¿Hay algo como un potenciómetro infinito?


17

Estoy tratando de encontrar un componente que, similar a un potenciómetro, entregue una salida analógica, pero que pueda girarse indefinidamente en una sola dirección.
He intentado buscar algo como esto, pero nunca encontré nada que haga lo que quiero, a la vez que es relativamente barato.

Tenga en cuenta que no estoy buscando un codificador rotatorio, ya que son clics o demasiado caros.

Me imagino que algo como un potenciómetro normal con múltiples contactos de limpiador podría funcionar en este caso.

Este es el diagrama de una olla normal.

Así podría verse una olla con 2 limpiaparabrisas.

Proporcionaría una salida precisa y suave incluso cuando se gira en una sola dirección para múltiples giros.

¿Existe una parte barata que se comporte así y, de ser así, cómo se llama?

Editar: gracias / u / quetzalcoatl por proporcionar el diagrama de potencial de salida.


1
Los codificadores rotativos IME no son caros y se pueden 'hacer clic' con un poco de esfuerzo.
Wouter van Ooijen

Si bien esto se puede hacer fácilmente para una pequeña cantidad de productos, sería bastante engorroso hacerlo por una cantidad mayor. Además, la mayoría de los codificadores rotativos disponibles en el mercado solo tienen unos ~ 20 pasos por turno, mientras que un bote es técnicamente continuo y un ADC de 10 bits puede leer fácilmente 1024 pasos por turno. La mayoría de los µC disponibles comercialmente tienen múltiples ADC dentro que podrían usarse para este propósito. También tenga en cuenta que no quiero usar esto a velocidades muy altas. Todos los giros serán realizados por una mano humana.
Busti

55
¿Puedes agregar la relación ángulo / resistencia que buscas? para mí no está extremadamente claro.
Vladimir Cravero

3
¿Qué resistencia esperas observar después de girar la olla un número infinito de veces a la izquierda?
Russell Borogove

1
Algo fuera de tema, pero en mi experiencia siempre puedes obtener codificadores rotativos con o sin retención (lo que llamas clicky ), y los codificadores de 24 ángulos se pueden usar para obtener 96 ángulos únicos.
tubería

Respuestas:


30

La respuesta del dispositivo que Spehro Pefhany construye a partir de dos ollas está realmente disponible como una sola unidad, por ejemplo, el ALPS RDC803101A .

Si lo gira, obtiene dos señales de diente de sierra que están desfasadas 180 °, por lo que cuando una salida está en su "zona muerta", puede usar la otra para determinar la posición.

Este modelo tampoco tiene retenes, por lo que no tiene ningún clic.


1
Bonito hallazgo ... +1
Spehro Pefhany

1
+10 Esta debería ser la respuesta seleccionada. Nada para vencer a una parte del consumidor que está hecha para hacer la función exacta deseada. El costo y el tamaño son acertados y ALPS es un proveedor confiable.
KalleMP

1
Esto resuelve mi pregunta. La otra solución fue la mejor hasta ahora, pero esto es exactamente lo que necesito. Gran descubrimiento.
Busti

16

El mejor sensor de rotación continua que he usado es la serie AMS.

Algo como esto podría adaptarse a su propósito. ingrese la descripción de la imagen aquí

Por supuesto, no pueden admitir valores de salida infinitos, pero asociados con un MCU puede configurarlo a escala media cada vez que enciende su unidad o recuerda la última configuración.

También hay muchos codificadores ópticos relativamente baratos que permitirían la misma estrategia de rotación infinita. Por ejemplo, esto de Bourns


Una serie de sensores de pasillo también es una gran solución para este problema. Incluso podría ser más barato que la solución de bote de doble cara, ya que no requiere un ensamblaje en la parte inferior de la PCB
Busti

14

No he visto algo así, no significa que no exista. No se presta particularmente a la construcción con diseños de macetas normales, incluidas macetas modulares agrupadas, porque los cables generalmente salen de un lado.

Hay macetas sin topes finales, sin embargo, tienen un ángulo muerto. Los costosos de larga vida se llaman 'servo ollas'.

Puede hacer un dispositivo de este tipo montando dos de estas ollas en lados opuestos del tablero (en fases diferentes, obviamente).

ingrese la descripción de la imagen aquí


1
Esa olla es una gran recomendación. Pero me pregunto cuánto aumenta esto el costo de fabricar una placa con él, ya que uno de ellos debe montarse en el lado opuesto de la PCB, preferiblemente con el eje ya adentro, para que no se desalineen.
Busti

1
Lo más barato en NRE sería usar un conjunto de un solo lado y unir el inferior a mano con el eje insertado. Para volúmenes más altos, no es raro que los accesorios de la máquina para la soldadura por reflujo, especialmente cuando se utiliza el ensamblaje de doble cara. Por ejemplo
Spehro Pefhany

6

Lo que puede encontrar útil es un potenciómetro de múltiples vueltas. Bourns los fabrica en diferentes rangos de resistencia. Vienen en varios tamaños, tamaño pequeño y volumen también.

Ayudan en el control preciso de la resistencia. También hay otros, con un dial interno y externo, de Bourns.

Podría obtener un gran potenciómetro de múltiples vueltas para mi proyecto por alrededor de 2 dólares, y los pequeños son 0.2 dólares más o menos.

Así es como se ven ... Estos tienen 10 turnos para variar un valor de potenciómetro dado. Entonces, para un potenciómetro de 10k, obtienes una variación de 1k por cada turno.

potenciómetro multivuelta

potenciómetro multivuelta

ingrese la descripción de la imagen aquí


3
El giro múltiple no es continuo .
Wouter van Ooijen

4

¿Qué tan "clicky" fue el movimiento de la pelota en un mouse de pelota de la vieja escuela? Eso usa un codificador rotatorio. Sin embargo, es solo un simple de 2 bits, que es suficiente para la velocidad y la dirección del movimiento, pero no proporciona una posición absoluta.

¿Realmente necesitas una posición absoluta? Esto realmente se reduce a su aplicación. Si el costo es un problema, también puede reducirlo drásticamente de la misma manera que lo hicieron los fabricantes de mouse, haciendo que la rueda del codificador forme parte del mecanismo y simplemente usando un disco ranurado de haz de ruptura simple para el codificador.


3

Creo que esta parte existió una vez, y solo usaron una olla estéreo (tiene dos tarjetas separadas), con un limpiador girado y sin paradas.

Lamentablemente no tengo pruebas, por lo que podría ser producto de mi imaginación.

Si desea probar su idea, es fácil abrir la sección superior e invertir la tarjeta.

ingrese la descripción de la imagen aquí

No puede simplemente revertir este limpiador ya que está codificado con etiquetas de 120 grados ingrese la descripción de la imagen aquí

Este bote tiene un pcb separado con la pista encendida. Esto significa que el limpiador gira en una dirección pero no en la otra. Desea un bote donde la pista está impresa en la tarjeta.

Desafortunadamente en este bote, el tope está en la sección inferior, pero puede abrirlo, empujar el tope en la imagen y volver a armar con la tarjeta y la mitad de la caja girada 180 grados.

ingrese la descripción de la imagen aquí


3

Para completar, los potenciómetros sin / coseno también están disponibles. Son bastante raros y caros hoy en día.

Una búsqueda rápida en Google encontró estos:

  • Electrónica estatal SPSC50S Potenciómetro de montaje servo de 2 "de diámetro
  • Atheris FSCB22A 23 mm diámetro servo montaje potenciómetro sin / cos

entre otros.

En general, los potenciómetros han caído en desgracia en los dispositivos de medición de posición. Esto se debe a que tienden a tener una vida útil, resolución, linealidad y costo inferiores en comparación con los codificadores, a pesar de su ventaja significativa de ser 'absolutos' en lugar de 'incrementales'.

Este escritor pasó muchas horas en su relativa juventud reemplazando ollas de lectura de posición ruidosas y / o no lineales en sistemas médicos. El bote de reemplazo tuvo que ser ajustado, calibrado para ganancia y compensación, y verificado para linealidad.


1

No declaras la solicitud. Si su objetivo es un control de volumen en un amplificador para que su rap gangsta pueda subir a un volumen infinito, no puedo ayudarlo. Pero si su objetivo es detectar la posición de un eje giratorio, puede considerar los transformadores sincronizados. Dan una salida x e y, donde x es el coseno e y es el seno del ángulo de rotación. Se pueden girar para siempre (o hasta que se desgasten), y no hay limpiadores que se estropeen. Por supuesto, es mejor si la frecuencia de excitación no es inferior a la frecuencia de rotación del eje ;-).


Personalmente lo necesito para controlar el color en una rueda de color HSV. Entonces, para mi aplicación, solo el ángulo es importante. Pero también quiero que sea barato y bastante pequeño. El potenciómetro de compensación de fase es probablemente la mejor solución para mí, pero su respuesta me hace preguntarme cómo las revoluciones de un eje se pueden contar de manera confiable a velocidades muy altas.
Busti

1
Mi experiencia con los solucionadores sincronizados se remonta a los días de las computadoras analógicas de control de vuelo. Los sensores de ángulo de ataque, las superficies de control de la aeronave y los giroscopios no hicieron revoluciones a altas velocidades. Pero si necesita contar las revoluciones a alta velocidad, la lógica de cualquiera de las soluciones anteriores es similar. Tenga en cuenta mi observación de que la excitación debería ser una frecuencia más alta que la rotación del eje; de lo contrario, obtienes algo llamado ALIASING. Es como cuando las ruedas de la diligencia o las hélices de un avión giran hacia atrás en una vieja película.
richard1941

Al usar nuestro sitio, usted reconoce que ha leído y comprende nuestra Política de Cookies y Política de Privacidad.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.