojité kapacitní snímače polohy pracují na principu vyhodnocování kmitů oscilačního RC obvodu. Vniknutím předmětu (vodivého i nevodivého) do elektrostatického pole kondenzátoru se mění kapacita oscilačního obvodu a tím amplituda jeho kmitů. Jejím dvouhodnotovým vyhodnocením se získá logický signál o přítomnosti předmětu v aktivní zóně snímače. Výhodou proti indukčnostním snímačům tohoto typu je větší spínací vzdálenost.

Ve dvou odstavcích odborné literatury jsem vám červeně označil důležité sdělení. Totiž indukční snímač, ze své podstaty, reaguje pouze na kovové předměty, zatímco kapacitní snímač dokáže vyhodnotit cokoliv, třeba i dřevotřískovou desku. Dobře to jsem trochu přehnal ale ať už budete v budoucnosti tisknout na cokoliv, kapacitní čidlo bude reagovat na povrch, na který budete pokládat plast. Indukční čidlo bude stále reagovat na hliníkovou vyhřívanou podložku. Říkáte si možná, o co jde, funguje to, tak co. Jenže, vlivem tepla se může hliníková podložka nepatrně prohnout (zpravidla uprostřed), vyrovnáte ji přiložením skla, vaše indukční čidlo však stále měří podle hliníku, kapacitní si změří povrch skla. Důkaz místo slibů najdete ve videu níže.

http://https://www.youtube.com/watch?time_continue=2&v=K7xoV9EhYDg

Jasně, video je někdy lepší než tisíc slov. Takže máme jasno ve výběru „proximity“ senzoru tedy ve výběru správného čidla přiblížení pro naši aplikaci. Indukční ke snímaní kovu, kapacitní pro snímání povrchu jako takového. Mimochodem věděli jste, že: si takové kapacitní čidlo můžete koupit i v našem obchodě?

Zapojení, schémata, dráty…
Nastal čas, naše čidlo připojit do obvodu. Existuje několik druhů zapojení, my se podíváme na dvě základní. V jednom zapojení bude jako regulace výšky Z fungovat pouze čidlo. Ve druhém zapojení v obvodu pro jistotu necháme i původní spínač. Není totiž nic horšího, než když vám rozehřátá tryska zničí podložku, na kterou tisknete. Slíbená zapojení jsou na obrázcích níže.

https://3dfactory.cz/2018/09/14/autolevel/
Piktogram zapojení bez původního koncového spínače.

https://3dfactory.cz/2018/09/14/autolevel/
Piktogram zapojení se zachováním původního koncového spínače.

Zapojení je vcelku snadné, čidlo k desce připojíme do konektoru na místo původního spínače. S jedinou výjimkou a tou je hnědý drát z čidla. To totiž neumí pracovat s nízkým „logickým“ napětím 5V ale pro svou práci potřebuje přímo 12V z napájecího zdroje (připojit jej můžete třeba na vstup napajení řídící desky). Do obvodu proto musíme připojit také odporový dělič, který ochrání desku před zničujícími účinky vyššího 12V napětí. Kdybychom toto vynechali, snímač by se přiblížil k pracovní podložce, sepnul by a pustil nám do ovládací desky 12V. Ta by to pravděpodobně odnesla poškozením řídícího obvodu. Odporový dělič tedy zajistí snížení napětí na logickou úroveň 5V.

Více se dozvíte přímo na webu 3Dfactory.cz

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *