Zehn Millionen Zyklen auf Arduino

Ich versuche einen geeigneten Zugschalter für meine Erfindung zu bauen. Im Inneren des Schalters befindet sich eine winzige Metallplatte. Wenn der Benutzer den Schalter drückt, nähert sich diese Metallplatte zwei Metallstrukturen und berührt diese und bildet einen geschlossenen Stromkreis, der mit einem digitalen Pin eines Arduino verbunden ist.

Das Problem ist, dass ich dies brauche, um bis zu 10 Millionen Zyklen oder mehr zu funktionieren, und ich bin weder ein Elektriker noch ein Maschinenbauingenieur, also habe ich keine Ahnung, ob es so lange halten wird. Ich habe die beiden Metallstrukturen so entworfen, dass in der Nähe der Metallplatte (weniger als 1 Millimeter entfernt) nach dem erwarteten Biegen, Verschleiß noch viel Platz vorhanden ist, aber ansonsten habe ich keine Ahnung, welche anderen Probleme ich haben könnte Begegnung.

Meine drei Fragen:

Gibt es noch andere Probleme, die ich bei 10 Millionen Zyklen berücksichtigen muss?

Kann der Arduino so viele Zyklen bewältigen?

Vorschläge für geeignetes Material für die Metallplatte und Strukturen?

10 Millionen sind ziemlich viele Zyklen. Es ist überraschend schwierig, einen Schalter zu erstellen, der so lange dauern kann, da Sie mir die Anzahl der nicht funktionierenden Tasten mitteilen können, die Sie in der Umgebung finden können. Ich empfehle nicht, einen eigenen Schalter zu erstellen, der darauf beruht, einen Kontakt herzustellen und zu unterbrechen.

Beispielsweise hält dieser DF2- Switch "Long Lifespan" von Omron garantiert nur 1 Million Zyklen.

Der bei weitem beste Weg, einen Schalter zu betätigen, besteht darin, eine Art berührungslosen Sensor herzustellen. Zum Beispiel:

Magnetisch: Durch das Ziehen wird ein kleiner Magnet näher an einen Hall-Effekt-Sensor herangeführt . Der Sensor erkennt den Magneten und sendet seinen Ausgang an das Arduino. Dies hat den Vorteil, dass es auch bei Nässe oder Verschmutzung funktioniert.

Optisch: Durch das Ziehen wird ein undurchsichtiges Objekt zwischen einem optischen Sender und einem Empfänger bewegt. Altmodische Rollenmäuse verwendeten diese Arten von Sensoren, um die X- und Y-Bewegung der Maus zu messen.

Auch diese sind sehr zuverlässig und können problemlos 10 Millionen Zyklen verwalten. Sie sind jedoch empfindlich gegenüber Umgebungen, die sehr schmutzig sind oder in denen sich die Menge des Umgebungslichts stark ändert.

Der Arduino kann 10 Millionen Eingabeoperationen verarbeiten, ABER Sie werden es außerordentlich schwierig finden, einen Schalter zu erstellen, der dasselbe tut.

Es gibt zwei Problembereiche.

• Sie benötigen den Schalter, um 10 ^ 7 wiederholte Operationen mechanisch zu überstehen.

• Die elektrischen Verbindungen müssen zuverlässig bleiben - sie dürfen sich aus irgendeinem Grund nicht abnutzen, übermäßig verbiegen, oxidieren, ermüden oder nicht mehr leiten.

Eine weitaus einfachere Lösung ist die Verwendung eines "Hall-Schalters", bei dem es sich um einen elektronischen Schalter handelt, der durch die Nähe eines Magnetpols aktiviert wird und der keine elektrischen beweglichen Teile aufweist und keinen tatsächlichen Kontakt benötigt. Das Problem wird dann hauptsächlich ein mechanisches.

Sie müssen weitere Details angeben. Hallschalter verbrauchen Standby-Strom. Ob dies wichtig ist, hängt von Ihrer Anwendung ab. Dann gibt es Fragen der Kraft, der Fahrstrecke, der Betriebsfrequenz und mehr. Erzählen Sie uns mehr und wir können mehr helfen.

Sie möchten definitiv keine mechanische Kontaktmethode verwenden, wenn diese 10 Millionen Operationen dauern soll. Neben dem Hall-Effekt und dem Opto-Unterbrecher, wie von Rocketmagnet vorgeschlagen, gibt es auch einen kapazitiven Sinn und andere Arten von magnetischem Sinn.

Mit kapazitivem Sinn wird ein passiver Leiterblock zwischen zwei festen Platten bewegt. Keine dieser Berührungen. Die elektrischen Anschlüsse erfolgen nur zu den festen Platten.

Andere Arten der magnetischen Erfassung bewegen einen Teil des magnetischen Materials (Eisen) in die Nähe einer stationären Spule, und der Rest ist eine Elektronik, die die Änderung der Induktivität effektiv misst. Auch hier berührt das magnetische Material die Spule nicht, sondern kommt nur näher und weiter wie beim Hallsensor. Die elektrischen Verbindungen bestehen nur zur festen Spule.

Der Mikrocontroller wird nicht der begrenzende Faktor sein. Es macht routinemäßig M von kleinen Dingen pro Sekunde. Mikros nutzen sich beim Gebrauch nicht ab. Einige der Teile können sich mit der Zeit abnutzen, aber das hat relativ wenig damit zu tun, wie viele Vorgänge ausgeführt wurden, solange die Temperatur- und Maximalspezifikationen eingehalten wurden.