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Princípio do potenciômetro do joystick de operação industrial

May 25, 2022

Na aplicação dealças de operação industriais, existem duas formas de saída principais usadas pelas alças de controle eletrônico: saída do tipo potenciômetro e saída do tipo Hall.

A diferença entre o tipo potenciômetro e o tipo Hall foi descrita no artigo anterior, que é aproximadamente o seguinte:

O tipo Hall é caracterizado pela operação ativa e sem contato, e a vida útil pode ser mais longa. Não é adequado para uso em ocasiões com pó de metal.

Hall type potentiometer

potenciômetro tipo hall


O tipo potenciômetro é caracterizado pela operação passiva, tipo contato, e sua estabilidade em relação ao Hall será melhor. Não é adequado para operações particularmente frequentes e equipamentos muito usados.

Angle potentiometer

Potenciômetro de ângulo


Nesta edição, explicaremos em detalhes como o potenciômetro é usado.

A função de um potenciômetro é alterar manualmente a resistência no circuito ou medir a diferença de potencial ao longo do circuito; portanto, o potenciômetro é chamado de dispositivo de medição de tensão. Os potenciômetros são dispositivos eletrônicos passivos, ou seja, não geram energia, apenas armazenam ou dissipam energia na forma de corrente elétrica. Um potenciômetro é um dispositivo versátil; é usado para outros fins além de medir diferenças de potencial, como dividir tensões, comparar a força eletromotriz de baterias e como resistor variável.

function of a potentiometer

Como mostrado acima, se uma corrente constante fluir através do corpo do resistor, a queda de tensão em qualquer parte do corpo do resistor uniforme é proporcional ao comprimento do limpador (idealmente). Portanto, se a diferença de potencial entre quaisquer duas partes do limpador for zero, nenhuma corrente fluirá pelo circuito. Em um potenciômetro, a tensão de entrada é aplicada em todo o comprimento do fio de resistência e a tensão de saída é medida entre o contato deslizante e a extremidade fixa do circuito. A posição do ajustador (contato deslizante) é variada ao longo do comprimento do fio de resistência uniforme para encontrar a posição zero.

O tipo potenciômetro é geralmente usado em ocasiões onde a precisão relativa de operação é alta e a frequência de uso não é particularmente alta, como guindastes, máquinas de minas, máquinas rodoviárias, etc. De modo geral, o tipo de potenciômetro precisa prestar atenção à sua fiação método em uso. Se o método de fiação errado for usado, o potenciômetro pode entrar em curto-circuito em uma posição específica, resultando em uma alta corrente instantânea e no fenômeno de queima do potenciômetro.


Figure 1 Potentiometer with neutral lead

Figura 1 Potenciômetro com fio neutro


A imagem acima é o método de fiação usual do potenciômetro (deve-se notar que em alguns casos, a fiação será diferente de acordo com o fabricante, e a extremidade neutra nº 2 e a extremidade deslizante nº 4 são invertidas, conforme mostrado na Figura 2). A zona morta do potenciômetro (A faixa na qual a saída de tensão não muda) tem uma diferença de ±2~3 graus de acordo com a seleção do potenciômetro.

Figure 2 Potentiometer without neutral lead

Figura 2 Potenciômetro sem fio neutro


Além disso, se for um potenciômetro de três pinos, a fiação é conforme mostrado acima.

Os potenciômetros são classificados de acordo com o mecanismo de realização: 1. Potenciômetro de filme de carbono; 2. Potenciômetro de núcleo sólido orgânico; 3. Potenciômetro de filme metálico; 4. Potenciômetro de fio enrolado; 5. Potenciômetro sem contato e assim por diante.

Potentiometers

1. A maioria dos potenciômetros usados ​​em cabos industriais são potenciômetros de filme de carbono ou potenciômetros de filme de metal. Eles alteram o valor da resistência deslizando uma escova ou uma haste deslizante no filme de carbono. A principal dificuldade tecnológica é o filme de carbono. No filme, o filme de carbono do corpo do resistor é feito de negro de fumo moído, grafite, quartzo e outros materiais revestidos na superfície do substrato. Caracteriza-se por alta resolução, boa resistência ao desgaste e longa vida útil. As desvantagens são o ruído atual, linearidade ligeiramente ruim, baixa resistência à umidade e estabilidade da resistência.

2. Uma vez que o punho industrial requer uma certa expectativa de vida e requer uma certa precisão e exatidão operacional, o uso de potenciômetros de filme de carbono ou potenciômetros de filme metálico pode levar em consideração tanto a vida útil quanto a precisão operacional, efeitos de linearidade relativa e ruído de corrente. Em uso industrial, o impacto é pequeno, e o próprio potenciômetro e a própria alça estarão protegidos contra poeira e água, portanto, a desvantagem da resistência à umidade não existirá.

3. Os potenciômetros geralmente falham da seguinte forma de acordo com seu ambiente de uso:

4. 1. O potenciômetro de queima causado pelo erro de fiação é manifestado externamente como faíscas ou escurecimento do potenciômetro, calor e queima.

5. 2. Mau contato ou pontos de interrupção causados ​​por danos ao filme de carbono podem ser medidos capturando formas de onda com um osciloscópio.

6. A placa da escova é redirecionada ou deformada, geralmente manifestada como uma mudança na saída linear ou nenhuma saída.

Potentiometer burnout

Queima do potenciômetro


Se ocorrer a situação acima, entre em contato com o fabricante para substituir o potenciômetro ou fazer a manutenção do joystick.


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