Esiste qualcosa come un potenziometro infinito?


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Sto cercando di trovare un componente che, simile a un potenziometro, fornisca un'uscita analogica, ma che possa essere ruotato indefinitamente in una sola direzione.
Ho provato a cercare qualcosa del genere, ma non ho mai trovato nulla che faccia quello che voglio, pur essendo relativamente economico.

Si noti che non sto cercando un codificatore rotante, dal momento che sono cliccabili o troppo costosi.

Immagino che qualcosa come un normale potenziometro con più contatti del tergicristallo potrebbe funzionare in questo caso.

Questo è il diagramma di una pentola normale.

Ecco come potrebbe apparire una pentola con 2 tergicristalli.

Fornirebbe un'uscita precisa e uniforme anche quando girato in una sola direzione per più giri.

Esiste una parte economica che si comporta in questo modo e se sì, come si chiama?

Modifica: grazie / u / quetzalcoatl per aver fornito il diagramma del potenziale di output.


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Gli encoder rotativi IME non sono costosi e possono essere "non cliccati" con un certo sforzo.
Wouter van Ooijen,

Mentre questo può essere facilmente fatto per una piccola quantità di prodotti, sarebbe piuttosto ingombrante farlo per una quantità maggiore. Inoltre, la maggior parte degli encoder rotativi disponibili in commercio ha solo circa 20 passi per giro, mentre un piatto è tecnicamente continuo e un ADC a 10 bit può leggere facilmente 1024 passi per giro. La maggior parte dei µC disponibili in commercio ha più ADC all'interno che potrebbero essere utilizzati per questo scopo. Inoltre, tieni presente che non desidero utilizzarlo a velocità molto elevate. Tutto il turno sarà fatto da una mano umana.
Busti,

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puoi aggiungere la relazione angolo / resistenza che stai cercando? per me non è estremamente chiaro.
Vladimir Cravero,

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Quale resistenza ti aspetti di osservare dopo aver girato la pentola un numero infinito di volte a sinistra?
Russell Borogove,

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Un po 'fuori tema, ma nella mia esperienza puoi sempre ottenere encoder rotativi con o senza arresto (quello che chiami clicky ), e gli encoder a 24 angoli possono essere usati per ottenere 96 angoli unici.
pipe

Risposte:


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Il dispositivo che la risposta di Spehro Pefhany costruisce su due vasi è attualmente disponibile come singola unità, ad esempio l' ALPS RDC803101A .

Se lo giri, ricevi due segnali a dente di sega che sono sfasati di 180 °, quindi quando un'uscita si trova nella sua "zona morta", puoi invece usare l'altro per determinare la posizione.

Anche questo modello non ha fermi, quindi non c'è alcun clickyness.


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Bella scoperta ... +1
Spehro Pefhany

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+10 Questa dovrebbe essere la risposta selezionata. Nulla da battere su una parte del consumatore creata per eseguire esattamente la funzione desiderata. Costi e dimensioni sono impeccabili e ALPS è un fornitore affidabile.
KalleMP

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Questo risolve la mia domanda. L'altra soluzione è stata la migliore finora, ma questo è esattamente ciò di cui ho bisogno. Grande scoperta.
Busti,

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Il miglior sensore di rotazione continua che ho usato è la serie AMS.

Qualcosa di simile a questo potrebbe soddisfare il vostro scopo. inserisci qui la descrizione dell'immagine

Di certo non possono supportare infiniti valori di output, ma associati a un MCU è possibile impostarlo su scala media ogni volta che si accende l'unità o ricordare le ultime impostazioni.

Esistono anche molti encoder ottici relativamente economici che consentirebbero la stessa strategia di rotazione infinita. Ad esempio, questo da Bourns


Una serie di sensori hall è anche un'ottima soluzione a questo problema. Potrebbe anche essere più economico della soluzione a doppia faccia, poiché non richiede un assemblaggio sul fondo del pcb
Busti,

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Non ho visto nulla del genere, non significa che non esista. Non si presta particolarmente alla costruzione con normali design di vasi, compresi vasi modellati con gange, perché i cavi di solito escono da un lato.

Ci sono pentole senza fine corsa, tuttavia hanno un angolo morto. Quelle di lunga durata costose sono chiamate "servo pentole".

È possibile realizzare un dispositivo del genere montando due di questi vasi sui lati opposti della scheda (in modo diverso, ovviamente).

inserisci qui la descrizione dell'immagine


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Quel piatto è una grande raccomandazione. Ma mi chiedo quanto ciò aumenti il ​​costo di produzione di una scheda con essa, poiché una di esse deve essere montata sul lato opposto del pcb, preferibilmente con l'albero già all'interno, in modo che non si allineino.
Busti,

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Il più economico in NRE sarebbe usare un assemblaggio su un solo lato e fissare quello inferiore a mano con l'albero inserito. Per volumi più elevati, non è raro che i dispositivi della macchina per la saldatura a riflusso, in particolare quando si utilizza l'assemblaggio su due lati. Ad esempio
Spehro Pefhany,

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Ciò che potresti trovare utile è un potenziometro multigiro. Bourns li produce in diverse gamme di resistenza. Sono disponibili in varie dimensioni, piccole e dimensioni della manopola del volume.

Aiutano nel controllo preciso della resistenza. Ce ne sono anche altri, con quadrante interno ed esterno, di Bourns.

Potrei ottenere un grande potenziometro multigiro per il mio progetto per circa 2 dollari, e quelli piccoli sono circa 0,2 dollari.

Ecco come appaiono ... Questi hanno 10 turni per variare un dato valore di potenziometro. Quindi, per un potenziometro da 10k, ottieni 1k di varianza per ogni turno.

potenziometro multigiro

potenziometro multigiro

inserisci qui la descrizione dell'immagine


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il multigiro non è a rotazione continua .
Wouter van Ooijen,

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Quanto è stato "scattante" il movimento della palla su un mouse a sfera vecchia scuola? Quello usa un codificatore rotante. Tuttavia, è solo un semplice 2 bit, che è sufficiente per la velocità e la direzione del movimento, ma non fornisce una posizione assoluta.

Hai davvero bisogno di una posizione assoluta però? Questo dipende davvero dalla tua applicazione. Se il costo è un problema, puoi anche ridurlo drasticamente allo stesso modo dei produttori di mouse, rendendo la ruota dell'encoder parte del meccanismo e semplicemente usando un semplice disco scanalato a raggio di interruzione per l'encoder.


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Credo che questa parte esistesse una volta, e hanno appena usato un pot stereo (ha due carte separate), con un tergicristallo ruotato e senza fermate.

Sfortunatamente non ho prove, quindi potrebbe essere frutto della mia immaginazione.

Se vuoi provare la tua idea, è facile aprire la sezione superiore e invertire la scheda.

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Non puoi semplicemente invertire questo tergicristallo poiché è codificato con tag di 120 gradi inserisci qui la descrizione dell'immagine

Questo piatto ha un PCB separato con la traccia attiva. Ciò significa che il tergicristallo ruota in un modo ma non nell'altro. Vuoi un piatto in cui la traccia è stampata sulla carta.

Sfortunatamente su questo piatto, l'arresto è nella sezione inferiore, ma puoi aprirlo, spingere l'arresto nell'immagine e rimontarlo con la scheda e la custodia ruotate di 180 °.

inserisci qui la descrizione dell'immagine


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Per completezza, sono disponibili anche potenziometri sin / coseno. Al giorno d'oggi sono piuttosto rari e costosi.

Una rapida ricerca su Google ha trovato questi:

  • Elettronica di stato SPSC50S Potenziometro a montaggio servo con diametro di 2 "
  • Potenziometro sin / cos servo mount Atheris FSCB22A diametro 23 mm

tra gli altri.

In generale, i potenziometri sono sfuggiti ai dispositivi di misurazione della posizione. Questo perché tendono ad avere durata, risoluzione, linearità e costo inferiori rispetto agli encoder, nonostante il loro significativo vantaggio di essere "assoluti" piuttosto che "incrementali".

Questo scrittore ha trascorso molte ore nella sua relativa giovinezza sostituendo pentole rumorose e / o non lineari di lettura della posizione nei sistemi medici. Il piatto sostitutivo doveva quindi essere regolato, calibrato per guadagno e offset e verificato per la linearità.


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Non si dichiara l'applicazione. Se il tuo obiettivo è un controllo del volume su un amplificatore in modo che il tuo gangsta rap possa essere alzato a volume infinito, non posso aiutarti. Ma se il tuo obiettivo è rilevare la posizione di un albero rotante, potresti prendere in considerazione i trasformatori sincronizzati. Danno un output xey, dove x è il coseno e y è il seno dell'angolo di rotazione. Possono essere girati per sempre (o fino a quando non si consumano) e non ci sono tergicristalli per andare male. Naturalmente, è meglio se la frequenza di eccitazione non è inferiore alla frequenza di rotazione dell'albero ;-).


Personalmente ne ho bisogno per controllare il colore su una ruota dei colori HSV. Quindi per la mia applicazione è importante solo l'angolazione. Ma voglio anche che sia economico e piuttosto piccolo. Il potenziometro sfasato è probabilmente la soluzione migliore per me, ma la tua risposta mi fa meravigliare di come i giri degli alberi possano essere contati in modo affidabile a velocità molto elevate.
Busti,

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La mia esperienza con i resolver sincronizzati risale ai tempi dei computer di controllo di volo analogici. I sensori dell'angolo di attacco, le superfici di controllo dell'aeromobile e i giroscopi non hanno fatto giri ad alta velocità. Ma se è necessario contare le rivoluzioni ad alta velocità, la logica di una delle soluzioni sopra è simile. Nota la mia osservazione che l'eccitazione dovrebbe essere una frequenza più alta rispetto alla rotazione dell'albero; altrimenti otterrai qualcosa chiamato ALIASING. È come quando le ruote della diligenza o le eliche dell'aereo girano all'indietro in un vecchio film.
richard1941,

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