Falhas do potenciômetro de fio enrolado

Estou tendo problemas com os potenciômetros de botão implantados depois que eles estão em uso há um tempo. Tem sido um problema contínuo que não vemos em nossas instalações locais. Gostaria de saber se algum de vocês pode ter enfrentado esse problema e, o que é mais importante, está ciente de uma solução.

Pote: Bourns 3590S-1-203L, 10 turnos, montado em painel, 20k, pote de botão.

https://www.bourns.com/pdfs/3590.pdf

Problema:

Durabilidade. Ocorrência comum de saída com falha após algum tempo (meses / anos) em uso.

Uma imagem mostrando traços de potes bons (azuis) e ruins (pretos), virados à mão:

• Inicialmente, não há indicação de problemas. Falhas se manifestam após algum tempo ...

• Quando um pote desenvolve falhas, ele é permanente e sempre aparece no mesmo local nos 10 turnos.

• Aparentemente, podem aparecer falhas em qualquer local na faixa de dez voltas.

• O ciclo de trabalho é baixo. Digamos que dez voltas completas para a frente e para trás todos os dias (o que ainda seria uma superestimação).

• A configuração da panela pode permanecer (energizada ou não) no mesmo local por dias, semanas.

• Embora desanimado (e incomum), o sistema pode ser ligado com o limpador em qualquer local. Normalmente, deve ser definido como CCW completo.

• Temos muito cuidado ao soldar os cabos manualmente, usando um dissipador de calor nas guias da panela. Ferros de alta qualidade e temperatura controlada. Montadores experientes. SAC305 / Fluxo sem limpeza.

• O limpador de panela é colocado em um local extremo antes da soldagem (principalmente como uma maneira de determinar se esse problema pode resultar de danos causados ​​pelo calor durante a soldagem).

• Os ambientes de trabalho tendem a ser ambientalmente controlados. Embora a alta umidade seja improvável, é possível.

• O botão e o painel do potenciômetro estão bem aterrados, com um condutor de chassi dedicado.

• Vimos falhas em vasos com veios de plástico e metal.

Aqui está uma cópia dos circuitos de driver e buffer do pote de 20k:

(Não mostrado acima é U2A. Esta seção é usada como outro buffer de baixa velocidade em outros lugares.)

Todas as conexões são 'permanentes' (sem conexão a quente).

O que pretendo tentar a seguir:

Adicione um resistor em série do limpador de maçaneta à entrada do buffer U2B. Talvez transitórios de inicialização com limitação de corrente, que possam ou não existir.

Alguma ideia melhor?

Atualizações:

• 22/5: Enviou um pote suspeito para Bourns para avaliação.
• 6/5: Atualização de status solicitada do Bourns. Nenhuma resposta ainda.
• 22/7: Bourns reconheceu que eles têm o pote em mãos, e o sujeito que o examinaria está de volta. No entanto, desde então, eles escureceram e parecem não estar dispostos ou incapazes de fornecer qualquer insight. Sugestão: Não faça o que fiz e / ou evite essas partes.
• 9/10: Bourns ficou quieto. Desistir e encerrar esta pergunta.

-Chris

mude para um elemento plástico condutor ou tente a bucha selada da mesma panela. O problema é que ele pode ter manchas de desgaste do limpador mecânico ou poeira / poeira dentro dele. Provavelmente tentaria o 3590S-4-203L, se isso não funcionasse, talvez apenas um pote de plástico condutor de eixo de vedação, se ele realmente não precisar de 10 voltas.

Se esse projeto não tivesse corrente fluindo através do limpador, você nunca saberia do ruído do limpador em desenvolvimento.

A adição de um filtro RC para serviços pesados ​​(1 M * 100nF) ajudará a reduzir o ruído enquanto a panela estiver em movimento, mas um ponto ruim sempre será um ponto ruim.

Encontrei o mesmo problema com variáveis ​​sob uso diário. Em algum momento, o elemento não teve condução no ponto ruim, mas o micro-arco de corrente usando os mesmos pontos repetidamente foi o culpado, então a cada dois anos eu tinha que substituí-los.

Eu não tive esse problema com os potes que você usa. Um resistor de 10K em série com o limpador reduziria as correntes de passagem quando o pote estiver em extremos de faixa e talvez o amplificador operacional conduza ou prenda a tensão perto de seus trilhos de suprimento.

Eu mudei para potes de 1K para reduzir a sensibilidade ao ruído, mas nunca tive um com manchas ruins, mesmo após dez anos de uso pesado, mas usei potenciômetros plásticos condutores, não enrolados em fio.

Você deve extrair um pouco de corrente do limpador para que ele seja auto-limpante, como nos interruptores. 1mA deve ser suficiente. Se for banhado a ouro, talvez 50uA seja suficiente.

Já vi esse tipo de falha com potenciômetros, onde a pista exibe propriedades estranhas durante a curva. Para encurtar a história, as pistas estavam se desintegrando / falhando devido à vibração do veículo. Acabamos mudando para RVDTs.

(Queria comentar, mas não tem pontos suficientes, então responda.)

Apenas um SWAG da minha parte, mas a corrosão galvânica pode ser a causa ou um fator que contribui? Lembro-me de ser um novo engenheiro trabalhando em sistemas telefônicos e aprendendo que a tensão do sistema é terra e -48VDC, em vez de terra e + 48VDC, para combater esse efeito.

Referindo-se ao esquema, o limpador do vaso vai apenas para a entrada não inversora de U2B, de modo que a corrente de polarização da entrada fluirá através do limpador. A especificação da corrente de polarização é menor que +/- 1 nA (+/- 1,5 nA acima da temperatura), portanto, não um monte, mas ainda assim. Talvez com o conjunto certo de condições - polarização e magnitude da corrente de polarização de entrada, inatividade do eixo, umidade, temperatura (avistamentos de Elvis?) - um problema ocorrerá. Uma pista seria se os pontos ruins estiverem presentes apenas onde o limpador estiver estacionado por um tempo. Se isso for um problema, uma solução seria colocar um resistor do limpador na extremidade apropriada do pote: o mais alto para gerar corrente no limpador ou o mais baixo para dissipar a corrente para fora do limpador. Um resistor de grande valor (por exemplo, 1 Meg) provavelmente faria o truque e não afetaria o alcance do pote.

Como eu mencionei, é apenas um SWAG, mas queria passar adiante. Talvez o engenheiro da Bourns possa revisar (se ele voltar), ou talvez alguém do SE que esteja mais familiarizado com o tópico possa comentar.

Espero que você chegue ao fundo disso e resolva-o!