DOBÓR WŁAŚCIWOŚCI POTENCJOMETRÓW
Ważną
rzeczą jest dobór potencjometrów po pełnym zapoznaniu się i porównaniu ich
właściwości, ponieważ każdy rodzaj potencjometru ma inne parametry wyjściowe w
zależności od użytego elementu rezystancyjnego, przewidywanych jego zastosowań
oraz warunków środowiskowych pracy.
1. Elementy rezystancyjne
Dostępnych
jest 5 rodzajów elementów rezystancyjnych: drutowe, hybrydowe, z tworzywa
sztucznego przewodzącego, magnetorezystancyjne i cewki indukcyjne o różnych
właściwościach sygnału wyjściowego. Szczegóły tych właściwości przedstawiono
poniżej:
(1)
Drutowe
Ten
rodzaj elementu rezystancyjnego ma najlepszą stabilność rezystancji całkowitej
i dlatego jest stosowany w opornicach regulowanych. Należy zwrócić uwagę na
ograniczoną rozdzielczość i charakterystykę częstotliwościową (użyteczne do
około 20 kHz).
(2)
Hybrydowe
Hybrydowe
elementy rezystancyjne zbudowane są z przewodzącej pasty z tworzywa sztucznego
pokrywającej rezystancyjne element drutowy. Daje to elementy o nieskończonej
rozdzielczości i długim oczekiwanym okresie użytkowania (patrz rysunek
wyjaśniający budowę).
Ich
zastosowanie jest ograniczone do dzielników napięcia.
Budowa elementu rezustancyjnego hybrydowego
(3)
Tworzywo sztuczne przewodzące
Tworzywo
sztuczne przewodzące stosowane jest w elementach rezystancyjnych o znakomitej
rozdzielczości, długiej żywotności i zdolności do szybkiego przestawiania,
jednak ich zastosowanie jest ograniczone do dzielników napięcia.
(4)
Magnetorezystancyjne
Wykorzystywane
są tu właściwości magnetorezystancyjne półprzewodników, których rezystancja
może być zmieniana pod wpływem pola magnetycznego. Elementy
magnetorezystancyjne mają długą żywotność i są przestawiane bezkontaktowo. Przy
doborze tych elementów należy zwrócić uwagę na następujące cechy:
·
Na
wyjściu nie można otrzymać 100% wartości wejściowej sygnału (dostępne jest
około 80%);
·
Zakres
zmienności liniowej jest wąski (około 90 ºC);
·
Występuje
istotny dryft temperaturowy;
(5)
Cewka indukcyjna
Wykorzystywana
jest tu właściwość zmiany induktancji cewek wysokiej częstotliwości przez prądy
wirowe generowane w niecentrycznie umieszczonym dysku. Elementy te mają długą
żywotność i są przestawiane bezkontaktowo. Przy doborze tych elementów należy
zwrócić uwagę na następujące cechy:
·
Na
wyjściu nie można otrzymać 100% wartości wejściowej sygnału;
·
Zakres
zmienności liniowej jest ograniczony;
·
Występuje
istotny dryft temperaturowy;
W
poniższej tablicy przedstawiono podstawowe cechy różnych elementów
rezystancyjnych.
Tablica porównawcza podstawowych cech elementów
rezystancyjnych.
Rodzaj elementu rezyst. |
Rodzaj potencjometru |
Cechy charakterystyczne |
|||||||||||
Jednoobrotowy |
Wieloobrotowy |
Liniowy |
Z dodatk. wyprowadz. |
Precyzja działania |
Rozdzielczość |
Współcz. temperat. |
Odporność na ciepło |
Odporność na wilgoć |
Długość życia |
Duża prędk. przestawiania |
Wpływ częstotliw. |
Moc rozprasz. |
|
Drutowy |
● |
◘ |
● |
◘ |
◘ |
○ |
◘ |
● |
● |
○ |
◦ |
○ |
◘ |
Hybrydowy |
○ |
◘ |
◘ |
◘ |
● |
◘ |
● |
● |
● |
● |
● |
○ |
● |
Tworzywo sztuczne przewodz. |
◘ |
◦ |
◘ |
○ |
◘ |
◘ |
○ |
○ |
○ |
◘ |
◘ |
◘ |
○ |
Cewka indukcyjna
(bezkontakt.) |
◘ |
◦ |
● |
◦ |
● |
■ |
● |
○ |
○ |
■ |
● |
○ |
◦ |
Stopień:
■ – najlepszy,
◘ - znakomity, ● – dobry, ○ – standardowy, ◦ – słaby
Uwaga:
powyższa tablica odpowiada ogólnym charakterystykom potencjometrów
standardowych
2. Sposoby
mocowania
W
zależności od przeznaczenia potencjometru do ręcznego nastawiania lub
nastawiania w układach automatyki montażu możliwy jest wybór jednego z trzech
następujących sposobów mocowania:
·
Mocowanie
z nakrętką centralną – do ręcznego nastawiania;
·
Mocowanie
wkrętami – do nastawiania w układach automatyki;
·
Mocowanie
serwomechanizmowe (z wkrętami i podkładkami dociskowymi) – do nastawiania w
układach automatyki;
Mocowanie
z nakrętką centralną (BUSHING)
W
mocowaniu z nakrętką centralną i elementem pilotującym średnica otworu w panelu
powinna być wykonana zgodnie z wymiarami elementu pilotującego. W przypadku
stosowania nakrętki centralnej z tworzywa sztucznego maksymalny moment
dokręcania wynosi 1,0 Nm (10 kGcm). Zastosowanie momentu
dokręcającego większego niż 1,0 Nm może spowodować nieregularne obracanie
osi i zniszczyć gwint nakrętki.
Mocowanie
wkrętami
Zestaw
wkrętów mocujących powinien być odpowiednio dobrany do wymiarów poszczególnych
typów potencjometrów, przy czym należy unikać zbyt długich wkrętów. Szczególnie
w czasie montażu potencjometrów liniowych użycie za długich wkrętów może
zniszczyć wewnętrzny element rezystancyjny.
Mocowanie
serwomechanizmowe (SERVO)
Oś
potencjometru może być zamocowana centrycznie tylko wtedy, gdy otwór w panelu
będzie wykonany dokładnie według odpowiedniego rysunku.
Gdy
stosowane są podkładki mocujące, potencjometr może być zamocowany za pomocą 2
lub trzech podkładek w zależności od jego średnicy.
Specjalnie
wykonane podkładki mocujące pozwalają na wykonanie tego mocowania.
Mocowanie
serwomechanizmowe pozwala na łatwe ustawianie zera potencjometru poprzez jego
obrót. W tym przypadku korpus potencjometru powinien być obracany tylko po
pełnym poluzowaniu podkładek mocujących.
3. Możliwość
szybkiego przestawiania
Maksymalna
prędkość przestawiania wartości wyjściowej potencjometru przy obrocie lub
przesuwaniu osi podlega ograniczeniom ze względu na prędkość ruchu suwaka i jest
zależna od elementu rezystancyjnego zastosowanego w potencjometrze.
Ograniczenia te przedstawiono w tablicy:
Rodzaj
elementu rezystancyjnego |
Potencjometr
obrotowy (obr/min) |
Potencjometr
liniowy (cykli/min) |
Drutowy |
40 |
30 |
Tworzywo
sztuczne przewodzące |
400 |
60 |
Hybrydowy |
40 |
30 |
Jeżeli
potencjometry są stosowane w niższej temperaturze, to należy je przestawiać z
mniejszą prędkością ze względu na twardnienie smaru nałożonego na powierzchnię
elementu rezystancyjnego. W tym przypadku należy się skonsultować z producentem
przed realizacją aplikacji.
4. Obudowy
Stosowane
są dwa rodzaje obudów potencjometrów wynikające ze stosowanych materiałów:
obudowy metalowe i z tworzyw sztucznych. Zalecane jest stosowanie obudów
metalowych ze względu na wytrzymałość i szczelność oraz szczególnie w
aplikacjach audio ze względu na możliwość uziemiania obudowy.
5. Wysoka
niezawodność
Możliwe
jest wykonanie specjalnych precyzyjnych potencjometrów dla aplikacji
wymagających wysokiej niezawodności, przeznaczonych do lotnictwa lub sprzętu
wojskowego zgodnie z japońskimi normami obronnymi (DSP) lub odpowiednio
amerykańskimi normami wojskowymi (U.S.A. MIL). Jednak ze względu na
ograniczenia wynikające z japońskiego prawa eksportowego tego typu wykonania
potencjometrów nie mogą być eksportowane.
6. Warunki dostawy
i ceny
Wszystkie
przedstawiane w niniejszej informacji wyroby są produkowane. Dostępne są
również wykonania specjalne na indywidualne zamówienia klientów. Wyroby
standardowe dostarczane są w terminie 4-6 tygodni od otrzymania zamówienia.
Zalecamy wykorzystanie w aplikacjach wyrobów standardowych ze względu na
korzystne ceny i warunki dostaw. Szczególnie polecane są wyroby oznaczone jako
oferowane z niską ceną, które pozwalają obniżyć koszty.
© wersji polskiej MEDITRONIK
BIURO HANDLOWE, SKLEP: 02-952 W-wa, ul.Wiertnicza 129, tel. (22) 651-72-42 w. 108 fax (22) 651-72-46 Części elektroniczne /układy scalone: elektronika@meditronik.com.pl |