Концевой выключатель
концевик · endstop
Это понятие впервые встречается на программе «Электроника, программирование и инженерная практика» — примерно 13-14 лет (7-8 класс).
Кнопка-сторож на краю хода механизма: деталь доехала до края и нажала её — машина понимает «дальше нельзя» и останавливается.
Стенка бассейна: пловец коснулся — разворот. Касание — это и сигнал «край», и точка, от которой отсчитывают новый бассейн.
Найти концевик в дверце холодильника (кнопка, гасящая свет) и в 3D-принтере (маленький щёлкающий рычажок в начале оси); показать, что нажимает на каждый.
Выключатель, срабатывающий от касания: подвижный узел доезжает до края и нажимает рычажок, контроллер получает сигнал и останавливает мотор или запоминает точку. Так 3D-принтер ищет ноль: шаговый мотор не знает положения своего вала, поэтому ось едет до щелчка концевика — отсюда начинается отсчёт всех координат.
Запустить в меню 3D-принтера поиск нуля (home) одной оси и пронаблюдать движение до щелчка концевика; объяснить, почему подъезд к нему делают на малой скорости.
Датчик крайнего положения. У механического — контакты NO (нормально разомкнутые) и NC (нормально замкнутые); в защитных схемах выбирают NC: обрыв провода выглядит как срабатывание, и машина останавливается — отказ в безопасную сторону. Дребезг контактов (единицы миллисекунд) гасят программной задержкой или RC-цепочкой. Бесконтактные концевики — оптические, магнитные (геркон, датчик Холла), индуктивные — не изнашиваются и точнее повторяют точку срабатывания.
Подключить концевик к Arduino двумя способами — NO и NC; вытащить сигнальный провод и показать, какая схема заметит обрыв как срабатывание, а какая промолчит.
Частое заблуждение
«Принтер и станок помнят, где стоят их оси, даже после выключения». Нет: позиция теряется, поэтому перед работой каждая ось едет до концевика — только его срабатывание даёт точку отсчёта.