Есть ли что-то вроде бесконечного потенциометра?


17

Я пытаюсь найти компонент, который, как и потенциометр, обеспечивает аналоговый выход, но который можно бесконечно поворачивать в одном направлении.
Я пытался найти что-то подобное, но я так и не нашел ничего, что бы делало то, что я хочу, и при этом было относительно дешево.

Обратите внимание, что я не ищу роторный энкодер, так как он либо щелкает, либо слишком дорогой.

Я полагаю, что в этом случае может работать нечто вроде обычного потенциометра с несколькими контактами стеклоочистителей.

Это диаграмма нормального банка.

Вот как может выглядеть горшок с двумя дворниками.

Это обеспечит плавный точный выходной сигнал, даже если он поворачивается в одном направлении на несколько оборотов.

Существует ли дешевая деталь, которая ведет себя так, и если да, то как она называется?

Редактировать: спасибо / u / quetzalcoatl за предоставленную диаграмму выходного потенциала.


1
Поворотные энкодеры IME не дорогие, и их можно «нажать», приложив некоторые усилия.
Ваутер ван Ойджен

Хотя это может быть легко сделано для небольшого количества продуктов, было бы довольно громоздким делать это для большего количества. Кроме того, большинство имеющихся в продаже поворотных энкодеров имеют всего около 20 шагов на ход, в то время как горшок технически бесступенчатый, а 10-разрядный АЦП может легко считывать 1024 шага на ход. Большинство коммерчески доступных микроконтроллеров имеют несколько АЦП внутри, которые можно использовать для этой цели. Также обратите внимание, что я не хочу использовать это на очень высоких скоростях. Все повороты будут сделаны человеческой рукой.
Busti

5
Можете ли вы добавить отношение угол / сопротивление, которое вы ищете? мне это не предельно ясно.
Владимир Краверо

3
Какое сопротивление вы ожидаете наблюдать после того, как банк будет бесконечно много раз поворачивать влево?
Рассел Борогове

1
Несколько не по теме, но по моему опыту вы всегда можете получить поворотные энкодеры с фиксатором или без него (то, что вы называете щелчком ), а 24-угольные энкодеры можно использовать для получения 96 уникальных углов.
труба

Ответы:


30

Устройство, которое Спехро Пефхани строит из двух горшков, фактически доступно как единое целое, например, ALPS RDC803101A .

Если вы включите его, вы получите два пилообразных сигнала, которые смещены по фазе на 180 °, поэтому, когда один выход находится в «мертвой зоне», вы можете использовать другой для определения положения.

Эта модель также не имеет никаких задержек, так что никакой клики.


1
Хорошая находка ... +1
Спехро Пефхани

1
+10 Это должен быть выбранный ответ. Ничто не может сравниться с потребительской частью, которая сделана для выполнения желаемой функции. Стоимость и размер на месте, и ALPS является уважаемым поставщиком.
KalleMP

1
Это решает мой вопрос. Другое решение было лучшим, но это именно то, что мне нужно. Отличная находка.
Busti

16

Лучший датчик непрерывного вращения, который я использовал, - это серия AMS.

Что - то вроде этого может удовлетворить ваши цели. введите описание изображения здесь

Конечно, они не могут поддерживать бесконечные выходные значения, но, связанные с MCU, вы можете установить его в средний масштаб каждый раз, когда вы включаете устройство, или запоминать последние настройки.

Существует также множество относительно дешевых оптических энкодеров, которые допускают ту же стратегию бесконечного вращения. Например, это из Bourns


Множество датчиков Холла также является отличным решением этой проблемы. Это может быть даже дешевле, чем двухстороннее решение, так как оно не требует сборки на дне печатной платы
Busti

14

Я не видел что-то подобное, не значит, что его не существует. Он не особенно подходит для строительства с обычными конструкциями горшков, в том числе с модульными горшками, так как провода обычно выходят с одной стороны.

Есть горшки без концевых упоров, однако они имеют мертвый угол. Дорогие долговечные из них называются «сервоприводы».

Вы могли бы сделать такое устройство, установив два таких горшка на противоположных сторонах платы (очевидно, по-разному).

введите описание изображения здесь


1
Этот горшок - отличная рекомендация. Но мне интересно, насколько это увеличивает стоимость изготовления платы с ней, так как один из них должен быть установлен на противоположной стороне печатной платы, предпочтительно с валом уже внутри, чтобы они не смещались.
Busti

1
Самый дешевый в NRE - использовать одностороннюю сборку и прикреплять нижнюю вручную со вставленным валом. Для больших объемов - это не редкость для приспособлений станка для пайки оплавлением, особенно когда используется двусторонняя сборка. Например
Спехро Пефхани

6

Что вам может пригодиться, так это многооборотный потенциометр. Борнс производит их в разных диапазонах сопротивления. Они бывают разных размеров, небольшого размера и размера ручки.

Они помогают в точном контроле сопротивления. Есть и другие, с циферблатом внутри и снаружи, от Bourns.

Я мог бы получить большой многооборотный потенциометр для моего проекта примерно за 2 доллара, а маленькие - по 0,2 доллара или около того.

Вот как они выглядят ... У них есть 10 витков для изменения заданного значения потенциометра. Таким образом, для потенциометра 10 КБ вы получаете 1 К дисперсии за каждый ход.

многооборотный потенциометр

многооборотный потенциометр

введите описание изображения здесь


3
многооборотный не непрерывный поворот.
Воутер ван Оойен

4

Насколько «щелкающим» было движение мяча на шаровой мышке старой школы? Это использует поворотный кодер. Это всего лишь простой 2-битный, который достаточен для скорости и направления движения, но не дает абсолютной позиции.

Вам действительно нужна абсолютная позиция? Это действительно сводится к вашему приложению. Если стоимость является проблемой, вы также можете существенно снизить ее так же, как это делали производители мыши, сделав колесо кодировщика частью механизма и просто использовав простой щелевой диск для кодировщика.


3

Я полагаю, что эта часть существовала однажды, и они просто использовали стерео банк (с двумя отдельными картами), с одним повернутым стеклоочистителем и без остановок.

К сожалению, у меня нет доказательств, так что это может быть плодом моего воображения.

Если вы хотите попробовать свою идею, легко открыть верхнюю часть и перевернуть карту.

введите описание изображения здесь

Вы не можете просто перевернуть этот стеклоочиститель, так как он имеет теги 120deg введите описание изображения здесь

Этот горшок имеет отдельную печатную плату с треком. Это означает, что стеклоочиститель вращается в одну сторону, а не в другую. Вы хотите горшок, где дорожка напечатана на карте.

К сожалению, в этом поте стоп находится в нижней части, но вы можете открыть его, выдвинуть стоп на картинке и собрать заново, повернув половину карты и корпуса на 180 градусов.

введите описание изображения здесь


3

Для полноты также доступны потенциометры sin / cosine. Они довольно редки и дороги в наше время.

Быстрый поиск в Google нашел эти:

  • State electronics SPSC50S 2 "Dia. Сервопотенциометр
  • Atheris FSCB22A потенциометр S / 23 для сервопривода диаметром 23 мм

среди других.

В целом потенциометры вышли из употребления именно приборов измерения положения. Это связано с тем, что они имеют худший срок службы, разрешение, линейность и стоимость по сравнению с кодировщиками, несмотря на то, что они обладают значительным преимуществом быть «абсолютным», а не «инкрементным».

Этот автор провел много часов в своей относительной юности, заменяя шумовые и / или нелинейные датчики положения в медицинских системах. Затем необходимо было отрегулировать сменный сосуд, откалибровать его по усилению и смещению и проверить на линейность.


1

Вы не заявляете заявление. Если вашей целью является регулировка громкости усилителя, чтобы ваш гангста-рэп можно было довести до бесконечной громкости, я не могу вам помочь. Но если ваша цель - определить положение вращающегося вала, вы можете рассмотреть синхронные трансформаторы. Они дают выходные данные x и y, где x - косинус, а y - синус угла поворота. Они могут быть повернуты навсегда (или пока они не изнашиваются), и нет никаких дворников, чтобы испортиться. Конечно, лучше всего, если частота возбуждения не ниже частоты вращения вала ;-).


Мне лично это нужно для контроля цвета на цветовом круге HSV. Так что для моего приложения важен только угол. Но я также хочу, чтобы он был дешевым и довольно маленьким. Вероятно, наилучшим решением для меня, возможно, является сдвиг фазы, но ваш ответ заставляет меня задуматься, как обороты вала можно надежно рассчитывать на очень высоких скоростях.
Busti

1
Мой опыт работы с синхронизаторами восходит к временам аналоговых компьютеров управления полетом. Датчики угла атаки, поверхности управления самолетов и гироскопы не совершали оборотов на высоких скоростях. Но если вам нужно считать обороты на высокой скорости, логика для любого из приведенных выше решений аналогична. Обратите внимание на мое замечание, что возбуждение должно иметь более высокую частоту, чем вращение вала; в противном случае вы получите что-то под названием ALIASING. Это похоже на то, когда колеса дилижанса или пропеллеры самолета поворачиваются назад в старом фильме.
richard1941

0

Есть 360-градусные линейные горшки, которые вы можете получить без остановок вращения, например, http://www.bourns.com/docs/Product-Datasheets/6630.pdf

При этом всегда происходит прерывание, поэтому непрерывное вращение с постоянной скоростью приведет к образованию пилообразного зуба.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.