Warum ist mein Potentiometer mit linearer Verjüngung an den Endpunkten nichtlinear?


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Ich habe ein Drehpotentiometer mit linearer Verjüngung gekauft. Ich nahm an, dass dies bedeutet, dass die Widerstandsänderung von der niedrigsten zur höchsten Position linear ist. Ich habe jedoch festgestellt, dass dies nur für ungefähr 180 Grad gilt, wonach der Widerstand nichtlinear ist. Ich habe unten eine Abbildung angehängt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hier ist das Datenblatt . Es enthält keine anderen Widerstandsdaten als zu sagen, dass es linear ist (es sei denn, ich vermisse es völlig).

Interessanterweise ist dies für ein Schaltungslabor im ersten Jahr vorgesehen, daher ist es tatsächlich besser, wenn dieses Verhalten typisch ist. Ich könnte zum Beispiel als sie ihre Daten analysieren und den Bereich wählen, für den die lineare Beziehung gilt. Wenn mein Topf jedoch kaputt ist, werde ich das offensichtlich nicht tun.

Ist es also mein Potentiometer, das das Problem darstellt, oder ist das eine normale Sache?


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Ein Link zum Datenblatt des Topfes sollte dies klären.
Andy aka

Davon bin ich nicht so überzeugt. Hier ist das Datenblatt. Es enthält keine anderen Widerstandsdaten als zu sagen, dass es linear ist: ctscorp.com/wp-content/uploads/2015/11/450.pdf (es sei denn, ich vermisse es völlig)
Michael Stachowsky

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Auch Ihr Diagramm sieht sehr detailliert aus, dh es werden nicht viele Punkte vergeben. Könnte es hier ein Problem geben. Ja, ich kann sehen, dass es nicht sehr linear ist, aber es sieht so aus, als ob Sie an beiden Extremen zu viel Bewegung haben, und dies wird nicht durch einen Mangel an Stichprobenpunkten unterstützt. Was war Ihre Messmethode? Was ist das 180-Grad-Ding, das Sie erwähnen?
Andy aka

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Bin ich der einzige, der es als merkwürdig empfindet, den Widerstand auf der x-Achse und die Position des Topfes auf der y-Achse dieses Graphen einzustellen?
Ilkkachu

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Es ist ein fairer Punkt. Ich stelle mir vor, dass sie dies als Sensor verwenden, bei dem sie den Widerstand (oder die Spannung, es ist ein Topf, also nur ein Spannungsteiler) erfassen und daraus die Position ableiten. Da ihre Gleichungen die Position als Funktion des Widerstands beinhalten, halte ich dies für sinnvoller
Michael Stachowsky

Antworten:


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Ist es also mein Potentiometer, das das Problem darstellt, oder ist das eine normale Sache?

Es scheint, dass Ihr Topf wahrscheinlich innerhalb der Herstellerbeschränkungen funktioniert, obwohl ich mir das Datenblatt für die 450G-Serie ansehen musste , um dieses etwas schwache Urteil zu fällen. Ihre ist eine 450er Serie und enthält nicht Folgendes, was der 450G in seinem Datenblatt enthält: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie Sie sehen können, nimmt der lineare Teil ungefähr 80% der Bewegung oder ungefähr 240 Grad ein.


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Einige Töpfe sind auf Keramiksubstraten mit hochleitenden Streifen an beiden Enden aufgebaut: Cermet Trimpot intern Der Scheibenwischer kann einige Grad über den hochleitenden (silberfarbenen Teil) fahren, bevor er mit dem Abwischen des Widerstandsabschnitts (grauer Teil) beginnt.


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+1 für Bild, guter Fund. Es wird auch hervorgehoben, wie der Widerstandsteil den leitenden Teil überlappt, was Ihnen einige interessante Widerstände geben würde, wenn der Wischer da ist. Es zeigt auch gut die ziemlich schlechte Genauigkeit des Herstellungsprozesses, beachten Sie die ziemlich schreckliche Kantenauflösung sowohl auf dem Metall- als auch auf dem Widerstandsteil.
Trevor_G

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Das Datenblatt enthält nur sehr wenige Informationen, es wird jedoch erwähnt, dass es sich um ein "rauscharmes" Gerät handelt. Dies lässt mich glauben, dass dieses spezielle Modell Tandemwischer hat. Das heißt, nicht nur ein einzelner Scheibenwischer, sondern zwei benachbarte Scheibenwischer, um die Geräuschprobleme zu umgehen, die mit dem Abschalten eines einzelnen Scheibenwischers verbunden sind.

Daher weist dieser Topfstil an den Endpunkten je nach Qualität / Kosten des Geräts tendenziell "interessante" Eigenschaften auf. Ferner variiert das Ausmaß dieser Effekte zwischen den Proben jedes Geräts. Aber auch einzelne Wischtöpfe zeigen seltsame und unvorhersehbare Effekte beim Übergang zwischen leitendem und resistivem Material an den Enden des Wischerweges.

Die von Ihnen angegebenen Werte scheinen jedoch immer noch zu hoch zu sein. Ich frage mich auch, warum Ihre "Ideal" -Linie nicht bei Null beginnt, was mich genau fragen lässt, wie Ihr Testaufbau aussieht.

Um Ihre Frage zu beantworten, ist die Kurve, die Sie anzeigen, kein Merkmal von Töpfen im Allgemeinen. Oder zumindest keine, auf die Sie sich verlassen können.

Im Allgemeinen sind Schaltkreise so ausgelegt, dass sich der Topf die meiste Zeit in der Mitte des Hubs befindet. Dinge wie Lautstärkeregler an Ihrer Stereoanlage sind so konzipiert, dass der Pot für normales einfaches Hören irgendwo im mittleren Bereich liegt. Sich den Enden zuzuwenden ist seltener und es ist dir egal, ob es am unteren Ende plötzlich leise wird, da der Benutzer dies vermutlich wünscht. Gleiches gilt für die Ebene "Den Nachbarn im Erdgeschoss nerven". Wenn es sich um eine empfindlichere Verwendung handelt, wie z. B. eine Art Messgerät, kann ein teurerer Topf umsichtig sein.


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@MichaelStachowsky idealerweise sollte es von Null in einer geraden Linie zu dem Topfwiderstand gehen, bei dem angegeben ist.
Trevor_G

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@MichaelStachowsky Aufgrund der Art und Weise, wie diese Dinge hergestellt und hergestellt werden, können die Enden etwas variabel sein, nicht nur zwischen Modellen, sondern auch zwischen einzelnen Töpfen. Diese Eigenschaften sind jedoch nicht zuverlässig genug, um von einem Design abhängig zu sein, das als "Merkmal" verwendet werden soll.
Trevor_G

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@MichaelStachowsky Im Allgemeinen sind die Schaltkreise so konzipiert, dass sich der Topf die meiste Zeit in der Mitte des Hubs befindet. Dinge wie Lautstärkeregler an Ihrer Stereoanlage sind so konzipiert, dass der Pot für normales einfaches Hören irgendwo im mittleren Bereich liegt. Sich den Enden zuzuwenden ist seltener und es ist dir egal, ob es am unteren Ende plötzlich leise wird, da der Benutzer dies vermutlich wünscht. Gleiches gilt für die Ebene "Den Nachbarn im Erdgeschoss nerven" . Wenn es sich um eine empfindlichere Verwendung handelt, wie z. B. eine Art Messgerät, kann ein teurerer Topf umsichtig sein.
Trevor_G

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@MichaelStachowsky Ich würde vermuten, dass die meisten billigen und leicht verfügbaren Töpfe eine Form von Nichtlinearität aufweisen. Ja.
Trevor_G

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@MichaelStachowsky Wenn sich die von Ihnen verwendeten Töpfe in gewissem Maße unterscheiden, wird auch die resultierende Analyse durch die Schüler durchgeführt - was gut ist, da das allgemeine Thema dasselbe ist, einige Details jedoch nicht. Der Nachteil ist, dass Sie jeden Topf testen müssen, um zu wissen, ob er charakteristisch ist !! Sie wissen also, was Sie beim Markieren erwartet ...
Solar Mike

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Einige Potentiometer sind hochpräzise Geräte mit einem sehr genau definierten Verhältnis zwischen Position und Spannungsverhältnis. In der Tat bedeutet der Name "Potentiometer" wörtlich "Gerät zur Spannungsmessung", da die genaueste Methode zur Messung einer unbekannten Spannung darin bestand, ein nicht kalibriertes Gerät namens Galvanometer zu verwenden, um zu bestimmen, ob das Verhältnis zwischen zwei Spannungen größer oder kleiner als das Verhältnis war zwischen zwei Widerständen. Darüber hinaus haben einige Präzisionsgeräte eine Schraubengewindeanordnung, so dass ein Knopf zehnmal gedreht werden muss, um seinen vollen Bereich zu erreichen, und enthalten ein kalibriertes Zifferblatt und einen Drehzähler, damit die Einstellung präzise ausgelesen werden kann.

Die meisten Töpfe werden jedoch in Fällen verwendet, in denen keine genaue Beziehung zwischen Knopfposition und Widerstandsverhältnis erforderlich ist. Wenn ein Hersteller versucht, einen Topf zu konstruieren, der über sein gesamtes Sortiment linear bleibt, führt jede Ungenauigkeit im Herstellungsprozess wahrscheinlich dazu, dass einige Töpfe überhaupt nicht ein Ende erreichen können, sondern das andere Ende vor dem Ende der Reise oder sonst möglicherweise in der Lage sein, eines der Enden zu erreichen oder beide Enden kurz vor Ende der Reise zu erreichen. In vielen Fällen ist es nützlicher, wenn alle Töpfe "garantiert" sind, sich auf dieselbe Weise zu verhalten, als wenn Töpfe nach "perfektem" Verhalten streben, dann aber auf der einen oder anderen Seite versagen. Das Verhalten von Töpfen wie gezeigt ist ein Designkompromiss, der zwar nicht perfekt, aber wahrscheinlich am wenigsten schädlich ist.

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