Это хорошая идея использовать потенциометр для измерения угла?

Я хотел бы измерить угол между двумя элементами на петлях, используя Arduino. Могу ли я использовать поворотный потенциометр?

Если для калибровки взять показания в двух крайних положениях (0 и 90 градусов), могу ли я предположить, что сопротивление будет линейно изменяться между этими положениями?

Я должен был сделать это раньше, где вал был подключен к постоянно вращающемуся горшку. Это обычный горшок с двумя дворниками на 1/2 оборота.

Я обнаружил, что банк был достаточно линейным, но недостаточно хорошим для того, что мы пытались сделать. Я добавил процедуру калибровки и закончил выполнение кусочно-линейного поиска. Если я правильно помню тот горшок и ту точность, которую мы хотели, калибровочная точка каждые 20 градусов или около того казалась достаточно хорошей. Любой горшок оставался довольно постоянным после калибровки. Я уверен, что они со временем изнашиваются больше и требуют повторной калибровки, но первоначально единственная калибровка отрегулировала систему достаточно хорошо для доставки. Мы определяли калибровку через равные промежутки времени, когда уже планировалось провести другое техническое обслуживание.

Долгосрочные горшки, вероятно, не являются хорошим показателем угла, если вы не будете регулярно калибровать их после определенного использования. Стеклоочиститель трется о ползунок, который в конечном итоге стирает материал и изменяет сопротивление.

Если вам нужна долговременная стабильность, приобретите ротационный энкодер.

Есть две проблемы с горшком в качестве сенсора.

1. Стеклоочистители могут генерировать электрический шум, когда стеклоочиститель царапает дорожку.
2. Пот представляет собой датчик с довольно высоким импедансом, поэтому сигнальные провода могут улавливать шум, если они длинные.
3. Этот высокий импеданс также вызывает проблемы, если вы выбираете емкость с АЦП из-за выборки и удерживающего конденсатора АЦП.

Проблема электрического шума может быть просто решена с помощью небольшого конденсатора между стеклоочистителем и землей. Около 10 нФ должно быть достаточно. Большие значения лучше, но ограничивают скорость, с которой сигнал может колебаться.

Добавление операционного усилителя с единичным усилением означает, что вы можете направлять сигнал по длинному проводу. Он также хорошо передает сигнал в образец и удерживает конденсатор АЦП, обеспечивая хорошее считывание без помех.

Использование линейного конусного поворотного потенциометра - реальная идея, если она обеспечивает необходимую вам линейность. Возможно, вам потребуется определить это экспериментально, в зависимости от того, какой петиометр вы выберете. Потенциометры более высокого уровня, предназначенные для использования в качестве датчиков угла, имеют гарантированные линейные характеристики, а в нижних - нет.

В зависимости от вашего приложения, физической направленности, потребностей в точности и бюджета; Вы также можете рассмотреть оптический датчик положения вала или инклинометр.

Отредактировано, чтобы добавить эту ссылку к информации о линейности потенциометра .

Сопротивление также будет изменяться в зависимости от температуры, то есть даже в начале точность может быть несколько подозрительной даже после калибровки.

Например, если нулевое сопротивление равно 0 градусам, а 1 Ом - 90, это повлияет на ток и, следовательно, на мощность, рассеиваемую на этом резисторе (неплохо было бы представить последовательное включение некоторого резистора). Разница, вероятно, будет тривиальной, если разработан правильно, я представляю.

Правильное устройство для измерения угла называется поворотным датчиком . Есть два вида, абсолютный или инкрементный. Инкрементные энкодеры выводят приращение угла на вал и используются для измерения углового движения. Абсолютный датчик выводит фактическое положение на вал и используется для измерения абсолютного угла.

Для этого можно использовать горшок, но только если вам не нужна большая точность. Сопротивления горшка имеют термический дрейф, сопротивление также дрейфует от износа, они загрязняются и т. Д. Просто горшок и справочный стол нуждаются в постоянной калибровке, если только вы не хотите знать, открыта или закрыта петля. Если это так, простая кнопка с соответствующей длиной вала будет работать нормально. Если вам нужно измерить угол, используйте поворотный регулятор.

Это полное нет-нет ... Я попытался использовать один для балансирующего бота, прикрепил его к легкому маятнику, и он с треском провалился. Существует определенное отставание из-за трения, и он недостаточно чувствителен. Я настоятельно рекомендую использовать гироскоп. Одна очень дешевая альтернатива - использовать WiiMotion Plus (10-15 долларов) для

Это зависит от того, насколько точно вы можете измерить сопротивление, скажем, 1 градус. Чем больше диаметр потенциометра, тем больше разрешение.