Apakah sebaiknya menggunakan potensiometer untuk mengukur sudut?

9

Saya ingin mengukur sudut antara dua elemen pada engsel menggunakan Arduino. Dapatkah saya menggunakan potensiometer putar?

Jika saya membaca pada dua posisi tepi untuk kalibrasi (0 dan 90 derajat.) Bisakah saya berasumsi bahwa resistansi akan berubah secara linear di antara posisi-posisi itu?

arduino potentiometer

— aph
sumber

8

Pastikan Anda menggunakan potensiometer linier dan bukan yang logaritmik ..

— m.lin

2

@ m.lin, itulah cara Anda mengambil kesempatan bagi seseorang untuk belajar mengatasi kode untuk menyelesaikannya! Pikirkan latihan belajar yang sempurna.

— Kortuk

@ m .lin - sepele? ...

— stevenvh

1

Perlu dicatat bahwa potmeters umum memiliki masa pakai yang sangat terbatas, jadi jika ini adalah untuk lengan robot yang bergerak sepanjang waktu, saya akan menyarankan rotary encoder optik.

— stevenvh

4

@stevenvh Itu penjaga toko yang jauh lebih berpengetahuan daripada yang pernah saya temui ketika saya masih remaja yang belajar tentang elektronik.

— markrages

13

Saya harus melakukan ini sebelumnya di mana poros terhubung ke pot yang terus diputar. Itu panci yang normal dengan dua wiper 1/2 berpisah.

Saya menemukan bahwa pot itu cukup linier, tetapi tidak cukup baik untuk apa yang kami coba lakukan. Saya menambahkan prosedur kalibrasi dan akhirnya melakukan pencarian linear sepotong-bijaksana. Jika saya ingat tepat untuk pot itu dan akurasi yang kami inginkan, titik kalibrasi setiap 20 derajat tampaknya cukup baik. Setiap pot tetap cukup konsisten setelah dikalibrasi. Saya yakin mereka akan memakai lebih banyak dari waktu ke waktu dan membutuhkan kalibrasi ulang, tetapi pada awalnya satu kalibrasi menyesuaikan sistem dengan cukup baik untuk pengiriman. Kami memang menentukan kalibrasi secara berkala ketika pemeliharaan lainnya sudah dijadwalkan untuk dilakukan.

Pot jangka panjang mungkin bukan ukuran sudut yang baik kecuali Anda mengkalibrasi ulang secara teratur setelah penggunaan dalam jumlah sedikit. Penghapus bergesekan dengan slider, yang pada akhirnya merusak material dan mengubah resistansi.

Jika Anda membutuhkan konsistensi jangka panjang, dapatkan rotary encoder.

— Olin Lathrop
sumber

1

Berikut ini adalah pembuat enkode magnetik yang menarik: austriamicrosystems.com/eng/Products/Magnetic-Encoders/… Seorang rekan kerja telah menggunakannya dan memberi tahu saya bahwa itu berfungsi dengan baik.

— markrages

8

Ada dua masalah dengan pot sebagai sensor.

Wiper dapat menghasilkan suara listrik saat wiper tergores di sepanjang trek.
Pot adalah sensor impedansi yang cukup tinggi, sehingga kabel sinyal dapat menangkap suara jika panjang.
Impedansi tinggi ini juga menyebabkan masalah jika Anda mengambil sampel pot dengan ADC, karena sampel ADC dan kapasitor penahan.

Masalah kebisingan listrik dapat dengan mudah diselesaikan dengan kapasitor kecil antara penghapus dan tanah. Tentang 10nF harus cukup. Nilai yang lebih besar lebih baik, tetapi akan membatasi kecepatan di mana sinyal dapat berayun.

Menambahkan op-amp unit-gain berarti Anda dapat mengarahkan sinyal di sepanjang kabel panjang. Ini juga menggerakkan sinyal dengan baik ke dalam sampel ADC dan menahan kapasitor, memberikan bunyi bebas kebisingan yang baik.

masukkan deskripsi gambar di sini

— Roket
sumber

6

Menggunakan potensiometer lancip rotary linier adalah ide yang bagus jika memberikan linearitas yang Anda butuhkan. Anda mungkin perlu menentukan ini secara eksperimental, tergantung pada peotentiometer apa yang Anda pilih. Potensiometer ujung yang lebih tinggi yang dirancang untuk digunakan sebagai sensor sudut memiliki spesifikasi linearitas yang dijamin, pot ujung bawah tidak.

Tergantung pada aplikasi Anda, bijih fisik, kebutuhan akurasi, dan anggaran; Anda juga dapat mempertimbangkan encoder atau inclinometer poros optik.

Diedit untuk menambahkan tautan ini ke info tentang linearitas potensiometer .

— B Pete
sumber

1

Resistansi juga akan berubah dengan suhu sedang, yang berarti bahkan pada awalnya akurasi bisa agak curiga bahkan setelah kalibrasi.

Sebagai contoh jika nol ohm berada pada 0 derajat dan 1M ohm adalah 90, itu akan mempengaruhi arus dan selanjutnya daya yang dihamburkan atas resister itu (menempatkan beberapa resister secara seri adalah ide yang baik saya bayangkan) Perbedaannya mungkin sepele jika dirancang benar saya bayangkan.

— Pelawak
sumber

2

Kebanyakan pot adalah 3 terminal, 2 terminal melewati seluruh resistor dan satu di tengah pada penghapus. Ini berarti Anda menghubungkan daya pada dua terminal pertama dan mengukur tegangan output Anda dari penghapus.

— Kortuk

Peningkatan pemanasan lokal masih akan terjadi antara terminal penghapus dan listrik, @Kortuk. Saya tidak pernah khawatir tentang sumber kesalahan ini.

— tyblu

@tyblu, sirkuit yang dirancang dengan baik tidak akan menarik arus signifikan melalui penghapus. Oleh karena itu setiap pemanasan bahkan sepanjang resistansi seluruh pot. Jadi output voltase masih bagus meskipun dengan perubahan resistensi dari pemanasan sendiri.

— markrages

1

Perangkat yang tepat untuk mengukur sudut disebut rotary encoder . Ada dua jenis, absolut, atau tambahan. Encoder inkremental menghasilkan kenaikan sudut pada poros, dan digunakan untuk mengukur gerakan sudut. Encoder absolut menampilkan posisi aktual pada poros, dan digunakan untuk mengukur sudut absolut.

Panci dapat digunakan untuk ini, tetapi hanya jika Anda tidak membutuhkan banyak presisi. Resistansi pot memiliki drift termal, resistansi juga melayang dengan keausan, mereka menjadi kotor, dll. Hanya pot dan meja pencarian akan membutuhkan kalibrasi ulang yang konstan, kecuali jika Anda hanya ingin tahu apakah engsel dibuka atau ditutup. Jika itu masalahnya, tombol tekan sederhana dengan poros panjang yang sesuai akan bekerja dengan baik. Jika Anda perlu mengukur sudutnya, gunakan rotary encoder.

— Monyet Kode Mabuk
sumber

0

Ini benar-benar tidak-tidak ... Saya mencoba menggunakan satu untuk bot balancing, menempelkannya pada pendulum cahaya dan gagal total. Ada jeda yang pasti karena gesekan, dan itu tidak cukup sensitif. Saya sangat merekomendasikan menggunakan gyro. Salah satu alternatif yang sangat murah adalah menggunakan WiiMotion Plus ($ 10- $ 15) untuk

— Rupin
sumber

Panci tidak memiliki lag. Ketika wiper bergerak, resistensi berubah dengan segera. Mungkin ada jeda karena pemfilteran low pass di sirkuit. Mungkin juga ada pita mati kecil, tetapi sebagian besar pot cukup "kencang" karena rotasi poros yang kecil menghasilkan gerakan penghapus.

— Olin Lathrop

1

Lag, maksud saya adalah kelambanan fisik (karena gesekan), dan bukan kelistrikan!

— Rupin

3

Apa kelambatan fisik? Wiper pada kebanyakan pot cukup erat terhubung ke poros. Saat poros berputar, wiper bergerak. Agar dapat bergerak kemudian harus berubah secara signifikan. Tidak berfungsi seperti itu. Juga, gesekan adalah gaya resistif terhadap rotasi poros, tetapi tidak menyebabkan kelambatan. Gesekan bukan hal yang berhubungan dengan waktu.

— Olin Lathrop

@OLin, hanya tebakan, tetapi dilihat dari deskripsi aplikasi, Rupin mungkin berbicara tentang gesekan statis yang harus diatasi sebelum poros bergerak sama sekali . Ini akan menghasilkan gerakan tersentak-sentak yang bisa disebut "lag" jika Anda mengharapkan pergerakan & pengukuran yang mulus.

— wjl

1

@ wjl: Mungkin, tapi itu masalah sistem, tidak ada yang melekat pada pot. OP ingin mengukur sudut antara dua engsel. Dengan pot terhubung ke engsel, mungkin engsel tidak bergerak untuk tenaga kecil yang diterapkan. Namun, jika engsel bergerak, pot akan bergerak, dan juga akan mengukur sudut tanpa lag. OP meminta pengukuran sudut , bukan perubahan sudut akibat gaya.

— Olin Lathrop

-1

Itu tergantung pada seberapa akurat Anda dapat mengukur resistensi katakanlah, 1 derajat. semakin besar diameter potensiometer, semakin banyak resolusi yang Anda miliki.

— melipatgandakan
sumber

Potensiometer adalah analog. Setiap tipe trek tahan karbon akan bervariasi sesuai dengan posisi tanpa memperhatikan diameter. Tipe kawat-luka mungkin memiliki kecenderungan untuk menunjukkan langkah-langkah terpisah tetapi diameter yang lebih besar mungkin untuk kekuatan yang lebih tinggi dan akan menggunakan kawat berdiameter lebih besar dan memiliki masalah yang sama seperti yang lebih kecil.

— Transistor