É uma boa idéia usar o potenciômetro para medir o ângulo?

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Eu gostaria de medir um ângulo entre dois elementos nas dobradiças usando o arduino. Posso usar um potenciômetro rotativo?

Se eu fizer a leitura em duas posições de borda para calibração (0 e 90 graus), posso assumir que a resistência mudará linearmente entre essas posições?

arduino potentiometer

— aph
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Certifique-se de que você use um potenciômetro linear e não um logarítmica ..

— m.Alin

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@ m.Alin, é assim que você tira a chance de alguém ter que aprender a lidar com a codificação para resolver isso! Pense em um exercício de aprendizado perfeito.

— Kortuk

@ m.Alin - trivial? ...

— stevenvh 25/10

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Vale a pena notar que os medidores de potenciômetros comuns têm uma vida muito limitada; portanto, se for para um braço de robô em movimento o tempo todo, sugiro um codificador óptico rotativo.

— stevenvh

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@stevenvh Esse é um lojista muito mais qualificado do que eu já encontrei quando era adolescente aprendendo sobre eletrônica.

— markrages

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Eu tive que fazer isso antes, onde o eixo estava conectado a uma panela continuamente rotativa. É um pote normal com dois limpadores a 1/2 giro de distância.

Eu descobri que o pote era razoavelmente linear, mas não o suficiente para o que estávamos tentando fazer. Adicionei um procedimento de calibração e acabei fazendo uma pesquisa linear por partes. Se me lembro bem do pote e da precisão que queríamos, um ponto de calibração a cada 20 graus parecia mais que suficiente. Qualquer panela ficou bastante consistente depois de calibrada. Tenho certeza de que eles desgastariam mais com o tempo e exigiriam recalibração, mas inicialmente uma única calibração ajustou o sistema suficientemente bem para ser enviado. Especificamos a calibração em intervalos regulares quando outra manutenção já estava programada para ser realizada.

Potes de longo prazo provavelmente não são uma boa medida de ângulo, a menos que você recalibre regularmente após uma certa quantidade de uso. O limpador esfrega contra o controle deslizante, que eventualmente desgasta o material e altera a resistência.

Se você precisar de consistência a longo prazo, adquira um codificador rotativo.

— Olin Lathrop
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Aqui está um codificador magnético interessante: austriamicrosystems.com/eng/Products/Magnetic-Encoders/… Um colega de trabalho o usou e me disse que funciona bem.

— markrages

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Existem dois problemas com um pote como sensor.

Os limpadores podem gerar ruído elétrico à medida que o limpador raspa ao longo da pista.
Uma panela é um sensor de impedância bastante alta e, portanto, os fios do sinal podem captar ruídos se forem longos.
Essa alta impedância também causa problemas se você estiver amostrando o pote com um ADC, devido à amostra e ao capacitor do ADC.

O problema do ruído elétrico pode ser simplesmente resolvido com um pequeno capacitor entre o limpador e o terra. Cerca de 10nF deve ser suficiente. Valores maiores são melhores, mas limitarão a taxa na qual o sinal pode oscilar.

Adicionar um amplificador operacional com ganho unitário significa que você pode direcionar o sinal ao longo de um fio longo. Ele também direciona bem o sinal para a amostra do ADC e mantém o capacitor, fornecendo uma boa leitura sem ruído.

insira a descrição da imagem aqui

— Rocketmagnet
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Usar um potenciômetro rotativo cônico linear é uma ideia viável se fornecer a linearidade necessária. Você pode precisar determinar isso experimentalmente, dependendo do peotenciômetro escolhido. Potenciômetros de extremidade superior projetados para serem usados como sensores de ângulo têm especificações de linearidade garantidas, potes de extremidade baixa não.

Dependendo da sua aplicação, orientação física, necessidades de precisão e orçamento; você também pode considerar um codificador de eixo óptico ou inclinômetro.

Editado para adicionar este link a informações sobre linearidade do potenciômetro .

— B Pete
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A resistência também mudará com o temperado, o que significa que mesmo no início a precisão pode ser suspeita mesmo após a calibração.

Por exemplo, se zero ohms estiver em 0 graus e 1M ohm for 90, isso afetaria a corrente e, subsequentemente, a potência que está sendo dissipada sobre esse resistor (colocar alguns resistores em série é uma boa idéia que eu imagino). A diferença provavelmente seria trivial se projetado certo eu imagino.

— Bobo da corte
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A maioria dos potes tem 3 terminais, 2 terminais atravessam todo o resistor e um fica no meio do limpador. Isso significa que você conecta a energia dos dois primeiros terminais e mede a tensão de saída do limpador.

— Kortuk

Porém, o aumento do aquecimento local ainda ocorrerá entre o limpador e os terminais de energia, @Kortuk. Eu nunca me preocupo com essa fonte de erro.

— tyblu

@tyblu, um circuito bem projetado não consumirá nenhuma corrente significativa através do limpador. Portanto, qualquer aquecimento é uniforme ao longo de toda a resistência da panela. Portanto, a saída de tensão ainda é bem ratiométrica, mesmo com a mudança de resistência do auto-aquecimento.

— markrages

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O dispositivo correto para medir o ângulo é chamado de codificador rotativo . Existem dois tipos, absoluto ou incremental. Os codificadores incrementais produzem o incremento de ângulo no eixo e são usados para medir o movimento angular. O codificador absoluto gera a posição real no eixo e é usado para medir o ângulo absoluto.

Um pote pode ser usado para isso, mas apenas se você não precisar de muita precisão. As resistências do vaso têm deriva térmica, a resistência também varia com o desgaste, elas ficam sujas, etc. Apenas um vaso e uma mesa de pesquisa precisariam de recalibração constante, a menos que você queira apenas saber se uma dobradiça está aberta ou fechada. Se for esse o caso, um botão simples com um comprimento de eixo apropriado funcionará perfeitamente. Se você realmente precisar medir o ângulo, use um codificador rotativo.

— Código Bêbado Macaco
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É um completo não-não ... Tentei usar um para um bot de equilíbrio, anexei-o a um pêndulo leve e ele falhou miseravelmente. Há um atraso definido devido ao atrito e não é sensível o suficiente. Uma alternativa muito barata é usar o WiiMotion Plus (US $ 10 a US $ 15) por

— Rupin
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Panelas não têm lag. Quando o limpador se move, a resistência muda imediatamente. Pode haver um atraso devido à filtragem de passa-baixo no circuito. Também pode haver uma pequena faixa morta, mas a maioria dos potes é bastante "apertada", uma vez que uma pequena rotação do eixo resulta em movimento do limpador.

— Olin Lathrop

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Lag, eu quis dizer foi o atraso físico (devido ao atrito), e não o elétrico!

— Rupin 26/10/11

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Qual atraso físico? O limpador na maioria dos vasos está firmemente conectado ao eixo. Quando o eixo gira, o limpador se move. Para que se movesse mais tarde, teria que se deformar significativamente. Não funciona assim. Além disso, o atrito é uma força resistiva à rotação do eixo, mas não causa atraso. O atrito não é uma coisa relacionada ao tempo.

— Olin Lathrop

@OLin, apenas um palpite, mas a julgar pela descrição da aplicação, Rupin pode estar falando sobre o atrito estático que tinha de ser superados antes que o eixo mudou em tudo . Isso resultaria em movimentos bruscos que poderiam ser chamados de "defasagem" se você estivesse esperando movimentos e medições suaves.

— Wjl 26/10/11

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@wjl: Talvez, mas isso é um problema do sistema, não inerente aos potes. O OP quer medir o ângulo entre duas dobradiças. Com o pote conectado às dobradiças, ele pode impedir que as dobradiças se movam para obter uma pequena força aplicada. No entanto, se a dobradiça se mover, o pote se moverá, e assim medirá o ângulo sem atraso. O OP solicitou a medição do ângulo , não alterou o ângulo como resultado de alguma força.

— Olin Lathrop

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Depende de quão preciso você pode medir a resistência, digamos, 1 grau. quanto maior o diâmetro do potenciômetro, mais resolução você terá.

— doubleE
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Potenciômetros são analógicos. Qualquer faixa de resistência ao carbono varia proporcionalmente à posição, independentemente do diâmetro. Um tipo de fio enrolado pode ter uma tendência a mostrar etapas discretas, mas um diâmetro maior provavelmente seria de maior potência e usaria fios de diâmetro maior e teriam o mesmo problema que o menor.

— Transistor