2018/09/11

DEVO10 續命--霍爾效應傳感器

退出RC兩年多,時間上剛好和RC界的消沉趨勢完全同步,一來是新鮮感褪去,再則無暇提撥半點時間在RC上,雖然退得理所當然,但卻無法乾淨俐落,偶爾還會掛念RC近況。

話說今年農曆春節大掃除後的閒暇之餘,心血來潮想要重溫RC舊夢,結果在成堆的RC殘骸中竟找不出一台可以安心飛行的機子,V120 伺服機秀斗秀斗,穿越機的零件傷痕累累,最後找到 V686G 和 JJ1000,只有這兩台能讓我在室內過過癮。

充電後立馬在狹小的工作室飛起來,沒想到那麼難控制,難道2年沒飛我的手感竟然退步這麼多?

細細感覺才發現 DEVO10 回中不正,這才看到有一兩個通道的中間點會飄移,難怪後期飛穿越機總是飄啊飄的,很難平穩的直線飛行和停懸!

這台 DEVO10 在 2012 年購入,雖然手感比起 FUTABA 差了許多,但這段期間內他幫我完成了很多測試,留下許多往日回憶。

最重要的是它支援眾多協議,而我龐大機隊的設定參數全部儲存在 DEVO10 裡面,如果有朝一日還想重溫舊夢的話,那非得繼續使用 DEVO10 不可。

買新機當然也可以,但花錢事小,最重要的是要全部重來,包括重刷 Deviation 韌體、更換發射距離極短的四合一高頻頭、然後再外掛功率放大器,最後得到和現在一模一樣的一台 DEVO10。

重溫舊夢應該是花少少時間體驗一下就好,我可不想要重溫枯燥繁瑣的改裝和維修工程啊!






過年期間時間很多,卻無法好好體驗RC的快樂,這麼擱著又半年過去了。

不久前在網路上無意中看見一個新鮮的名詞 "Hall Effect" 跟 DEVO10 有關聯,原來這是利用磁力變化來偵測搖桿位置,這樣就沒有VR直接接觸磨損的困擾了。

霍爾傳感器最早出現在 Frsky 上,他有單獨販售搖桿模組,大部份人的改裝都是用他,只是形狀和 DEVO10 不合,需要3D打印轉接座,加上所費不貲,兩顆十字盤大概就 DEVO10 一半價格了,還不如買新一代的 JR 或 FUTABA 發射機,價格合理手感又好。

https://www.deviationtx.com/forum/6-general-discussions/7448-hall-effect-gimbals-on-devo-10

後來看到一個俄羅斯人的改裝過程,用估狗翻譯可以大概看懂他的意思,直接用霍爾傳感IC改裝,不必3D列印,只要簡單的零件和少少的成本就能改好。

http://forum.rcdesign.ru/blogs/198531/blog23108.html

改裝過程就是用 OH49E 取代VR,安裝"徑向"磁鐵到搖桿軸上,重點在 OH49E 和磁鐵的間距如何拿捏而已。

我也依樣畫葫蘆,萬用板一片,IC和磁鐵各四顆,M3螺絲4支和螺帽8顆就夠了。

OH49E 10顆 TWD48.83元

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.70352e8drlQevU&id=555906734666&_u=b1v8lmkpcd1f

徑向磁鐵 D9.53*D3.18*3.18,磁場強度 3550Gs,一顆TWD5.74元

https://detail.tmall.com/item.htm?id=38024286800&spm=a1z09.2.0.0.70352e8drlQevU&_u=b1v8lmkpb3f5

所謂徑向磁鐵就是磁極沿著直徑方向,這裡有個圖示可以看明白

這樣沿著軸心轉動磁鐵的時候,靠近南北極交界處磁場強度會有極大的正反變化,霍爾感應器就能增減輸出電壓。

根據俄羅斯人的實驗,他認為磁鐵距離感應器2mm比較好,太近輸出會有指數曲線的問題。

徑向磁鐵很好玩,一串放在一起會自動排成一條線。

剛開始把磁鐵前後連接的地方對準 OE49E,輸出幾乎不會動,後來才想到磁鐵前後連接不就是N對S相接,所以NS交界處位於排列線的90度位置啊!

至於螺絲怎麼塞進搖桿頭呢?

首先需要一個5mm直徑的套子塞進搖桿頭用來固定螺絲防止他掉出來。

剛開始找到穿越機的鋁質螺柱直徑剛好5mm,然而稍微鬆了些,將來螺絲可能掉出來,只好自製5mm+螺帽,方法也很簡單,找一堆螺帽鎖上螺絲,再把螺絲鎖上電動起子,邊轉螺絲邊用磨床研磨,很快就能磨出圓形外徑的螺帽了。

邊磨邊測試,直到剛好可以塞緊為止,螺帽深度剛好塞進搖桿座,這樣就能固定螺絲位置了。

至於螺絲怎麼跟著搖桿轉動呢,其實就是伸長的地方磨成2mm厚的一字型塞進去,但我發現金屬很難和塑膠座密合,總是有些間隙,後來索性再磨薄,然後套上熱縮套管,這樣就能緊密的和搖桿接合了!

多一顆螺絲用來鎖住磁鐵,還可以微調磁鐵角度,但是記得兩顆螺絲間要留點距離,這樣螺絲才轉得動。

霍爾傳感器焊接在ㄇ字型萬用板上,下面兩個圓洞剛好鎖螺絲固定。

第一次試做發現IC正面焊接會和磁鐵靠太近,後來改焊在背面,然後再彎到前面,距離比較不會太近,但事後發現又稍微遠了一點。懶得調整了,就這麼用吧!

實際量測,原本125%的行程量,改完後只剩58%,大約少了54%的精度,念及 DEVO10 有 2048 階段的AD感應器,少了一半還有 2801 的水準,先將就著用吧!

(有空再把感應器距離拉近點,可以再提高一些感度)

對了,安裝磁鐵時很難測出哪邊是南極哪邊是北極?也很難確定 OE49E 正面還是反面安裝才對?

其實通通不用管他,只要記住每個搖桿對應的數值增加方向,磁鐵隨便裝上試試看,傳感器正反面都能用,如果方向相反,磁鐵拔出旋轉180度再插回去就好了!

改好後拿 JJ1000 來測試,剛開始有點偏,後來馬達磨順了就穩了,V686G 也沒問題,但就是感覺不出解析度降低對操控有何影響。

至於我退出RC兩年多,整整三年多沒摸過直升機,怎麼這次這麼閒又重出江湖呢?

答案在下圖中,因為拇指受傷沒辦法運動,終於有時間把這些瑣碎的事情完成。

試飛前將手上V120一一測試,最後只剩這台紅鳥狀況還可以,只有尾伺服抖動,十字盤間隙稍大一些,用新搖桿飛起來還蠻穩的,至少回中比較準了!

三年沒飛,手感不知跑哪去,完全比較不出遙控器感度降低的影響,一些不熟的動作飛起來很吃力,幾次摔在地磚上,還好只是十字盤軸承脫出,塞回去就好了!

影片中小朋友對直升機很有興趣,一直問個不停,還問說下次甚麼時候會再來飛?

我的回答是:沒有下次了,等我傷好了就會去運動,沒時間玩直升機了!


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