Existe algo como um potenciômetro infinito?


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Estou tentando encontrar um componente que, semelhante a um potenciômetro, ofereça uma saída analógica, mas que possa ser girada indefinidamente em uma única direção.
Tentei procurar algo assim, mas nunca encontrei nada que fizesse o que queria, apesar de ser relativamente barato.

Observe que não estou procurando um codificador rotativo, pois eles são clicáveis ​​ou muito caros.

Eu imagino que algo como um potenciômetro normal com vários contatos do limpador possa funcionar nesse caso.

Este é o diagrama de um pote normal.

É assim que uma panela com 2 limpadores pode parecer.

Proporcionaria uma saída precisa e suave, mesmo quando girada em uma única direção por várias voltas.

Existe uma peça barata que se comporta dessa maneira? Em caso afirmativo, como é chamada?

Edit: obrigado / u / quetzalcoatl por fornecer o diagrama do potencial de saída.


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Os codificadores rotativos IME não são caros e podem ser 'clicados' com algum esforço.
Wouter van Ooijen

Embora isso possa ser feito facilmente para uma pequena quantidade de produtos, seria bastante complicado fazê-lo em uma quantidade maior. Além disso, a maioria dos codificadores rotativos disponíveis comercialmente tem apenas ~ 20 passos por turno, enquanto um pote é tecnicamente contínuo e um ADC de 10 bits pode ler facilmente 1024 passos por turno. A maioria dos µC comercialmente disponíveis possui vários ADC internos que podem ser usados ​​para esse fim. Observe também que não quero usar isso em velocidades muito altas. Todo giro será feito por uma mão humana.
Busti

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você pode adicionar a relação ângulo / resistência que procura? para mim não é extremamente claro.
Vladimir Cravero

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Que resistência você espera observar depois de virar o pote um número infinito de vezes para a esquerda?
Russell Borogove

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Um pouco estranho, mas na minha experiência, você sempre pode obter codificadores rotativos com ou sem detenção (o que você chama de clicky ), e os codificadores de 24 ângulos podem ser usados ​​para obter 96 ângulos únicos.
pipe

Respostas:


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O dispositivo que a resposta de Spehro Pefhany constrói em dois potes está realmente disponível como uma única unidade, por exemplo, o ALPS RDC803101A .

Se você girar, você recebe dois sinais de dente de serra que estão 180 ° fora de fase; portanto, quando uma saída está em sua “zona morta”, você pode usar a outra para determinar a posição.

Este modelo também não possui retentores, portanto, nenhum cliques.


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Nice encontrar ... +1
Spehro Pefhany

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+10 Essa deve ser a resposta selecionada. Nada para superar uma parte do consumidor feita para executar a função exata desejada. O custo e o tamanho estão no local e a ALPS é um fornecedor respeitável.
KalleMP

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Isso resolve minha pergunta. A outra solução foi a melhor até agora, mas é exatamente isso que eu preciso. Ótima descoberta.
Busti

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O melhor sensor de rotação contínua que usei é a série AMS.

Algo como isso pode atender sua finalidade. insira a descrição da imagem aqui

No curso, eles não podem suportar valores de saída infinitos, mas associado a um MCU, você pode configurá-lo para escala intermediária sempre que ligar a unidade ou lembrar as últimas configurações.

Também existem muitos codificadores ópticos relativamente baratos que permitiriam a mesma estratégia de rotação infinita. Por exemplo, isso da Bourns


Uma série de sensores de salão também é uma ótima solução para esse problema. Pode até ser mais barato do que a solução pot dupla face, uma vez que não requer uma montagem na parte inferior do PCB
Busti

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Eu não vi algo assim, não significa que não existe. Ele não se presta particularmente à construção com designs de vasos normais, incluindo vasos agrupados modulares, porque os cabos geralmente saem de um lado.

Existem potes sem paradas finais, porém eles têm um ângulo morto. Os de longa vida útil são chamados de "servo potes".

Você pode criar esse dispositivo montando dois desses vasos em lados opostos do tabuleiro (com fases diferentes, obviamente).

insira a descrição da imagem aqui


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Esse pote é uma ótima recomendação. Mas me pergunto quanto isso aumenta o custo de fabricar uma placa com ela, uma vez que uma delas deve ser montada no lado oposto da placa de circuito impresso, de preferência com o eixo já dentro, para que não se desalinem.
Busti

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O mais barato no NRE seria usar o conjunto de um lado e prender o fundo manualmente com o eixo inserido. Para volumes mais altos - não é incomum usinar equipamentos para solda por refluxo, principalmente quando é usada montagem de dupla face. Por exemplo
Spehro Pefhany

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O que você pode achar útil é um potenciômetro de várias voltas. A Bourns os fabrica em diferentes faixas de resistência. Eles vêm em vários tamanhos, tamanho pequeno e botão de volume também.

Eles ajudam no controle preciso da resistência. Também há outros, com um mostrador interno e externo, de Bourns.

Eu poderia obter um potenciômetro grande de várias voltas para o meu projeto por cerca de 2 dólares, e os pequenos são 0,2 dólares ou mais.

Aqui está como eles se parecem ... Estes têm 10 voltas para variar um determinado valor do potenciômetro. Assim, para um potenciômetro de 10k, você obtém uma variação de 1k para cada turno.

potenciômetro de várias voltas

potenciômetro de várias voltas

insira a descrição da imagem aqui


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a rotação múltipla não é contínua .
Wouter van Ooijen

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Quão "clicky" foi o movimento da bola em um mouse de bola da velha escola? Isso usa um codificador rotativo. É apenas um simples de 2 bits, o que é suficiente para velocidade e direção do movimento, mas não fornece uma posição absoluta.

Você realmente precisa de uma posição absoluta? Isso realmente se resume à sua aplicação. Se o custo for um problema, você também pode reduzir drasticamente isso da mesma forma que os fabricantes de mouse, fazendo da roda do codificador parte do mecanismo e usando apenas um disco com fenda simples para o codificador.


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Acredito que essa parte já existiu uma vez, e eles apenas usaram um pote estéreo (com duas cartas separadas), com um limpador girado e sem paradas.

Infelizmente não tenho provas, portanto isso poderia ser uma invenção da minha imaginação.

Se você quiser experimentar sua idéia, é fácil abrir a seção superior e reverter o cartão.

insira a descrição da imagem aqui

Você não pode simplesmente inverter este limpador, pois ele é codificado com tags de 120 graus insira a descrição da imagem aqui

Este pote tem um PCB separado com a faixa ligada. Isso significa que o limpador gira de um lado, mas não do outro. Você quer um pote onde a faixa é impressa no cartão.

Infelizmente neste pote, a parada está na seção inferior, mas você pode abri-la, empurrar a parada na imagem e remontar com o cartão e o estojo meio girado 180deg.

insira a descrição da imagem aqui


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Para completar, também estão disponíveis potenciômetros sin / cosseno. Eles são bastante raros e caros hoje em dia.

Uma rápida pesquisa no Google encontrou estes:

  • Estado eletrônica SPSC50S Potenciômetro com montagem servo de 2 "de diâmetro
  • Atheris FSCB22A Servo de 23 mm de diâmetro com montagem sin / cos potenciômetro

entre outros.

Em geral, os potenciômetros caíram em desuso com os dispositivos de medição de posição. Isso ocorre porque eles tendem a ter vida útil, resolução, linearidade e custo inferiores aos dos codificadores, apesar da vantagem significativa de serem 'absolutos' em vez de 'incrementais'.

Esse escritor passou muitas horas em sua juventude relativa substituindo vasos barulhentos e / ou não lineares de leitura de posição em sistemas médicos. O pote de reposição teve que ser ajustado, calibrado para ganho e deslocamento e verificado para linearidade.


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Você não indica o aplicativo. Se seu objetivo é um controle de volume em um amplificador para que seu gangsta rap possa aumentar para um volume infinito, não posso ajudá-lo. Mas se seu objetivo é detectar a posição de um eixo rotativo, considere transformadores síncronos. Eles fornecem uma saída xey, onde x é o cosseno e y é o seno do ângulo de rotação. Eles podem ser virados para sempre (ou até que se desgastem), e não há limpadores para esfregar. Obviamente, é melhor que a frequência de excitação não seja menor que a frequência de rotação do eixo ;-).


Pessoalmente, preciso controlar as cores em uma roda de cores HSV. Portanto, para a minha aplicação, apenas o ângulo é importante. Mas também quero que seja barato e pequeno. O pote de compensação de fase é provavelmente a melhor solução para mim, mas sua resposta me faz pensar em como as rotações de eixos podem ser contadas com confiabilidade em velocidades muito altas.
Busti

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Minha experiência com resolvedores de sincronização remonta aos dias dos computadores de controle de vôo analógicos. Sensores de ângulo de ataque, superfícies de controle de aeronaves e giroscópios não fizeram revoluções em alta velocidade. Mas se você precisar contar as revoluções em alta velocidade, a lógica para qualquer uma das soluções acima é semelhante. Observe minha observação de que a excitação deve ter uma frequência mais alta que a rotação do eixo; caso contrário, você recebe algo chamado ALIASING. É como quando as rodas de diligência ou as hélices de avião estão virando para trás em um filme antigo.
Richard1941

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