Sensores potenciométricos

Lección 5

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Sensores potenciométricos

(3)

(1)

(2)

cursorR = R1+R2

R1

R2

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Potenciómetros lineales y angulares

Elementoresistivo Carcasa

Eje

Cursor

Elementoresistivo

Eje de giro

Cursor

Zonamuerta

Carcasa

Junta estanca ycojinete

Junta estancay cojinete

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Tipos de potenciómetros

hilo bobinado

pista resistiva

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Tipos de potenciómetros

Tornillo sin-fin

C

A

CCW CW

B

Muelle

Cableflexible

Bobina

POTENCIÓMETRO

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Comparativa de potenciómetros

Plástico conductivo

Hilo bobinado Híbridos

Resolución Infinita Limitada Infinita

Potencia Baja Alta Baja

Estabilidad térmica

Pobre Excelente Muy buena

Ruido Muy bajo Bajo Bajo

Vida media 106-108 ciclos 105-106 ciclos 106-107 ciclos

Comportamiento en alta

frecuencia

Buena Pobre Buena

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Parámetros de potenciómetros Parámetro Potenciómetro de precisión

(plástico conductivo)Potenciómetro de precisión

(hilo bobinado)

Pista Plástico conductivo Hilo bobinado

Tolerancia de la resistencia ±10% ±5%

Linealidad ± 1% (independiente) ± 1% (independiente)

Potencia nominal 1 W (de 0ºC a 70ºC) 2W a 40ºC

Rigidez dieléctrica 750V rms 1000Vrms

Resistencia de aislamiento 1.000MΩ 1.000MΩ a 500 vdc

Rotación eléctrica 340º ±4º 320º ±5º

Rotación mecánica 340º ±5º 330º ±5º

Par de funcionamiento 1,8g-cm 14,4g/cm

Temperatura de funcionamiento

de -65ºC a +125ºC de -55ºC a +125ºC

Resolución infinita limitada

Coeficiente de temperatura ±600ppm/ºC (max) 20ppm/ºC

Vida útil rotacional 5.000.000 ciclos 500.000

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Acondicionamiento de potenciómetros

Salida

Vcc

Cursor

MUELLE

POTENCIÓMETRO

Magnitud física(FUERZA)

VARILLA

V

+

-

Vo

SEÑAL ELÉCTRICADE SALIDA

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Acondicionamiento de potenciómetros (sin carga)

L

lvxv

RR

Rvv ii

21

1io

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0

0,5 1

10

20

30

[%]

R

(x)oR

x

R2=R·(1-x)L

R1=R·x

vi

RL

Carga

0voL

vTH

R o = R·x·(1-x)

Vi·xRL

Carga

voL

l

Acondicionamiento de potenciómetros (con carga)

R2=R·(1-x)L

R1=R·x

vi

RL

Carga

0voL

vth

R o = R·x·(1-x)

Vi·x RL

Carga

voL

l

1k

)x1(x1

xvv iLo

con k = RL / R y x [0,1]

L

LiLo R)x1(Rx

Rxvv

© ITES-Paraninfox0

100

0,5 1

50

voL / vi [%]

K=1

K=10

Errores debidos al cableado (3 hilos)

R2=R·(1-x)

R1=R·x

SENSOR

POTENCIOMÉTRICO

REMOTO

resistencia de los cables deconexión

Rcable

Rcable

Rcable

Vi

Vo L

Alimentación

MEDIDORh21

hxv

R2R

RRxvv i

cable

cableioL

h21

hv)0(v ioL

h21

1vS i

respuesta real

voL / vi [%]

x0

100

0.5 1

50

respuesta ideal

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Errores debidos al cableado (4 hilos)

R2=R·(1-x)

R1=R·x

Rcable

Rcable

Rcable

Vi

Vo L

Alimentación

MEDIDOR

Rcable

SENSOR

POTENCIOMÉTRICO

REMOTO

resistencia de los cables deconexión

h21

xv

R2R

Rxvv i

cableioL

siendo h = Rcable/R.

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ES

-Par

anin

fo