Est-ce une bonne idée d'utiliser un potentiomètre pour mesurer l'angle?

Je voudrais mesurer un angle entre deux éléments sur des charnières en utilisant Arduino. Puis-je utiliser un potentiomètre rotatif?

Si je prends la lecture à deux positions de bord pour l'étalonnage (0 et 90 degrés), puis-je supposer que la résistance changera linéairement entre ces positions?

J'ai dû le faire avant où l'arbre était connecté à un pot rotatif en continu. C'est un pot normal avec deux essuie-glaces à 1/2 tour l'un de l'autre.

J'ai trouvé que le pot était raisonnablement linéaire, mais pas assez bon pour ce que nous essayions de faire. J'ai ajouté une procédure d'étalonnage et j'ai fini par faire une recherche linéaire par morceaux. Si je me souviens bien de ce pot et de la précision que nous voulions, un point d'étalonnage tous les 20 degrés environ semblait suffisant. Tout pot est resté assez consistant une fois calibré. Je suis sûr qu'ils porteraient plus avec le temps et nécessiteraient un ré-étalonnage, mais au départ, un seul étalonnage a suffisamment ajusté le système pour être expédié. Nous avons spécifié l'étalonnage à intervalles réguliers alors que d'autres opérations de maintenance étaient déjà programmées.

Les pots à long terme ne sont probablement pas une bonne mesure d'angle, sauf si vous recalibrez régulièrement après une certaine utilisation. L'essuie-glace frotte contre le curseur, ce qui finit par user le matériau et modifier la résistance.

Si vous avez besoin d'une cohérence à long terme, procurez-vous un encodeur rotatif.

Il y a deux problèmes avec un pot comme capteur.

1. Les essuie-glaces peuvent générer du bruit électrique lorsque l'essuie-glace racle le long de la piste.
2. Un pot est un capteur à impédance assez élevée et les fils de signal peuvent donc capter du bruit s'ils sont longs.
3. Cette impédance élevée pose également des problèmes si vous échantillonnez le pot avec un ADC, en raison de la capacité d'échantillonnage et de maintien de l'ADC.

Le problème du bruit électrique peut simplement être résolu avec un petit condensateur entre l'essuie-glace et la masse. Environ 10nF devrait suffire. Des valeurs plus grandes sont meilleures, mais limiteront la vitesse à laquelle le signal peut osciller.

L'ajout d'un amplificateur opérationnel à gain unitaire signifie que vous pouvez faire passer le signal le long d'un long fil. Il entraîne également le signal bien dans l'échantillon de l'ADC et maintient le condensateur, donnant une bonne lecture sans bruit.

L'utilisation d'un potentiomètre rotatif à cône linéaire est une idée réalisable s'il fournit la linéarité dont vous avez besoin. Vous devrez peut-être le déterminer expérimentalement, en fonction du peotentiomètre que vous choisissez. Les potentiomètres haut de gamme conçus pour être utilisés comme capteurs d'angle ont des spécifications de linéarité garanties, contrairement aux pots bas de gamme.

Selon votre application, votre orientation physique, vos besoins de précision et votre budget; vous pouvez également envisager un encodeur à arbre optique ou un inclinomètre.

Modifié pour ajouter ce lien aux informations sur la linéarité du potentiomètre .

La résistance changera également avec la température, ce qui signifie que même au début, la précision pourrait être quelque peu suspecte même après l'étalonnage.

Par exemple, si zéro ohms est à 0 degré et 1M ohm à 90, cela affecterait le courant et par la suite la puissance dissipée sur cette résistance (mettre une résistance en série est une bonne idée, j'imagine) La différence serait probablement insignifiante si conçu à droite j'imagine.

Le bon appareil pour mesurer l'angle est appelé un encodeur rotatif . Il existe deux types, absolus ou incrémentiels. Les codeurs incrémentaux produisent l'incrément d'angle sur l'arbre et sont utilisés pour mesurer le mouvement angulaire. Le codeur absolu affiche la position réelle sur l'arbre et sert à mesurer l'angle absolu.

Un pot peut être utilisé pour cela, mais seulement si vous n'avez pas besoin de beaucoup de précision. Les résistances des pots ont une dérive thermique, la résistance dérive également avec l'usure, ils se salissent, etc. Un simple pot et une table de recherche nécessiteraient un réétalonnage constant, sauf si vous voulez seulement savoir si une charnière est ouverte ou fermée. Si tel est le cas, un simple bouton-poussoir avec un arbre de longueur appropriée fonctionnera très bien. Si vous devez réellement mesurer l'angle, utilisez un encodeur rotatif.

C'est un non-non complet ... J'ai essayé d'en utiliser un pour un bot d'équilibrage, je l'ai attaché à un pendule léger et il a lamentablement échoué.Il y a un décalage certain en raison de la friction, et ce n'est pas assez sensible.Je recommande fortement d'utiliser un gyroscope. Une alternative très bon marché utilise une WiiMotion Plus (10 $ - 15 $) pour

Cela dépend de la précision avec laquelle vous pouvez mesurer la résistance, disons 1 degré. plus le diamètre du potentiomètre est grand, plus vous avez de résolution.