Oprogramowanie mikrokontrolera do sterowania siłownika wykonanego z materiału wykazującego pamięć kształtu

• Autorzy: Balcerzak M. , Górny K. , Pietrowski W.

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.1897-0737.2017.91.0034

Warianty tytułu

EN

Software of the microcontroller for controlling the actuator of a shape memory material

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering (10-11.04.2017 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono opracowany system do sterowania siłownikiem wykonanym z materiału wykazującego pamięć kształtu. Omówiono zjawisko pamięci kształtu, proces nadawania elementowi wykonawczemu wymaganych właściwości, budowę aktuatorów oraz właściwości Nitinol’u. Opisano system złożony z elementu wykonawczego, układu pomiarowego prądu, temperatury i położenia, układu silnoprądowego oraz mikrokontrolera.

EN

The objective of this article was to create an Arduino-based electronic circuit for controlling the actuator of a shape memory material. To achieve this a circuit made of the following components was created: Arduino UNO as the controller, dual full–bridge driver L297N to allow for regulation of the current passing through actuators spring, a relay module to cut–off current when regulation is not in progress, a current sensor ACS714LLCTR, ultrasonic ranging module HC – SR04, 1–wire temperature sensors DS18B20 and a 16x2 LCD display with converter to I²C communication. To power the hardware two power supply units were used: 12 V 2 A to power the high-current section and 9 V 2 A to power the Arduino board. Additionally a monostable switch and potentiometer were used to allow a human–machine interaction. The unit works as intended, but it can activate only low resistance actuators with resistance of a few ohms at most.

Słowa kluczowe

PL

Arduino; aktuator SMA

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: No. 91
• Strony: 375--384
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Balcerzak M.

• Politechnika Poznańska

autor

Górny K.

• Politechnika Poznańska

autor

Pietrowski W.

• Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Funakubo H., Shape Memory Alloys, Gordon & Breach, 1987.
• [2] Morawiec H., Metale z pamięcią kształtu i ich zastosowanie, Uniwersytet Śląski, 2014, 978–83–8012–170–6.
• [3] Benafan O., Shape memory alloy actuator design: CASMART collaborative best practices and case studies 10 1–42, Int J Mech Mater Des, Springer, 2014.
• [4] Kluszczyński K., SMA actuators: theory, performance curves and design problems 32 (4) 1417–1427, COMPEL: The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, Emerald, 2013.
• [5] Miková Ľ., Application of shape memory alloy (sma) as actuator 54 169–172, Metalurgija, 2015.
• [6] Miyazaki S., Effect of cyclic deformation on the pseudoelasticity characteristics of Ni–Ti alloys 17 (1) 115–120, Metallurgical Transactions A, Springer, 1986.
• [7] Stachowiak G.B., Shape memory behaviour associated with the R and martensitic transformations in a NiTi alloy 36 (2) 291–297, Acta Metallurgica, Elsevier, 1988.
• [8] Tang W., New modelling of the B2 phase and its associated martensitic transformation in the Ti–Ni system 47 (12) 3457–3468, Acta Materialia, Elsevier, 1999.
• [9] 3M, 3M™ Thermally Conductive Epoxy Adhesive TC–2707, 2014.
• [10] AG TermoPasty, SPECIFICATION AG TermoGlu.
• [11] Elecfreaks, Ultrasonic Ranging Module HC – SR04.
• [12] Electrolube, Thermal Bonding Compound, 2003.
• [13] Electrolube, TCOR Thermally Conductive RTV (Oxime), 2013.
• [14] Fischer Elektronik, WLK (Binder), 2015.
• [15] Sharp, GP2Y0A51SK0F.
• [16] STElectronics, VL6180X Proximity and ambient light sensing (ALS) module, 2014.
• [17] Arduino, Dallas Semiconductor's 1–Wire Protocol, 16.01.2017 14:45, playground.arduino.cc/Learning/OneWire.
• [18] Fischer Elektronik, Thermally conductive adhesive, 12.01.2017 9:19, http://fischerelektronik.de/web_fischer/en_GB/heatsinks/E01.09/Thermally%20conductive%20adhesive/PR/WLK10_/index.xhtml.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).