Utveckling av en testrigg förjämförande motoranalys
2025 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesisAlternative title
Development of a test rig for comparative motor analysis (English)
Abstract [sv]
Detta examensarbete presenterar utvecklingen av en testrigg för att utvärdera och jämföra prestanda hos likströmsmotorer och stegmotorer. Syftet var att förbättra en befintlig prototyp genom att öka mätnoggrannhet, tillförlitlighet och användarvänlighet. Arbetet motiverades av behovet att verifiera motorspecifikationer, såsom vridmoment och varvtal, mot databladsvärden i samband med kvalitetssäkring av kamerapositioneringssystem.
Metoden omfattade konstruktion av ett nytt styr- och mätsystem baserat på en mikrokontroller, lastcell, optisk sensor och motordrivkretsar. Lastcellen användes för att mäta vridmoment genom töjningsbaserade signaler, medan den optiska sensorn avläste varvtal via pulstidsmätning. Systemet integrerades i en robust mekanisk struktur och testades i laboratoriemiljö.
Resultaten visar att den omarbetade prototypen kan mäta både vridmoment och hastighet med god repeterbarhet, samt överföra data via trådbunden kommunikation. Lastcellen och den optiska sensorn kalibrerades framgångsrikt. Dock uppstod begränsningar i spänningsregleringskretsen som förhindrade fullständig verifiering av motorstyrningen.
Sammanfattningsvis uppnåddes projektets huvudmål vad gäller mätnoggrannhet och systemintegration. För fortsatt arbete rekommenderas förbättring av kraftförsörjningen och implementering av ett komplett styrprogram. Testriggen är nu bättre anpassad för utvecklings- och testmiljöer där jämförande motorkarakterisering är nödvändig.
Abstract [en]
This thesis presents the development of a test rig designed for evaluating and comparing the performance of DC motors and stepper motors. The objective was to improve an existing prototype by increasing measurement precision, reliability, and ease of use. The motivation stems from the need to verify motor specifications, such as torque and rotational speed, against datasheet values during quality assurance of camera positioning systems.
The method included designing a new control and sensor interface using a microcontroller, load cell, optical sensor, and motor driver circuits. The load cell is used to capture torque through strain-based measurements, while the optical sensor detects rotational speed via pulse timing. The system was integrated into a robust mechanical structure and validated in a lab environment.
Results show that the redesigned prototype can measure both torque and speed with high consistency and transmits data through wired communication. The load cell and optical sensor were successfully tested and calibrated. However, limitations in the voltage regulation circuit prevented full verification of the motor control functionality.
In conclusion, the project achieved its main goals in terms of precision measurement and system integration. Future work is recommended to refine the power electronics and implement a complete motor control software package. The test rig is now better suited for use in development and testing environments where comparative motor analysis is required.
Place, publisher, year, edition, pages
2025. , p. 47
Keywords [en]
Test rig, DC motor, stepper motor, torque, rotational speed, microcontroller, motor analysis
Keywords [sv]
Testrigg, DC-motor, stegmotor, vridmoment, varvtal, mikrokontroller, motoranalys
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hh:diva-56804OAI: oai:DiVA.org:hh-56804DiVA, id: diva2:1978112
External cooperation
Axis Communications AB
Educational program
Intelligent Systems, 300 credits
Supervisors
Examiners
2025-07-142025-06-272025-10-01Bibliographically approved