Czy istnieje coś takiego jak nieskończony potencjometr?

17

Próbuję znaleźć element, który podobnie jak potencjometr zapewnia wyjście analogowe, ale który można obracać w nieskończoność w jednym kierunku.
Próbowałem szukać czegoś takiego, ale nigdy nie znalazłem niczego, co robi to, co chcę, a jednocześnie jestem stosunkowo tani.

Pamiętaj, że nie szukam enkodera obrotowego, ponieważ albo są klikalne, albo zbyt drogie.

Wyobrażam sobie, że w tym przypadku może działać coś w rodzaju normalnego potencjometru z wieloma stykami wycieraczek.

To jest schemat normalnej puli.

Tak mogłaby wyglądać doniczka z 2 wycieraczkami.

Zapewniłoby to płynną i precyzyjną moc wyjściową, nawet gdy jest obracany w jednym kierunku przez wiele zwojów.

Czy istnieje tania część, która zachowuje się w ten sposób, a jeśli tak, to jak się nazywa?

Edycja: dzięki / u / quetzalcoatl za udostępnienie diagramu potencjału wyjściowego.

Busti
źródło
1
Enkodery obrotowe IME nie są drogie i można je „odłączyć” przy pewnym wysiłku.
Wouter van Ooijen
Chociaż można to łatwo zrobić w przypadku niewielkiej ilości produktów, byłoby to raczej kłopotliwe w przypadku większej ilości produktów. Ponadto większość dostępnych w handlu obrotowych enkoderów ma tylko około ~ 20 kroków na turę, podczas gdy garnek jest technicznie bezstopniowy, a 10-bitowy ADC może z łatwością odczytać 1024 kroki na turę. Większość dostępnych w handlu µC ma w sobie wiele ADC, które można by wykorzystać do tego celu. Pamiętaj również, że nie chcę tego używać przy bardzo dużych prędkościach. Wszystkie obracanie będzie wykonywane przez Ludzką rękę.
Busti
5
czy możesz dodać zależność kąt / opór, której szukasz? dla mnie nie jest to do końca jasne.
Vladimir Cravero
3
Jakiego oporu oczekujesz po obróceniu puli nieskończoną liczbę razy w lewo?
Russell Borogove
1
Nieco nie na temat, ale z mojego doświadczenia wynika, że zawsze możesz uzyskać enkodery obrotowe z zaczepem lub bez (tak zwane kliknięcie ), a koderów 24-kątowych można użyć do uzyskania 96 unikalnych kątów.
rura

Odpowiedzi:

30

Urządzenie, na które odpowiedź Spehro Pefhany składa się z dwóch doniczek, jest faktycznie dostępne jako jedna jednostka, na przykład ALPS RDC803101A .

Jeśli go obrócisz, otrzymasz dwa sygnały piłokształtne, które są o 180 ° poza fazą, więc gdy jedno wyjście znajduje się w „martwej strefie”, możesz zamiast tego użyć drugiego, aby określić pozycję.

Ten model również nie ma zapadek, więc nie ma w ogóle klikalności.

wrtlprnft
źródło
1
Ładne znalezisko ... +1
Spehro Pefhany
1
+10 To powinna być wybrana odpowiedź. Nic nie pobije części konsumenckiej stworzonej, aby wykonywać dokładnie pożądaną funkcję. Koszt i rozmiar są na miejscu, a ALPS jest renomowanym dostawcą.
KalleMP
1
To rozwiązuje moje pytanie. Drugie rozwiązanie było jak dotąd najlepsze, ale właśnie tego potrzebuję. Świetne znalezisko.
Busti
16

Najlepszy czujnik ciągłego obrotu, jaki zastosowałem, to seria AMS.

Coś jak to może spełnić swój cel. wprowadź opis zdjęcia tutaj

Oczywiście nie mogą obsługiwać nieskończonych wartości wyjściowych, ale w połączeniu z MCU możesz ustawić ją na średnią skalę za każdym razem, gdy włączasz urządzenie lub zapamiętać ostatnie ustawienia.

Istnieje również wiele stosunkowo tanich enkoderów optycznych, które umożliwiłyby tę samą strategię nieskończonej rotacji. Na przykład to z Bourns

Jack Creasey
źródło
Szereg czujników Halla jest również doskonałym rozwiązaniem tego problemu. Może to być nawet tańsze niż rozwiązanie dwustronne, ponieważ nie wymaga montażu na spodzie płytki
Busti
14

Nie widziałem czegoś takiego, nie znaczy, że nie istnieje. Nie nadaje się szczególnie do konstrukcji z normalnymi konstrukcjami doniczek, w tym z doniczkami modułowymi, ponieważ przewody zwykle wychodzą z jednej strony.

Istnieją doniczki bez ograniczników krańcowych, jednak mają one martwy kąt. Drogie te o długiej żywotności nazywane są „doniczkami serwo”.

Możesz stworzyć takie urządzenie, montując dwie z tych doniczek po przeciwnych stronach planszy (oczywiście fazowane inaczej).

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Spehro Pefhany
źródło
1
Ta doniczka jest świetną rekomendacją. Zastanawiam się jednak, jak bardzo to zwiększa koszt produkcji płyty, ponieważ jedna z nich musi być zamontowana po przeciwnej stronie płytki, najlepiej z wałem już wewnątrz, aby nie były niewspółosiowe.
Busti
1
Najtańszym w NRE byłoby użycie zespołu jednostronnego i ręczne przymocowanie dolnego z włożonym wałkiem. W przypadku większych objętości - nierzadko obrabia się urządzenia do lutowania rozpływowego, szczególnie gdy stosuje się zespół dwustronny. Na przykład
Spehro Pefhany
6

Przydaje się potencjometr wieloobrotowy. Bourns produkuje je w różnych zakresach odporności. Występują w różnych rozmiarach, małym i pokrętle głośności.

Pomagają w precyzyjnej kontroli oporu. Są też inni, z tarczą wewnątrz i na zewnątrz, od Bourns.

Mógłbym dostać duży potencjometr wieloobrotowy do mojego projektu za około 2 dolary, a małe mają około 0,2 dolara.

Oto jak wyglądają ... Mają 10 obrotów, aby zmienić daną wartość potencjometru. Tak więc dla potencjometru 10k otrzymujesz wariancję 1k dla każdej tury.

potencjometr wieloobrotowy

potencjometr wieloobrotowy

wprowadź opis zdjęcia tutaj

v1000
źródło
3
wieloobrotowy nie jest ciągły .
Wouter van Ooijen
4

Jak „klikalny” był ruch piłki na starej piłce myszy? Wykorzystuje enkoder obrotowy. Jest to jednak zwykły 2-bitowy, co wystarcza na szybkość i kierunek ruchu, ale nie daje absolutnej pozycji.

Czy naprawdę potrzebujesz absolutnej pozycji? To naprawdę sprowadza się do twojej aplikacji. Jeśli problemem jest koszt, możesz również drastycznie go zmniejszyć w taki sam sposób, jak robili to producenci myszy, poprzez włączenie koła enkodera do mechanizmu i użycie prostego dysku szczelinowego dla enkodera.

Graham
źródło
3

Wierzę, że ta część istniała kiedyś, a oni po prostu użyli puli stereo (ma dwie oddzielne karty), z jedną obróconą wycieraczką i bez zatrzymań.

Niestety nie mam dowodów, więc może to być wymysł mojej wyobraźni.

Jeśli chcesz wypróbować swój pomysł, łatwo jest otworzyć górną sekcję i odwrócić kartę.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Nie można po prostu odwrócić tej wycieraczki, ponieważ jest ona wyposażona w znaczniki 120deg wprowadź opis zdjęcia tutaj

Ta doniczka ma osobną płytkę z włączoną ścieżką. Oznacza to, że wycieraczka obraca się w jedną stronę, ale nie w drugą. Chcesz puli, w której ślad jest wydrukowany na karcie.

Niestety w tej puli ogranicznik znajduje się w dolnej części, ale możesz go otworzyć, wypchnąć ogranicznik na obrazku i złożyć ponownie razem z kartą i obudową do połowy obróconą o 180 stopni.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Henry Crun
źródło
3

Dla kompletności dostępne są również potencjometry sin / cosinus. Są one obecnie dość rzadkie i drogie.

Szybka wyszukiwarka Google znalazła:

  • Elektronika stanowa SPSC50S 2 "Dia. Potencjometr do montażu serwo
  • Atheris FSCB22A Potencjometr sin / cos o średnicy 23 mm

pośród innych.

Ogólnie rzecz biorąc, potencjometry nie są przychylne przyrządom do pomiaru położenia. Wynika to z faktu, że mają one gorszą żywotność, rozdzielczość, liniowość i koszty w porównaniu do koderów, pomimo ich znacznej przewagi, że są „absolutne”, a nie „przyrostowe”.

Pisarz spędził wiele godzin w swojej względnej młodości, zastępując głośne i / lub nieliniowe pojemniki do odczytu pozycji w systemach medycznych. Wymienna doniczka musiała zostać następnie dostosowana, skalibrowana pod kątem wzmocnienia i przesunięcia oraz zweryfikowana pod kątem liniowości.

Richard
źródło
1

Nie podajesz wniosku. Jeśli twoim celem jest regulacja głośności na wzmacniaczu, aby twój gangsta rap mógł zostać ustawiony na nieskończoną głośność, nie mogę ci pomóc. Ale jeśli Twoim celem jest wykrycie pozycji obracającego się wału, możesz rozważyć transformatory synchroniczne. Dają wynik x i y, gdzie x jest cosinusem, a y jest sinus kąta obrotu. Można je odwrócić na zawsze (lub do wyczerpania) i nie ma wycieraczek, które mogłyby się zepsuć. Oczywiście najlepiej jest, jeśli częstotliwość wzbudzenia nie jest niższa niż częstotliwość obrotu wału ;-).

richard1941
źródło
Potrzebuję go osobiście, aby kontrolować kolor na kole kolorów HSV. Tak więc dla mojej aplikacji ważny jest tylko kąt. Ale chcę też, żeby był tani i raczej mały. Potencjalnie przesunięcie fazowe jest prawdopodobnie najlepszym rozwiązaniem dla mnie, ale twoja odpowiedź sprawia, że ​​zastanawiam się, w jaki sposób można wiarygodnie policzyć obroty wałków przy bardzo dużych prędkościach.
Busti
1
Moje doświadczenia z rozwiązaniami synchronizującymi sięgają czasów analogowych komputerów kontroli lotów. Kąt czujników ataku, powierzchni sterowania samolotem i żyroskopów nie wykonywał obrotów przy dużych prędkościach. Ale jeśli trzeba liczyć obroty z dużą prędkością, logika dla każdego z powyższych rozwiązań jest podobna. Zwróć uwagę na moją uwagę, że wzbudzenie powinno mieć wyższą częstotliwość niż obrót wału; w przeciwnym razie otrzymasz coś o nazwie ALIASING. To tak, jakby koła dyliżansu lub śmigła samolotu obracały się do tyłu w starym filmie.
richard1941