Uso del rango parcial del potenciómetro

Tengo un potenciómetro de 100k ohmios. Mi problema es que tengo una palanca de control que va de izquierda a derecha y representa un ángulo muy pequeño, que corresponde a 618 ohmios del rango del potenciómetro. Entonces, dentro de los primeros 618 ohmios, quiero alcanzar el valor de 5V.

¿Qué electrónica debo agregar para lograr este resultado, por favor?

diagrama original

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Implementando la sugerencia de Spehro : ¿será esto adecuado, sabiendo que el valor máximo se alcanzará en 61 mV?

esquemático

A continuación se muestra la solución de Math :

esquemático

¿Cuál de las dos soluciones es la mejor, por favor?

Si su olla tiene una potencia nominal de 10 vatios y es capaz de sobrevivir a mil voltios, entonces se puede hacer.
Estás hablando de usar el 0,62 por ciento del rango completo del bote. Si el rango completo es de 270 grados de movimiento, eso sería menos de dos grados.
Sí, Solomon, este es exactamente mi problema.
¿Qué espera lograr utilizando una porción tan pequeña de la gama POT?
Este valor corresponde al desplazamiento máximo de una barra de control.
@AACES: Hola, le recomiendo que dé un paso atrás y considere otras opciones también, si solo está considerando usar un potenciómetro que gira 2 grados. Por ejemplo, investigue un cambio mecánico (palanca/engranaje) para aumentar el movimiento utilizado para la medición; o busque otras opciones de medición (por ejemplo, codificador óptico) más adecuadas para medir pequeños movimientos. Este podría ser un " problema XY " en el que la solución propuesta (potenciómetro girando menos de 2 grados) se ha elegido demasiado pronto, y sería mejor volver a evaluar una mayor variedad de posibles soluciones.
Su circuito de amplificador operacional permite que la entrada '+' del amplificador operacional sea impulsada a un voltaje más alto que el suministro de 5V. No soy un experto, pero eso suena como una mala idea. Debería poder diseñar un circuito en el que el amplificador operacional esté alimentado por el mismo suministro de 10 V que alimenta el potenciómetro, pero que limita el voltaje de salida a +5 V.
Podría usar más del rango del potenciómetro si usa engranajes para amplificar el movimiento del control. Aunque la reacción podría ser inaceptable con un rango de movimiento tan pequeño.
Otra nota: según el amplificador operacional específico que utilice, será complicado o imposible llevar la salida hasta el voltaje de suministro negativo. Dado que el suministro "negativo" está conectado a tierra (0V), no debe esperar poder reducir la salida completamente a cero.
@Hearth, no práctico, por las razones que mencionó Spehro Pefhany. Incluso si el tren de engranajes tuviera una holgura cero (que no la tendrá), un control suave y preciso sobre un rango de movimiento tan pequeño del eje del potenciómetro no necesariamente le dará cambios suaves y precisos en el voltaje de salida.
Así que déjame intentar abordar este problema XY... Mi necesidad inicial es la siguiente. Lea los 5 controles de un simulador de helicóptero (asiento), que se puede comparar con un joystick. Dado que el "asiento" usa el protocolo HID a través de un puerto USB, mi idea fue usar el potenciómetro en su lugar, ya que este protocolo es totalmente desconocido para mí. Leyendo todos sus consejos, usaré engranajes para hacer un mejor uso del rango del potenciómetro o buscaré en el codificador óptico.

Respuestas (2)

Bueno, por lo general es una muy mala idea usar una parte tan pequeña de un elemento de potenciómetro. Puede haber un recorrido mecánico que no tenga efecto eléctrico, y la posición del limpiaparabrisas será extremadamente sensible al movimiento, la temperatura, la vibración, etc.

De todos modos, puede agregar un amplificador a la salida. Para tomar 61,8 mV y generar 5 V, necesitaría una ganancia de alrededor de +80,9. El amplificador operacional debe tener Vos bajos para que los resultados sean útiles.

Aunque esto responde a su pregunta, sospecho que esto no le beneficiará. Es posible que desee explicar su problema real. Si está tratando de obtener una medida de un pequeño desplazamiento con un potenciómetro que tiene un gran movimiento, es probable que este método no sea de mucha utilidad a menos que tenga algo así como un potenciómetro helicoidal de 10 vueltas con un elemento híbrido.

Gracias Spehro. Mi problema es que tengo una palanca de control que va de izquierda a derecha y representa un ángulo muy pequeño, que corresponde a 618 ohmios. El potenciómetro tiene una precisión del 2%. ¿Puede esto cubrir el recorrido mecánico del que estabas hablando? Si no, ¿qué sistema puedo usar, por favor?
¿Puedes vincular las especificaciones? Por lo general, 2 % significa 2 % del rango completo (100 K) o 2 K, por lo que 600 ohmios serían menos que eso.
Aquí está la hoja de datos: bourns.com/docs/product-datasheets/3549.pdf
Bueno, ese es un potenciómetro de 10 turnos con un elemento helicoidal y hay una opción híbrida disponible. La opción no híbrida tiene una resolución de 0,008 %, por lo que obtendrá 50 o 100 pasos en el ángulo pequeño. Así que el amplificador podría funcionar para usted.
Lo siento, Spehro, pero no veo la variante no híbrida que has visto. Y estando entre 0 y 61mV máx, ¿no seré demasiado sensible al ruido?
Los de Hybritron® son híbridos. Otros no lo son. No creo que el ruido sea el mayor problema.
¿Cuál prevé que sea el mayor problema, por favor?

Su voltaje de salida será V O tu T = V C C R 2 R 1 + R 2 Para obtener una salida de 5V con un V C C = 10 V requiere que R 1 = R 2 , es decir, el punto medio de su potenciómetro.

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