È una buona idea usare il potenziometro per misurare l'angolo?

Vorrei misurare un angolo tra due elementi sui cardini usando Arduino. Posso usare un potenziometro rotativo?

Se prendo la lettura su due posizioni del bordo per la calibrazione (0 e 90 gradi), posso assumere che la resistenza cambierà linearmente tra quelle posizioni?

Ho dovuto farlo prima in cui l'albero era collegato a una pentola a rotazione continua. È una pentola normale con due tergicristalli a 1/2 giro di distanza.

Ho scoperto che il piatto era ragionevolmente lineare, ma non abbastanza per quello che stavamo cercando di fare. Ho aggiunto una procedura di calibrazione e ho finito per fare una ricerca lineare a livello di pezzo. Se ricordo bene quella pentola e la precisione che volevamo, un punto di calibrazione ogni 20 gradi circa sembrava essere abbastanza buono. Ogni piatto è rimasto abbastanza consistente una volta calibrato. Sono sicuro che si usurerebbero di più nel tempo e richiedono una nuova calibrazione, ma inizialmente una singola calibrazione ha regolato il sistema abbastanza bene da spedire. Abbiamo specificato la calibrazione a intervalli regolari quando era già stata programmata l'esecuzione di altri interventi di manutenzione.

I vasi a lungo termine non sono probabilmente una buona misura dell'angolo a meno che non si ricalibri regolarmente dopo una quantità di cera. Il tergicristallo sfrega contro il cursore, che alla fine consuma materiale e cambia la resistenza.

Se hai bisogno di coerenza a lungo termine, procurati un codificatore rotante.

Esistono due problemi con una pentola come sensore.

1. I tergicristalli possono generare rumore elettrico mentre il tergicristallo raschia la pista.
2. Una pentola è un sensore di impedenza abbastanza elevata, quindi i fili del segnale possono captare il rumore se sono lunghi.
3. Questa elevata impedenza causa anche problemi se si campiona il vaso con un ADC, a causa del condensatore di campionamento e mantenimento dell'ADC.

Il problema del rumore elettrico può essere semplicemente risolto con un piccolo condensatore tra il tergicristallo e la terra. Circa 10nF dovrebbe essere sufficiente. Valori più grandi sono migliori, ma limiteranno la velocità con cui il segnale può oscillare.

L'aggiunta di un amplificatore operazionale a guadagno unitario significa che è possibile guidare il segnale lungo un filo lungo. Inoltre, guida bene il segnale nel campione dell'ADC e mantiene il condensatore, offrendo una buona lettura priva di disturbi.

L'uso di un potenziometro rotativo a cono lineare è un'idea realizzabile se fornisce la linearità di cui hai bisogno. Potrebbe essere necessario determinarlo in modo sperimentale, a seconda del peotentiometro scelto. I potenziometri di fascia alta progettati per essere utilizzati come sensori angolari hanno specifiche di linearità garantite, mentre i vasi di fascia bassa no.

A seconda dell'applicazione, dell'originalità fisica, delle esigenze di precisione e del budget; potresti anche considerare un encoder o un inclinometro ad albero ottico.

Modificato per aggiungere questo collegamento alle informazioni sulla linearità del potenziometro .

La resistenza cambierà anche con temperato, il che significa che anche all'inizio la precisione potrebbe essere alquanto sospetta anche dopo la calibrazione.

Ad esempio, se zero ohm è a 0 gradi e 1 M ohm è 90, ciò influenzerebbe la corrente e successivamente la potenza che viene dissipata su quel resister (mettere qualche resister in serie è una buona idea immagino) La differenza sarebbe probabilmente banale se progettato proprio immagino.

Il dispositivo corretto per misurare l'angolo si chiama encoder rotativo . Esistono due tipi, assoluti o incrementali. Gli encoder incrementali generano l'incremento dell'angolo sull'albero e vengono utilizzati per misurare il movimento angolare. L'encoder assoluto emette la posizione effettiva sull'albero e viene utilizzato per misurare l'angolo assoluto.

Un piatto può essere usato per questo, ma solo se non hai bisogno di molta precisione. Le resistenze del vaso hanno una deriva termica, la resistenza si sposta anche con l'usura, si sporcano, ecc. Solo una pentola e una tabella di ricerca avrebbero bisogno di una ricalibrazione costante, a meno che non si desideri solo sapere se una cerniera è aperta o chiusa. In tal caso, un semplice pulsante con un albero di lunghezza adeguata funzionerà perfettamente. Se è necessario misurare effettivamente l'angolo, utilizzare un codificatore rotante.

È un no-no completo ... Ho provato a usarne uno per un robot di bilanciamento, l'ho attaccato a un pendolo leggero e ha fallito miseramente. C'è un ritardo definito a causa dell'attrito e non è abbastanza sensibile. Consiglio vivamente di usare un giroscopio. Un'alternativa molto economica sta usando un WiiMotion Plus ($ 10- $ 15) per

Dipende da quanto preciso puoi misurare la resistenza di dire, 1 grado. maggiore è il diametro del potenziometro, maggiore è la risoluzione.