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發布時間: 2022-10-3 17:32
正文摘要:工作需要設計一個530mm左右的圓盤滑動開關，50個檔位，靜觸點固定在機架上，動觸點設計在圓盤邊緣，動觸點準備使用2mm的鍍銀銅絲，靜觸點選擇彈性銅片還是碳刷？請教各位大俠。謝謝 |
| 感謝62樓提供的彈性探針信息。這是一個設計觸點開關的好材料 |
taotie 發表于 2022-10-9 23:03 謝謝，棘輪可以不要，步進電機本身在上電后可以防止倒退。 |
| 軸心加小一圈的棘輪做禁退. |
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人中狼 發表于 2022-10-9 09:51 剛才查了一下，這個確實不錯，樣品2元可以買到，批量0.96元，感覺不錯，過幾天買一些樣品試一試。還是人多主意多，謝謝。 |
人中狼 發表于 2022-10-9 09:51 這個有一定的彈性，確實不錯。我買了一些充電器的接口也是這個結構。不過，用在轉盤上可能比較麻煩，當然，因為電流很小，2個或者3個并聯作為轉盤上的動觸點也可以導通磷銅片。 |
| 類似這樣的觸點 |
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glinfei 發表于 2022-10-9 09:08 如果把碳刷磨成平弧形結構也就是將碳刷的前端磨出一個弧度，磷銅片（磷銅絲）順圓周邊緣設置，這樣可以降低開關滑動換擋時的沖擊，也就降低了碳刷的磨損速度。另外可以考慮步進電機啟動時的速度是不是可以延長碳刷的使用壽命？ |
glinfei 發表于 2022-10-9 09:08 謝謝，使用頻度不是很高，雖然24小時不間斷工作，但是間隙工作模式，每小時僅僅旋轉1-2轉，而且速度很慢不超過5轉/分鐘，所以，碳刷的磨損應該不會很大。況且碳刷的更換也比較容易。 |
| 是不是發錯地方了，如果發到機電的論壇，估計都覺得這個磷銅加碳刷的設計不錯了，不就是直流電機的換向器的結構嘛，如果要長時間使用，就設計個更換碳刷的口子。發到這邊，大家會受不了這種沒電子元件的東西。 |
人人學會單片機 發表于 2022-10-9 00:04 干簧管的優勢是觸點密封，有現成的元件可以直接使用，缺點是數量不少，另外，需要電滑環配合才能使用。不然，信號線會在旋轉時發生扭結。 |
人中狼 發表于 2022-10-7 17:13 謝謝，不過不熟悉你的這個方案，能不能具體描述一下？ |
| 60年代，某特殊計算器的按鍵 就是磁鐵加干簧管，超級耐灰塵和油污 |
hhdsdy 發表于 2022-10-7 19:13 使用塑料封裝的干簧管GPS-11A設計的一款已經實驗成功，考慮到干簧管模式需要配合電滑環。對干簧管的使用壽命也沒有底，所以考慮設計一款滑動開關式。這樣可以省略電滑環，成本也可以降低一些。電路布局也要簡潔一些。 |
hhdsdy 發表于 2022-10-7 19:13 干簧管確實可行，有一款設計使用干簧管配合電滑環，不過使用干簧管就沒有必要把單片機做到轉盤上了。畢竟還需要與上位機聯機。 |
| 我思來想去，還是覺得用干簧管簡單可靠，把單片機電路也一并做到圓盤進去吧，這樣只用兩個滑環提供電源輸入和信號輸出就行了 |
cnos 發表于 2022-10-7 16:54 謝謝，還是機械開關相對要合適一些。 |
| 或許可以用類似測試針的探頭 |
老愚童63 發表于 2022-10-6 07:26 這是均勻的電刷對系統當然不成問題，你這個不是均勻的，是間歇接觸的，壽命肯定不一樣。當然只有你知道實際的現場情況。很多樓層都表示了寧愿開發時麻煩點也不愿意做大量的機械調試維護工作，看你自己選了。 |
Y_G_G 發表于 2022-10-7 07:33 謝謝，模擬開關4051的控制雖然可以通過鎖存器之類的解決I/O口占用問題，但前提是必須做到轉盤上，對于具體的應用環境顯然不是首選方案，如果做到轉盤上就不需要I/O口擴展了，因為一片單獨的MCU如果控制4051之類的I/O口應該不成問題了。問題是控制電路做到了檢測環境的轉盤上，可靠性可能會受到一定的影響，況且將轉盤上獲得的信息需要傳送到機架上的系統，然后再與上位機聯機。 |
188610329 發表于 2022-10-6 22:27 謝謝，模擬開關4051雖然可以傳送模擬電壓信號，但前提是控制電路必須做到轉盤上，對于具體的應用環境，顯然不是首選的方案。50個通道必須使用7片4051，電路結構顯然會顯得復雜了 |
老愚童63 發表于 2022-10-6 18:20 74595,74164之類芯片就可以只要幾條線來控制很多個IO的呀 對于長久來說,優先選擇無觸點,就算是前期開發時間要多很多也是值得的 當然,這是個人感覺而已 如果只是通道的選擇而已,你可以用銅制的滾輪代替摩擦觸點,530mm的空間應該是可以用滾輪的 也可以參考一下可調變壓器的方式,接觸選擇就不知道了,沒做過 |
老愚童63 發表于 2022-10-6 18:20 4051，8片，級聯一片4051，產生64個通道，只要6個io，當然，不是說這個方法更好，只是你自己權衡是轉盤+動觸點好，還是不用轉盤，固定觸點好，個人更傾向避免動觸點的方法。 |
Y_G_G 發表于 2022-10-6 12:41 一片4051需要4個I/O口線，以后每增加一片4051需要增加1條信號線。50個樣品需要6+4條共10條信號線控制。還沒有包括樣品定位的信號線 |
Y_G_G 發表于 2022-10-6 12:41 轉盤的目的是作為樣品的存放載體，確實是利用單片機的I/O口來檢測轉盤分時傳送的50個樣品的電阻抗產生的模擬電壓（交流激勵），4051確實可以傳送交流電壓，但4051的切換需要多個信號線，除非把單片機也做到轉盤上，這樣一來結構會復雜的多 |
老愚童63 發表于 2022-10-5 20:58 還以為是什么呢 是不是想一次檢測50份液體的電阻,可能只用一個或者幾ADC的端口檢測而已 這個轉盤僅僅是切換這50個采樣通道而已吧? 如果是這種,完全可以用CD4051這類8選1模擬開關來進行選擇,再用幾個數字IC來控制模擬開關 前期開發進度可能會慢下來一點,但以后你就會知道好處了 |
cnos 發表于 2022-10-5 22:14 對于維護，電動離心機一般都使用碳刷，1000-4000轉/分鐘高速度旋轉，每天使用1小時以上碳刷可以使用1年以上。我的設計按每小時旋轉2周也就是2轉，碳刷的使用壽命5年以上應該沒有問題。鍍銀磷銅絲（片）的使用壽命應該不會太脆弱吧。 |
cnos 發表于 2022-10-5 22:14 謝謝提醒，不過你的方案雖然4線電滑環可以解決電源及信號傳送問題，但激勵源與檢測電極分時切換仍然需要開關來完成。所以，在現實中實施并沒有優勢。 |
| 你這如果是初步方案，趕緊換。否則做出來了成本高不說，后期維護焦頭爛耳，影響聲譽就麻煩了。用3-4線的電子滑環配合單片之類來做。現在這個方案想著簡單，做起來難。機 |
Y_G_G 發表于 2022-10-5 17:38 對抖動可以采用延遲處理來解決（每旋轉到一個位置后暫停，然后延遲100ms再檢測，檢測完成后延遲100ms再旋轉到下一個檔位，如此循環），直到檢測完成50個樣品 |
Y_G_G 發表于 2022-10-5 17:38 因為圓盤是旋轉的（需要定時利用旋轉的圓盤對樣品進行混勻），樣品直徑530mm。顯然，電子式線纜比較多而不理想。考慮傳送的是模擬電壓信號。所以盡可能采用機械開關 |
Y_G_G 發表于 2022-10-5 17:38 溶液電阻抗檢測50個樣品，每個樣品需要2個電極，其中一個接GND，另外一個通過開關接檢測與激勵源，電流不大，ma級，電壓0-5V。考慮到樣品布局在旋轉圓盤上，線纜不能多，所以，采取分時傳送50個樣品電極的模擬電壓數據。機械開關是最理想的。而多檔位滑動開關可以解決線纜扭結問題。利用圓盤本身設計一個滑動開關也就有必要了 |
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50個檔位,這是要做什么呢?具體的功能是什么? 有沒有可以換成電子式的,或者是無接觸式的? 530mm,這都有半米多了,直徑還是半徑? 單單是接觸而已嗎?電流沒有要求嗎? 抖動要不要處理呢? |
cnos 發表于 2022-10-5 14:41 使用步進電機控制轉盤慢速運動，每運轉到一個觸點停留約1秒鐘然后繼續，每間隔一定時間（60-120分鐘）轉盤運轉一次。因為需要傳送出50對電極采集的模擬電壓信號，所以，理想的是機械開關。 |
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不知道是什么樣的原始需求讓樓主選擇了機械開關。不知需求無法討論的。 按樓主說的，5轉每分鐘，再牛的機械結構壽命也是夠嗆。 |
| 一個530mm圓盤圓周長約為1660mm，等分50每個圓弧長約為33mm，以動觸點5mm長度計算，觸點之間的間隙不會小于12mm，所以，利用圓盤本身設計一個50檔位的滑動開關完全是可行的。 |
| 謝謝沙發、板凳、地板樓層的回復，我將參考你們的指導意見選擇碳刷配合磷銅片來設計，必要時參考萬用表的設計將GND也通過碳刷進行電氣連接設計出雙靜觸點50檔滑動開關（GND只有一個觸點，可以設計一個導電環與碳刷連接） |
| 電路的設計已經不需要討論了，討論的目的是怎么來設計這個圓盤滑動開關以及選擇什么樣的材料最合適。謝謝大家的討論 |
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