הידע הבסיסי של ג'ויסטיק בקרה חשמלית --- פוטנציומטר

הפוטנציומטר הוא הליבה שלג'ויסטיקים בקרה חשמלית, וחיישן הזווית ממיר את אות התזוזה שנשלח על ידי היד לאות חשמלי דרך הפוטנציומטר. הפוטנציומטר הוא שיטת החישת ג'ויסטיק הבקרה החשמלית המוקדמת ביותר. היתרון של הפוטנציומטר הוא יכולת אנטי-הפרעות חזקה וצריכת חשמל נמוכה.

סמל של פוטנציומטר:

תמונת פוטנציומטר:

Pot

פוטנציומטר שלושה טרמינלים ופוטנציומטר ארבעה טרמינלים:

Three-terminal potentiometer and four-terminal potentiometer

פוטנציומטרים נפוצים הם פוטנציומטרים שלושה טרמינלים, כפי שמוצג באיור. פוטנציומטר ארבעת הטרמינלים מוסיף טרמינל ניטרלי לפוטנציומטר שלושת הטרמינלים, שהוא המאפיין של הפוטנציומטר הנפוץ על ידית הבקרה החשמלית. בדרך כלל, ידית הבקרה החשמלית נמצאת במצב המרכזי כשהיא במנוחה, והיא יכולה להחליק קדימה ואחורה או שמאלה וימינה.

פוטנציומטר בשימוש בג'ויסטיק הבקרה החשמלי:

בדרך כלל, משתמשים בפוטנציומטרים מפלסטיק מוליכים עם חיים ארוכים על ידיות בקרה חשמליות. השימוש בסרט פלסטיק מוליך עמיד במיוחד, יחד עם מברשות סגסוגת נדירות עמידות בפני שחיקה, חיי הפוטנציומטר יכולים להגיע ליותר מפי שני מיליון. מוצרי סדרת HJ30 של החברה' משתמשים בפוטנציומטרים מותאמים אישית עם חיים ארוכים. מוצרי סדרת HJ60 משתמשים בפוטנציומטר מותאם המורכב מנגדים ארוכי חיים ומברשות סגסוגת נדירות.

תמונה של פוטנציומטר לג'ויסטיק מסדרת HJ30:

Potentiometer for HJ30 series joystick

תמונה של נגדים ומברשות לג'ויסטיק מסדרת HJ60:

resistors and brushes for HJ60 series joystick

המאפיינים של הפוטנציומטר המשמש בג'ויסטיק הבקרה החשמלי:

חיים ארוכים: בשל הייחודיות שלבקרה אלקטרונית תעשייתיתמַקֵל נוֹעַםs, כמעט כלידיות בקרה אלקטרוניותנדרשים לחיי פעולה חוזרים של יותר מ-1 מיליון פעמים, וחלק מהיישומים צריכים להגיע ליותר מ-10 מיליון פעמים. תוחלת החיים של פוטנציומטר סרטי פחמן רגילים היא רק פי 100,000 או פחות. לכן, פוטנציומטרים העשויים מחומרים מיוחדים משמשים בג'ויסטיקים חשמליים. אנו קוראים להם" פוטנציומטרים עם חיים ארוכים" או"פוטנציומטרים פלסטיים מוליכים". החיים הנוכחיים של סוג זה של פוטנציומטר יכולים בדרך כלל להגיע פי שני מיליון. פוטנציומטרים עם חיי שירות של עד 10 מיליון פעמים דורשים התאמה אישית מיוחדת.

זווית קטנה: זווית הפעולה של ג'ויסטיק הבקרה האלקטרוני הכללי היא בין 40° ל-60°. לכן, הפוטנציומטרים המשמשים בג'ויסטיקים החשמליים מותאמים במיוחד.

טווח ערכי התנגדות: ההתנגדות הכוללת היא בדרך כלל בטווח של 2K; 5K; 10K.

אמצעי זהירות להפעלת ג'ויסטיקים פוטנציומטרים: לפני השימוש בידית, הקפד לאשר את מדריך הג'ויסטיק לפני ההפעלה. לאחר חיבור החוט הלא נכון, הפוטנציומטר עלול להישרף. הסיבה היא שאם קצה ההזזה של הפוטנציומטר מחובר לחשמל או להארקה, ולאחר מכן מפעילים את הידית, כאשר הפוטנציומטר שעל הידית מחליק לכוח או לאדמה, ערך ההתנגדות על הלולאה שואף לאפס. לפי חוק Ohm', ההתנגדות בלולאה הזרם נוטה לאינסוף, והפוטנציומטר יישרף, לכן יש צורך בתשומת לב מיוחדת. הפתרון לבעיה זו הוא לנסות לא לבחור בפוטנציומטר עם טווח הזזה של 0%-100% בבחירת הג'ויסטיקים. עדיף להשתמש בפוטנציומטר עם טווח הזזה של 10%-90%, כדי שהפוטנציומטר לא יישרף גם אם חובר חוט לא נכון.

בנוסף, בעת תכנון מערכת בקרה אלקטרונית, הפוטנציומטר חייב להיות מחובר למצב פוטנציאל הזזה (האיור השמאלי למטה), ולא למצב ריאוסטט (האיור הימני למטה). במצב פוטנציאל הזזה, ערך ההתנגדות של הפוטנציומטר אינו משפיע על הדיוק של אות המוצא; אם מחובר למצב rheostat, למרות שניתן לכוונן את האות, זה ישפיע על ערך ההתנגדות לאחר זמן רב של דיוק האות.

sliding potential mode and rheostat mode