¿Por qué mi potenciómetro cónico lineal no es lineal en los puntos finales?


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Compré un potenciómetro giratorio con un cono lineal. Supuse que esto significaba que desde su posición más baja hasta su más alta es lineal en su cambio de resistencia. Sin embargo, descubrí que esto solo se mantiene durante aproximadamente 180 grados, después de lo cual la resistencia no es lineal. Adjunto una figura a continuación:

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Aquí está la hoja de datos . No contiene ningún dato de resistencia que no sea decir que es lineal (a menos que me falte por completo).

Curiosamente, esto es para un laboratorio de circuitos de primer año, por lo que en realidad es mejor si este comportamiento es típico. Podría, por ejemplo, como ellos analizar sus datos y elegir el rango para el que se mantiene la relación lineal. Sin embargo, si mi bote está roto, obviamente no voy a hacer eso.

Entonces, ¿es mi potenciómetro el problema o es algo normal?


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Un enlace a la hoja de datos del bote debería aclarar esto.
Andy alias

No estoy tan convencido de eso. Aquí está la hoja de datos. No contiene ningún dato de resistencia que no sea decir que es lineal: ctscorp.com/wp-content/uploads/2015/11/450.pdf (a menos que me falte por completo)
Michael Stachowsky

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Además, su gráfico se ve muy granular, es decir, no se toman muchos puntos. Podría haber algún problema aquí. Sí, puedo ver que no es muy lineal, pero parece que tienes demasiado movimiento en ambos extremos y esto no se ve ayudado por lo que parece ser la falta de puntos de muestra. Además, cuál fue su método de medición. Además, ¿cuál es la cosa de 180 grados que mencionas?
Andy alias

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¿Soy el único al que le parece extraño establecer la resistencia en el eje xy la posición del bote en el eje y de ese gráfico?
ilkkachu

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Es un punto justo. Los imagino usando esto como un sensor donde detectan resistencia (o voltaje, es un bote, por lo que es solo un divisor de voltaje) y lo uso para inferir la posición. Dado que sus ecuaciones involucrarán la posición en función de la resistencia, creo que esto tiene más sentido
Michael Stachowsky

Respuestas:


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Entonces, ¿es mi potenciómetro el problema o es algo normal?

Parece que su bote probablemente esté funcionando dentro de las limitaciones del fabricante, aunque tuve que mirar la hoja de datos de la serie 450G para hacer ese juicio algo tenue. La suya es una serie 450 y no contiene lo siguiente que el 450G contiene en su hoja de datos:

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Como puede ver, la porción lineal ocupa aproximadamente el 80% del recorrido o aproximadamente 240 grados.


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Algunas macetas están construidas sobre sustratos de cerámica, con tiras altamente conductoras en cada extremo: cermet trimpot interno el limpiaparabrisas puede tener cierto recorrido sobre la parte altamente conductora (parte de color plateado) durante algunos grados antes de comenzar a limpiar la sección resistiva (parte de color gris).


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+1 por foto, buen hallazgo. También destaca cómo la parte resistiva se superpone a la parte conductora, lo que le daría algunas resistencias interesantes cuando el limpiador esté allí. También ilustra bien la precisión bastante pobre del proceso de fabricación, tenga en cuenta la resolución de borde bastante horrible tanto en el metal como en las piezas resistivas.
Trevor_G

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La hoja de datos proporciona muy poca información, sin embargo, menciona que es un dispositivo de "bajo ruido". Esto tiende a hacerme creer que este modelo en particular tiene limpiaparabrisas en tándem. Es decir, no solo un solo limpiaparabrisas, sino dos limpiaparabrisas adyacentes para evitar los problemas de ruido asociados con la ruptura de un solo limpiador.

Como tal, este estilo de maceta tiende a tener características "interesantes" en los puntos finales dependiendo de la calidad / costo del dispositivo. Además, la escala de esos efectos variará entre las muestras de cada dispositivo. Pero, incluso las ollas de limpiaparabrisas individuales exhibirán efectos extraños e impredecibles en la transición entre los materiales conductores y resistivos en los extremos del recorrido del limpiaparabrisas.

Sin embargo, los valores que ha indicado todavía parecen excesivos. También me pregunto por qué su línea "Ideal" no comienza en cero, lo que me hace preguntarme exactamente cómo se ve su configuración de prueba.

De cualquier manera, para responder a su pregunta, la curva que está mostrando no es una característica de las macetas en general. O al menos, no uno en el que pueda diseñar para confiar.

En general, los circuitos están diseñados para que la olla esté normalmente en la mitad del recorrido la mayor parte del tiempo. Se diseñarán elementos como controles de volumen en su estéreo para que el potenciómetro esté en algún lugar de rango medio para una escucha fácil y normal. Girar hacia los extremos es menos común y realmente no te importa si de repente se queda en silencio en el extremo bajo, ya que presumiblemente eso es lo que el usuario quiere. Lo mismo ocurre con el nivel "molestar al vecino de abajo". Si es un uso más delicado, como alguna forma de instrumento de medición, una olla más cara puede ser prudente.


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@MichaelStachowsky idealmente debería ir desde cero en línea recta a cualquier resistencia de bote especificada.
Trevor_G

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@MichaelStachowsky debido a cómo se fabrican y fabrican estas cosas, los extremos pueden ser un poco variables, no solo entre modelos, sino entre macetas individuales. Pero esas características no son lo suficientemente confiables como para depender en un diseño para usar como una "característica".
Trevor_G

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@MichaelStachowsky en general, los circuitos están diseñados para que la olla esté normalmente en la mitad del viaje la mayor parte del tiempo. Se diseñarán elementos como controles de volumen en su estéreo para que el potenciómetro esté en algún lugar de rango medio para una escucha fácil y normal. Girar hacia los extremos es menos común y realmente no te importa si de repente se queda en silencio en el extremo bajo, ya que presumiblemente eso es lo que el usuario quiere. Lo mismo ocurre con el nivel "molestar al vecino de abajo" . Si es un uso más delicado, como alguna forma de instrumento de medición, una olla más cara puede ser prudente.
Trevor_G

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@MichaelStachowsky Sospecharía que la mayoría de las macetas baratas y fácilmente disponibles exhiben algún tipo de no linealidad en los extremos ... sí.
Trevor_G

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@MichaelStachowsky si las macetas que usa son diferentes en algún grado, entonces el análisis resultante por parte de los estudiantes también lo será, lo cual es bueno ya que el tema general es el mismo pero algunos detalles no lo son. ¡La desventaja es que tendrás que probar cada bote para saber que es característico! para saber qué esperar al marcar ...
Solar Mike

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Algunos potenciómetros son dispositivos de alta precisión con una relación definida con mucha precisión entre la posición y la relación de voltaje. De hecho, el nombre "potenciómetro" literalmente significa "dispositivo para medir voltaje", porque la forma más precisa de medir un voltaje desconocido era usar un dispositivo no calibrado llamado galvanómetro para determinar si la relación entre dos voltajes era mayor o menor que la relación entre dos resistencias. Además, algunos dispositivos de precisión tienen una disposición de rosca de tornillo, de modo que una perilla debe girarse diez veces para alcanzar su rango completo, e incluye un dial calibrado y un contador de giros para permitir que la configuración se lea con precisión.

Sin embargo, la mayoría de las macetas se usan en casos que no necesitan una relación precisa entre la posición de la perilla y la relación resistiva. Si un fabricante intenta construir una olla que permanezca lineal en todo su rango, cualquier imprecisión en el proceso de fabricación probablemente provocará que algunas ollas no puedan llegar a un extremo, sino que lleguen al otro extremo antes del final del viaje, o de lo contrario posiblemente sea capaz de alcanzar cualquiera de los extremos, o llegar a ambos extremos poco antes del final del viaje. En muchos casos, "garantizar" que todas las macetas se comporten de la misma manera será más útil que hacer que las macetas se esfuercen por tener un comportamiento "perfecto", pero luego fallar a un lado u otro. Hacer que las macetas se comporten como se muestra es un compromiso de diseño que, aunque no es perfecto, probablemente sea el menos dañino.

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