حساس العجلة - الجزء الثالث: التحقيق الفيزيائي

بعد ان تكلمنا في الجزئين الاول والثاني عن فكرة حساس العجلة نتناول في هذا الجزء الاخير اقراح تصميم هذا الحساس.
بعد ان كنت قد وضعت نظرية الحساس على زنبرك خطي لاحظت حين بدأت التفكير في الجانب العملي بضعة مشاكل تواجه بنية التصميم هذه واذكر منها ان الحساس في المستوى الافقي سيعاني من قوى احتكاك مع السطح الموضوع عليه، ولان قوة الاحتكاك الابتدائي تكون كبيرة مقارنة بالاحتكاك الانزلاقي فإن الفرق بين هاتين القوتين سيعمل على الاخلال بصحة القيم التي سنحصل عليها للعجلة.

لذلك اقترحت تحقيق الحساس بواسطة زنبرك دائري


معادلة هذا الزنبرك لاتختلف كثيرا عن معادلة الزنبرك الخطي، ومعادلته كالتالي:


فعند تثبيت الزنبرك على قرص وتثبيت كتلة على هذا القرص نصل الى ما يشبه الشكل التالي:



وعند تعجيل الجسم فإن الشكل البياني للقوى سيبدوا كالتالي:


وبتحليل القوى نحصل على المعادلات التالية:


وبحساب عزم الدوران:


ثم التعويض في معادلة الزنبرك:


وفي النهاية يمكننا ايجاد العجلة بدلالة الزاوية، حيث ان جميع الكميات الاخرى معلومة مسبقا.


الخطوة التالية هي قياس الزاوية:
يمكن قياس الزاوية عن طريق تثقيب القرص المتحرك ثم تركيب فاحص للثقوب (كالموجود في الماوس القديمة) حيث يقوم هذا الفاحص بعد الثقوب التي مرت اثناء الدوران، وبما ان عدد الثقوب يتناسب مع الزاوية فإننا بذلك قد استطعنا حساب الزاوية.

يستخدم 3 حساسات للعجلة كل واحد لإحداثي(س / ص / ع).

يتم معالجة كل هذه البيانات رقميا او تناظريا ومن ثم تحويلها الى احداثيات مكان (س،ص،ع)..
وبذلك نكون قد ناقشنا جهاز تحديد مواقع بدائي...

وان شاء الله في المستقبل سأضع صور له بعد تركيبة باذن الله.
ودمتم سالمين.