Dlaczego mój liniowy potencjometr stożkowy jest nieliniowy w punktach końcowych?

10

Kupiłem potencjometr obrotowy ze stożkiem liniowym. Założyłem, że oznacza to, że od najniższego położenia do najwyższego ma liniową zmianę oporu. Odkryłem jednak, że dotyczy to tylko około 180 stopni, po których opór jest nieliniowy. Załączam poniższy rysunek:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Oto arkusz danych . Nie zawiera żadnych danych dotyczących oporu poza stwierdzeniem, że jest liniowy (chyba że całkowicie go brakuje).

Co ciekawe, dotyczy to laboratorium obwodów pierwszego roku, więc właściwie jest lepiej, jeśli takie zachowanie jest typowe. Mógłbym, na przykład, analizować ich dane i wybierać zakres, w którym zachodzi relacja liniowa. Jeśli jednak moja pula jest zepsuta, to oczywiście tego nie zrobię.

Czy to problem stanowi mój potencjometr, czy to normalne?

Michał Stachowski
źródło
3
Link do karty danych doniczki powinien to wyjaśnić.
Andy aka
Nie jestem do tego tak przekonany. Oto arkusz danych. Nie zawiera żadnych danych oporu inne niż powiedzieć, że jest liniowa: ctscorp.com/wp-content/uploads/2015/11/450.pdf (chyba, że jestem całkowicie brakuje go)
Michael Stachowsky
1
Również twój wykres wygląda na bardzo ziarnisty, tzn. Nie ma wielu punktów. Może tu być jakiś problem. Tak, widzę, że to nie jest bardzo liniowe, ale wygląda na to, że masz zbyt dużo ruchu w obu skrajnościach, a to nie pomaga temu, co wydaje się brakiem punktów próbkowania. Jaka była twoja metoda pomiaru. A także o czym wspominasz o 180 stopniach?
Andy aka
4
Czy jestem jedynym, który uważa za dziwne wezwanie do ustawienia oporu na osi x i pozycji potencjometru na osi y tego wykresu?
ilkkachu
1
To słuszna kwestia. Wyobrażam sobie, że używają tego jako czujnika, w którym wyczuwają rezystancję (lub napięcie, to jest garnek, więc to tylko dzielnik napięcia) i używają tego do ustalenia pozycji. Ponieważ ich równania będą obejmować pozycję jako funkcję oporu, wydaje mi się, że to ma więcej sensu
Michael Stachowsky,

Odpowiedzi:

10

Czy to problem stanowi mój potencjometr, czy to normalne?

Wygląda na to, że twoja doniczka prawdopodobnie działa w ramach ograniczeń producenta, chociaż musiałem spojrzeć na arkusz danych dla serii 450G, aby dokonać nieco niepewnej oceny. Twoja jest serią 450 i nie zawiera następujących elementów, które 450G zawiera w arkuszu danych:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Jak widać, część liniowa zajmuje około 80% podróży lub około 240 stopni.

Andy aka
źródło
17

Niektóre doniczki są zbudowane na podłożach ceramicznych, z wysoce przewodzącymi paskami na obu końcach: cermet trimpot wewnętrzny wycieraczka może przesunąć się nieco nad wysoce przewodzącym (część w kolorze srebrnym) o pewien stopień, zanim zacznie wycierać część oporową (część w kolorze szarym).

glen_geek
źródło
4
+1 za zdjęcie, dobre znalezisko. Podkreśla także, w jaki sposób część oporowa nakłada się na część przewodzącą, co dałoby kilka interesujących odporności, gdy jest tam wycieraczka. Dobrze ilustruje to również raczej niską dokładność procesu produkcyjnego, zauważ raczej okropną rozdzielczość krawędzi zarówno na metalowych, jak i opornych częściach.
Trevor_G
7

Arkusz danych zawiera bardzo mało informacji, jednak wspomina, że ​​jest to urządzenie o „niskim poziomie hałasu”. To sprawia, że ​​wierzę, że ten konkretny model ma wycieraczki tandemowe. Oznacza to, że nie jest to tylko pojedyncza wycieraczka, ale dwie sąsiednie wycieraczki w celu obejścia problemów związanych z hałasem związanych z pękaniem pojedynczej wycieraczki.

Jako taki, ten styl doniczki ma zwykle „interesujące” cechy w punktach końcowych w zależności od jakości / kosztu urządzenia. Ponadto skala tych efektów będzie się różnić między próbkami każdego urządzenia. Ale nawet pojedyncze doniczki wycieraczek będą wykazywać dziwne i nieprzewidywalne efekty na przejściu między materiałami przewodzącymi i rezystancyjnymi na końcach ruchu wycieraczek.

Jednak wskazane wartości nadal wydają się raczej nadmierne. Zastanawiam się także, dlaczego twoja linia „Ideal” nie zaczyna się od zera, co sprawia, że ​​zastanawiam się dokładnie, jak wygląda twoja konfiguracja testu.

Tak czy inaczej, aby odpowiedzieć na twoje pytanie, krzywa, którą pokazujesz, nie jest ogólnie cechą puli. A przynajmniej nie taki, na którym można polegać.

Zasadniczo obwody są zaprojektowane w taki sposób, że pojemnik zwykle znajduje się w połowie drogi. Elementy takie jak regulacja głośności w twoim stereo zostaną zaprojektowane w taki sposób, aby potencjometr znajdował się gdzieś w środku zakresu dla normalnego łatwego słuchania. Zwracanie się ku końcom jest mniej powszechne i tak naprawdę nie obchodzi cię, czy nagle ucichnie na niskim końcu, ponieważ prawdopodobnie tego właśnie chce użytkownik. To samo dotyczy poziomu „denerwować sąsiada na dole”. Jeśli jest to bardziej delikatne zastosowanie, jak na przykład przyrząd pomiarowy, droższa doniczka może być ostrożna.

Trevor_G
źródło
2
@MichaelStachowsky idealnie powinien przejść od zera w linii prostej do dowolnej wartości oporu puli.
Trevor_G,
2
@MichaelStachowsky ze względu na to, jak te rzeczy są wytwarzane i produkowane, końcówki mogą być nieco zmienne, nie tylko między modelami, ale między poszczególnymi doniczkami. Ale te cechy nie są wystarczająco niezawodne, aby można było na nich polegać w projekcie, który można wykorzystać jako „funkcję”.
Trevor_G,
1
@MichaelStachowsky w ogóle, obwody są zaprojektowane tak, że pula zwykle znajduje się w połowie drogi. Elementy takie jak regulacja głośności w twoim stereo zostaną zaprojektowane w taki sposób, aby potencjometr znajdował się gdzieś w środku zakresu dla normalnego łatwego słuchania. Zwracanie się ku końcom jest mniej powszechne i tak naprawdę nie obchodzi cię, czy nagle ucichnie na niskim końcu, ponieważ prawdopodobnie tego właśnie chce użytkownik. To samo dotyczy poziomu „denerwować sąsiada na dole” . Jeśli jest to bardziej delikatne zastosowanie, jak na przykład przyrząd pomiarowy, droższa doniczka może być ostrożna.
Trevor_G
1
@MichaelStachowsky Podejrzewam, że większość tanich i łatwo dostępnych doniczek wykazuje pewną formę nieliniowości na końcach .. tak.
Trevor_G
1
@MichaelStachowsky, jeśli używane przez ciebie garnki różnią się do pewnego stopnia, wynikowa analiza studentów również będzie - co jest dobre, ponieważ ogólny motyw jest taki sam, ale niektóre szczegóły nie. Wadą jest to, że będziesz musiał przetestować każdą doniczkę, aby wiedzieć, że jest charakterystyczna !! więc wiesz, czego się spodziewać, zaznaczając ...
Solar Mike
5

Niektóre potencjometry to urządzenia o wysokiej precyzji z bardzo precyzyjnie określoną zależnością między pozycją a stosunkiem napięcia. Rzeczywiście nazwa „potencjometr” dosłownie oznacza „urządzenie do pomiaru napięcia”, ponieważ najdokładniejszym sposobem pomiaru nieznanego napięcia było użycie nieskalibrowanego urządzenia zwanego galwanometrem w celu ustalenia, czy stosunek między dwoma napięciami był większy czy mniejszy niż stosunek między dwoma oporami. Ponadto, niektóre precyzyjne urządzenia mają gwintowane ustawienie, dzięki czemu pokrętło musi zostać obrócone dziesięć razy, aby osiągnąć pełny zakres, i zawierają skalibrowane pokrętło i licznik obrotów, aby umożliwić dokładne odczytanie ustawienia.

Większość doniczek jest jednak wykorzystywana w przypadkach, które nie wymagają dokładnego związku między pozycją pokrętła a współczynnikiem rezystancji. Jeśli producent spróbuje zbudować naczynie, które pozostanie liniowe w całym jego zakresie, jakakolwiek niedokładność procesu produkcyjnego prawdopodobnie spowoduje, że niektóre naczynia nie będą w stanie dosięgnąć jednego końca, ale dosięgną drugiego końca przed końcem podróży, albo być może być w stanie dotrzeć do któregoś z końców lub dotrzeć do obu końców na krótko przed końcem podróży. W wielu przypadkach „zagwarantowanie”, że wszystkie pule zachowają się w ten sam sposób, będzie bardziej przydatne niż w przypadku, gdy doniczki będą dążyć do „idealnego” zachowania, ale wtedy nie przejdą na jedną lub drugą stronę. Posiadanie zachowania się garnków, jak pokazano, jest kompromisem projektowym, który, choć nie doskonały, jest prawdopodobnie najmniej szkodliwy.

supercat
źródło