Это хорошая идея использовать потенциометр для измерения угла?

9

Я хотел бы измерить угол между двумя элементами на петлях, используя Arduino. Могу ли я использовать поворотный потенциометр?

Если для калибровки взять показания в двух крайних положениях (0 и 90 градусов), могу ли я предположить, что сопротивление будет линейно изменяться между этими положениями?

arduino potentiometer

— APH
источник

8

Убедитесь, что вы используете линейный потенциометр, а не логарифмический ..

— m.Alin

2

@ m.Alin, вот как ты упускаешь шанс научиться справляться с кодированием, чтобы решить эту проблему! Подумайте об идеальном учебном упражнении.

— Кортук

@ m.Alin - тривиально? ...

— stevenvh

1

Стоит отметить, что у обычных расходомеров очень ограниченный срок службы, поэтому, если речь идет о роботизированной руке, которая все время движется, я бы предложил оптический поворотный энкодер.

— Stevenvh

4

@stevenvh Это гораздо более знающий лавочник, чем я когда-либо сталкивался, когда был подростком, изучая электронику.

— markrages

13

Я должен был сделать это раньше, где вал был подключен к постоянно вращающемуся горшку. Это обычный горшок с двумя дворниками на 1/2 оборота.

Я обнаружил, что банк был достаточно линейным, но недостаточно хорошим для того, что мы пытались сделать. Я добавил процедуру калибровки и закончил выполнение кусочно-линейного поиска. Если я правильно помню тот горшок и ту точность, которую мы хотели, калибровочная точка каждые 20 градусов или около того казалась достаточно хорошей. Любой горшок оставался довольно постоянным после калибровки. Я уверен, что они со временем изнашиваются больше и требуют повторной калибровки, но первоначально единственная калибровка отрегулировала систему достаточно хорошо для доставки. Мы определяли калибровку через равные промежутки времени, когда уже планировалось провести другое техническое обслуживание.

Долгосрочные горшки, вероятно, не являются хорошим показателем угла, если вы не будете регулярно калибровать их после определенного использования. Стеклоочиститель трется о ползунок, который в конечном итоге стирает материал и изменяет сопротивление.

Если вам нужна долговременная стабильность, приобретите ротационный энкодер.

— Олин Латроп
источник

1

Вот интересный магнитный кодировщик: austriamicrosystems.com/rus/Products/Magnetic-Encoders/… Сотрудник использовал его и сказал, что он работает хорошо.

— markrages

8

Есть две проблемы с горшком в качестве сенсора.

Стеклоочистители могут генерировать электрический шум, когда стеклоочиститель царапает дорожку.
Пот представляет собой датчик с довольно высоким импедансом, поэтому сигнальные провода могут улавливать шум, если они длинные.
Этот высокий импеданс также вызывает проблемы, если вы выбираете емкость с АЦП из-за выборки и удерживающего конденсатора АЦП.

Проблема электрического шума может быть просто решена с помощью небольшого конденсатора между стеклоочистителем и землей. Около 10 нФ должно быть достаточно. Большие значения лучше, но ограничивают скорость, с которой сигнал может колебаться.

Добавление операционного усилителя с единичным усилением означает, что вы можете направлять сигнал по длинному проводу. Он также хорошо передает сигнал в образец и удерживает конденсатор АЦП, обеспечивая хорошее считывание без помех.

введите описание изображения здесь

— Rocketmagnet
источник

6

Использование линейного конусного поворотного потенциометра - реальная идея, если она обеспечивает необходимую вам линейность. Возможно, вам потребуется определить это экспериментально, в зависимости от того, какой петиометр вы выберете. Потенциометры более высокого уровня, предназначенные для использования в качестве датчиков угла, имеют гарантированные линейные характеристики, а в нижних - нет.

В зависимости от вашего приложения, физической направленности, потребностей в точности и бюджета; Вы также можете рассмотреть оптический датчик положения вала или инклинометр.

Отредактировано, чтобы добавить эту ссылку к информации о линейности потенциометра .

— Б Пит
источник

1

Сопротивление также будет изменяться в зависимости от температуры, то есть даже в начале точность может быть несколько подозрительной даже после калибровки.

Например, если нулевое сопротивление равно 0 градусам, а 1 Ом - 90, это повлияет на ток и, следовательно, на мощность, рассеиваемую на этом резисторе (неплохо было бы представить последовательное включение некоторого резистора). Разница, вероятно, будет тривиальной, если разработан правильно, я представляю.

— шут
источник

2

Большинство горшков имеют 3 контакта, 2 контакта проходят через весь резистор, а один находится посередине на стеклоочистителе. Это означает, что вы подключаете питание к первым двум клеммам и измеряете выходное напряжение от стеклоочистителя.

— Кортук

Между тем, между клеммами стеклоочистителя и электропитания все еще будет происходить усиленное локальное отопление, @Kortuk. Я никогда не беспокоюсь об этом источнике ошибки.

— Тыблу

@tyblu, хорошо продуманная схема не будет пропускать значительный ток через стеклоочиститель. Поэтому любое нагревание происходит даже вдоль сопротивления всего горшка. Таким образом, выходное напряжение по-прежнему приятно пропорционально даже при изменении сопротивления от самонагревания.

— markrages

1

Правильное устройство для измерения угла называется поворотным датчиком . Есть два вида, абсолютный или инкрементный. Инкрементные энкодеры выводят приращение угла на вал и используются для измерения углового движения. Абсолютный датчик выводит фактическое положение на вал и используется для измерения абсолютного угла.

Для этого можно использовать горшок, но только если вам не нужна большая точность. Сопротивления горшка имеют термический дрейф, сопротивление также дрейфует от износа, они загрязняются и т. Д. Просто горшок и справочный стол нуждаются в постоянной калибровке, если только вы не хотите знать, открыта или закрыта петля. Если это так, простая кнопка с соответствующей длиной вала будет работать нормально. Если вам нужно измерить угол, используйте поворотный регулятор.

— Пьяный Код Обезьяны
источник

0

Это полное нет-нет ... Я попытался использовать один для балансирующего бота, прикрепил его к легкому маятнику, и он с треском провалился. Существует определенное отставание из-за трения, и он недостаточно чувствителен. Я настоятельно рекомендую использовать гироскоп. Одна очень дешевая альтернатива - использовать WiiMotion Plus (10-15 долларов) для

— Rupin
источник

Горшки не имеют лагов. Когда стеклоочиститель движется, сопротивление немедленно меняется. Может быть задержка из-за фильтрации нижних частот в цепи. Также может быть небольшая зона нечувствительности, но большинство горшков достаточно «плотные», так как небольшое вращение вала приводит к движению стеклоочистителя.

— Олин Латроп

1

Лаг, я имел в виду физическое отставание (из-за трения), а не электрическое!

— Рупин

3

Какое физическое отставание? Стеклоочиститель в большинстве горшков достаточно плотно соединен с валом. Когда вал вращается, стеклоочиститель движется. Чтобы он мог двигаться позже, он должен был бы значительно деформироваться. Это не работает таким образом. Кроме того, трение - это сила сопротивления вращению вала, но она не вызывает запаздывания. Трение не связано со временем.

— Олин Латроп

@OLin, просто предположение, но, судя по описанию приложения, Рупин может говорить о статическом трении, которое нужно было преодолеть, прежде чем вал вообще сдвинется . Это может привести к резким движениям, которые можно назвать «запаздыванием», если вы ожидаете плавного движения и измерений.

— WJL

1

@wjl: Возможно, но это системная проблема, а не та, которая присуща банкам. ОП хочет измерить угол между двумя петлями. Когда горшок соединен с шарнирами, он может препятствовать движению шарниров при небольшой приложенной силе. Однако, если шарнир перемещается, горшок будет двигаться, и поэтому будет измерять угол без задержки. ОП запросил измерение угла , а не изменение угла в результате некоторой силы.

— Олин Латроп

-1

Это зависит от того, насколько точно вы можете измерить сопротивление, скажем, 1 градус. Чем больше диаметр потенциометра, тем больше разрешение.

— doubleE
источник

Потенциометры аналоговые. Любой тип гусеницы, устойчивой к воздействию углерода, зависит от положения независимо от диаметра. Тип проволочной намотки может иметь тенденцию показывать дискретные шаги, но больший диаметр, вероятно, будет для большей мощности и будет использовать проволоку большего диаметра и иметь ту же проблему, что и меньшая.

— Транзистор