Modern potenciometriás érzékelők, hogyan válassza ki és használja eredményesen
A cikk ismerteti kapcsolatos kérdéseket mérése bit hibaarány (BER) tesztelésére összetevői GPON (PIC), melynek hossza több kilométer frekvenciája 1,25 GHz-kötő adóvevő előfizetői egység (SU) az optikai hálózat az adóvevő a központi iroda (CO) az optikai vonalon.
Közelítéskapcsolók széles körben használják az iparban - a számláló eszköz a sorban -, hogy meghatározza a helyzetét eszközök vagy más tárgyakat. Az elmúlt években már használt háztartási gépek és az autóiparban. Ez a cikk bemutatja a földrajzi közelség érzékelő.
A cikk az általános érvényű termosztátok sorozat 1NT cég Sensata, ami nagyon hatásos körében hazai gyártók a berendezések használatával kapcsolatos és az átalakítás a hőenergia.
Legújabb technológia fejlődésével potenciométerek lehetővé kell tenniük hatékony alkalmazása számos modern alkalmazásokat. A cikk bemutatja a jellemzői a potenciométerek hogy figyelembe kell venni, amikor kiválasztja az eszközt helyzetének meghatározására egy adott alkalmazás. Összehasonlítása modern potenciométerek más technológiákkal - digitális kódolók és LVDT-érzékelők.
az utolsó alkalommal, azt gondolták, hogy a potenciométerek kiszorították a piacról a digitális eszközök határozzák meg a helyzetét, mint a kódolók és átalakítók koordinátái (rezolverek). Azonban a technológiai fejlődés jelentősen javult jellemzői potenciométerek, amely lehetővé tette a jelenleg, mivel az azonos rejlő előnyök potenciométerek, és sikeresen használja őket sok alkalmazás, köztük repülőgépipar és orvosi rendszerek.
Mielőtt az előnyök és hátrányok potenciométerek figyelembe kell venni, összehasonlítva az új digitális technológiák, fontos, hogy egy világos megértése a jellemzők, amelyek befolyásolják a paramétereket a rendszer, amely ahhoz szükséges, hogy az egyes alkalmazások. Általában véve a következő jellemzőit potenciométer.
Mechanikai jellemzők. Potenciométerek különböző hajótest teljesítmény és az interfészeket. Belátható test méreteit (hossz és átmérő) a tengely konfiguráció, a nyomaték a stroke, radiális és axiális játék, a telepítési követelményeknek és mások.
A design a rezisztív elem. A rezisztív pálya képezhető rétegek különböző anyagokból alapján a telepítési követelményeknek, a környezeti feltételek és a termék élettartamát. A potenciométerek lehetnek rotációs vagy lineáris, vannak telepítve házak vagy integrálva a szerelvény, például, a ház az aktuátor.
élet. Tartósság potenciométerek jellemzően 5 millió ciklust. Élettartam növelhető a kenőanyagok használata és a különböző nemesfémek gyártásához a mozgatható érintkező.
Ellenállás. Potenciométer ellenállása alapján kell kiválasztani az alkalmazási követelményeknek. A elterjedése ellenállás értékei a szén paszta, amely felvisszük egy szubsztrát általában nem több mint 1%.
Felbontás. Felbontás van meghatározva a minimális feszültség változás válaszul egy megfelelő mozgását a potenciométer tengelyét. Az egyik fő előnye potenciométerek - saját gyakorlatilag korlátlan felbontás. A zárt hurkú kiküszöböli az instabil a rendszer állapotát, ami gyakran vezet jitter, és rendelkezik egy nagyobb nyereségű az erősítés áramkörök és jobb frekvenciamenet. Potenciométer - olyan eszköz, amely képes mérésére abszolút pozíció. Emiatt, ha bekapcsolja vagy kikapcsolja a potenciométert készülék mindig tudja milyen pozícióban találja magát, és nem igényel a visszatérést a nullát, mint abban az esetben más járulékos helymeghatározó eszközök.
Linearitás. A legfontosabb jellemző a legtöbb potenciométerek van linearitást, amely meghatározza, mint arányos a különbség a tényleges kimeneti feszültséget és a feszültség számított helyzetét a tengely (lásd. Ábra. 1). Korlátozása scatter linearitás hosszától függ, illetve szögének függvényében, az impedancia és a méret a pályákon. Minél nagyobb a szög, és a méret a pályán, a kisebb ellenállás és a nagyobb pontosság. Linearitás lehet meghatározni két módon: vagy abszolút linearitás, akár független linearitás.
Abszolút linearitás véve a tényleges villamos szög potenciométer. Potenciométerek van egy bizonyos fokú szögbeli eltérést; tolerancia tartományban változhat 0,01-2 ° méretétől függően, szög és anyaga az ellenálláselem.
Ábra. 1. linearitás grafikon (a maximális eltérés az ideális jellemzőinek tényleges)
Független linearitás nem veszi figyelembe a tényleges eltérés szögét potenciométert (a sarkon van a funkcionális belépés). Ahhoz, hogy kiszámítja a szükséges dőlés jellemzőket, és meghatározzuk az eltérés táblázatot használjuk egy adott pozícióban a tengely a kívánt szögbe.
Funkcionális linearitás. Linearitás lehet meghatározni vagy közvetlen, vagy a különböző funkciókat. A leggyakoribb funkciók szinusz / koszinusz logaritmikus et al. Segédáramkörök generálni ezeket a funkciókat potméterek, ellentétben más digitális vagy mágneses technikák nem szükséges.
Ohmos terhelés. A hatás ohmos terhelés változik az elméleti véve a termelés a potenciométer funkció, és ez történhet három különböző esetben:
- a mozgatható érintkező és a terminál ágak;
- a mozgatható érintkező és a középső kivezetés (lebegő);
- a mozgatható érintkező és a középső kivezetés (földelt).
A típusa és mennyisége határozza terhelés hatása a kimeneti függvény.
Simaság ellenállás változásokat. Sima ellenállás-változás (ábra. 2 cm.) A maximális pillanatnyi eltérését a kimeneti feszültség viszonyított bemeneti feszültség és mérjük mozgatásával a mozgó érintkező és a jelenléte terhelőáram bemenet. Ezt a paramétert a százalékában fejezzük ki a teljes alkalmazott feszültség, amikor a potenciométer forog sebességgel 4 RPM (Vol. / Perc). Tényezőket, amelyek befolyásolják a simasága ellenállás változás, valamint az érintkezési ellenállás vannak eltérések mikrolineynosti potenciométer.
Zaj. Zaj által okozott eltérések a kimeneti okozta átmeneti ellenállások a mozgatható érintkező és a felület az ellenálláselem, ami hiányzik a bemeneti.
Névleges teljesítmény. Névleges teljesítmény az a maximális teljesítmény, amely eloszlik feszültségosztó potenciométer üzemmód helyett ellenállásokat. Ez a paraméter beállítása általában szobahőmérsékleten, azonban meg kell jegyezni, hogy a maximális teljesítmény csökken a potenciométerek, működő emelt hőmérsékleten.
A környezeti tényezők. Amikor eltávolítja a potenciométert jellemzők nagyon fontos figyelembe venni a feltételeket, amelyek mellett működik, nevezetesen a magas és az alacsony hőmérséklet, a páratartalom, a vibráció és a sokk.
Ábra. 2. simaságát ellenállás változás (parazita ellenállás eltérés)
Több mint 10 millió ciklus
A kódolók átalakítani mechanikai forgómozgás egy szekvenciát, az elektromos impulzusok generálására használt a vezérlő jeleket. Vannak abszolút jeladók és inkrementális jeladók; mindkét típusú kódolók, forgótárcsás megszakítja a fotodetektor és létrehoz egy kimeneti jelet.
A inkrementális jeladó forgó lemez tartalmaz egy pályán elrendezett egyenlő időközönként átlátszó és fehér szegmensek. Az inkrementális jeladók kvadratúra- kimeneti jelet szolgáltat adatokat a sebességét és irányát. A normál módban, a kódoló pontszámokat a felfutó él a négyszögletes jelet. Ha az első és a hátsó széle a jel, akkor lehetséges, hogy megduplázza a felbontást. Hogy javítsa a felbontás, néhány kódolók, ahelyett, hogy a négyszögjel használjuk szinuszos jelek, amely lehet interpolált. Abszolút jeladók használjon egy komplex kódolási lemez módszer, amely nagyobb pontosságot és helyreállítási pozíció után áramkimaradás.
Lineáris változó differenciál transzformátorok (LVDT) átalakítani a lineáris mozgás a tárgy, amellyel mechanikusan csatlakozik egy megfelelő villamos jel. LVDT áll egy primer tekercs, amely között található két azonos szekunder tekerccsel. A mozgó rész a mag; hogy szabadon mozog belsejében LVDT és mechanikailag össze, hogy a mozgó objektum. A működés során a primer tekercs gerjesztve lett egy megfelelő a jel amplitúdóját és frekvenciáját. LVDT kimenő jel egy különbségi feszültség a két szekunder tekerccsel, amely függ például a kiindulási helyzetében lévő magot LVDT tekercs. Ezután ez a kimeneti feszültség alakul át DC feszültség vagy a jelenlegi magas szinten, ami sokkal kényelmesebb dolgozni.
Potentiometers hatékonyabbak a költségek szempontjából, mint az alternatív technológiák, különösen, ha nagy felbontású és linearitása fontos az alkalmazás követelményeinek.
Az egyik legfontosabb jellemzője, hogy figyelembe kell venni, amikor kiválasztunk egy érzékelő az út a rendszer visszaáll egy áramkimaradás. Abban az esetben, potenciométerek rendszert nem szabad vissza az eredeti állapotába: potenciométerek egy olyan kimeneti feszültséget, amely megfelel a jelenlegi pozícióból. Abban az esetben, digitális eszközök a rendszer nem biztosítja a meghatározása a jelenlegi helyzet: a rendszert újra kell indexelni, vagy térjen vissza az eredeti helyére. A legtöbb alkalmazás, a rendszer visszatér az eltérő helyzetben a jelenlegi helyzet miatt megnövekedett energiafogyasztásra és időigényes. Ráadásul nem mindig lehetséges, hogy újra pozícionálja a rendszer megváltoztatása nélkül a jelenlegi kritikus paramétereket.
Korlátlan engedélyt egy másik előnye, hogy a potméterek más digitális eszközök. Ha az alkalmazás nem tudja használni azt a lépést a termelés, a potenciométer a megfelelő technológiát. Míg a modern digitális eszközök lehetővé teszik jelentősen emelkedett, ez a javulás jár kompromisszumokkal. Növelik a felbontás, digitális eszközök nagyobb, komolyabb energiafogyasztás és segédáramkörökben, de nem tudnak korlátlan felbontása potenciométer.
Potentiometers eloszlatni nagyon kevés energiát, kis helyen elfér, és nagyon könnyű. Azokban az alkalmazásokban, ahol több ilyen eszközök, ez az előny növekszik sokrétűek.
Potentiometers lehet helyezni egy házban, amely megfelel az összes tervezési követelmények veszélyeztetése nélkül paramétereket, mint például a felbontás vagy a linearitást. Bár a tervezés a programozókat és LVDT-érzékelők lehet létrehozni követelményeinek megfelelően a rendszer, ez növeli a költségeket.
Bármilyen eszköz - potenciométer vagy más szerkezet működik egy piszkos környezetben, vagy magas páratartalmú környezetben, le kell zárni, hogy a mikroszkopikus részecskéket nem hit. Miután a pot kis részecske meghibásodást okozhat az aktív régió a jellemző, de a legtöbb esetben a rendszer egyszeres meghibásodás megengedett, és továbbra is hatékonyan működni. Az optikai eszközök szennyeződés részecskék hamis eredményeket kapunk a helymeghatározás.
A romló jellemzők szélsőséges hőmérsékleteken befolyásolja a jellemzőit a potenciométerek nagyobb mértékben, mint a jellemzői a digitális eszközök. Azonban a legtöbb esetben van egy teljesítmény-csökkenés messze túl a hőmérséklet a rendszer követelményeinek.
Sok modern rendszerek helyzetének meghatározására van szükség redundancia, vagy hát, amikor az egyik résznél, hogy ellenőrizzék a helyzetben, a másik - a visszacsatolás. Összehasonlítva jeladók, potenciométerek egyszerűsíteni ezt a feladatot. összehasonlítjuk a kimeneti feszültség a potenciométerek minimum segédáramkörökre, a redundancia és a potenciométer megvalósítható akár egy nagyszámú szakaszt vagy nagyszámú hangsávok listájában. Ez a követelmény különösen fontos olyan alkalmazásokban, ahol a költség, a rendelkezésre álló hely és az energiafogyasztás szempontjából kritikus paramétereket.
Bár a digitális eszközök érintés potenciométerek jobbak a tartósság, a modern potenciométer élettartama meghaladja az 5 millió ciklus, jóval magasabb, mint a követelmények a legtöbb alkalmazás.
Az utóbbi időben a termelés potenciométerek, beleértve teljesen automata lézertrimmeléses ellenállások jelentősen javult a linearitás és a stabilitás a széles üzemi hőmérséklet. Bevezetés az új technológiai folyamatok biztosítják a termés növelése, növeli a hosszú élettartam és csökkenteni az interferencia ezeket az eszközöket.