Potenciómetro

• Áreas de aplicación de los potenciómetros
• ¿Qué es un potenciómetro?
• Conexión eléctrica y salida de señal
• Tecnologías de los potenciómetros
• Comparación de los elementos de resistencia
• Potenciómetros multicuerpo / tándem
• Potenciómetros rellenos de aceite
• Amplificadores de medida para potenciómetros
• Adaptaciones del producto
• Optimizaciones mecánicas
• Optimizaciones eléctricas

• Tipos de circuitos: divisor de tensión o circuito de reóstato
• Resistencia total
• Toma a tierra central: toma de tensión o de corriente
• Influencias ambientales: Vibración/choque, EMC/ESD, temperatura
• Clase de protección IP
• Par del eje
• Topes mecánicos y embrague deslizante
• Instrucciones de uso
• Carga del eje y pares te apriete
• Instrucciones de ajuste, tipos de instalación y soldadura
• Efecto de la frecuencia, histéresis, linealidad

En general, los potenciómetros 

• no son aptos para cargas de choque mecánicas elevadas y
• no son adecuados para velocidades de ajuste elevadas > 400 rpm, pero se consideran
• insensible a las influencias de la CEM y
• insensible a las influencias de la ESD,

ya que son componentes pasivos.

Potenciómetro de hilo bobinado

• En principio, también pueden utilizarse como resistencias variables (en un circuito denominado reóstato). Sin embargo, recomendamos el circuito divisor de tensión porque los componentes fueron diseñados para este fin.
• Están disponibles en las versiones denominadas monovuelta (< 360°) y multivuelta (> 7200°).
• Tienen una vida útil limitada debido a la abrasión y a los "escalones" en la señal de salida debidos al salto del bobinado de los cables, que se manifiestan como ruido cuando se mueve el cursor.

Potenciómetros de plástico conductivo e híbridos

• Ambas tecnologías no deben utilizarse nunca como resistencias variables (circuito de reóstato), sino sólo como divisor de tensión.
• El plástico conductor sólo está disponible como variante monovuelta y el híbrido sólo como variante multivuelta.
• Los potenciómetros híbridos permiten aprovechar las ventajas de los potenciadores de plástico conductor también con los potenciadores multivuelta.
• Tienen una vida útil considerablemente más larga porque el recorrido de la resistencia es muy suave. También tienen una resolución teóricamente infinita, una señal de salida especialmente suave, una linealidad extraordinaria y permiten una mayor velocidad de ajuste.

Si en la aplicación se requiere una redundancia del sistema de sensores, se suelen utilizar los llamados potenciómetros múltiples (potenciómetros multicuerpo, potenciómetros en tándem con doble versión). Aquí encontrará un resumen de todos los potenciómetros multicuerpo. El campo de aplicación abarca desde la ingeniería mecánica hasta la aviación. Para que las estrechas tolerancias de linealidad de los potenciómetros mantengan su calidad, es importante garantizar que el calor generado durante el funcionamiento no tenga un efecto negativo en las propiedades del potenciómetro, debido a la construcción apilada. Por lo tanto, es necesario reducir la carga nominal según la tabla.

Los potenciómetros rellenos de aceite suelen utilizarse en entornos de aplicación especiales en los que, por ejemplo, los gases agresivos, las sales nocivas o la humedad pueden ser un problema. Estos potenciómetros también se caracterizan por el hecho de que

• que la resistencia de los contactos del cursor es especialmente estable a lo largo de toda su vida útil, ya que el llenado de aceite suprime la corrosión en el cursor o en sus proximidades.

Algunas aplicaciones de estos potenciómetros incluyen sistemas de control en áreas como la construcción naval, instalaciones eléctricas costeras, minas y canteras, fábricas de hierro, plantas químicas y máquinas herramienta. Sin embargo, algunas aplicaciones requieren certificaciones adicionales, por ejemplo, la protección contra explosiones, que deben obtenerse por separado para cada aplicación si es necesario. Haga clic aquí para ver un resumen de los potenciómetros rellenos de aceite.

Como componentes pasivos, los potenciómetros no ofrecen niveles de salida estandarizados como 0…10 V, 4…20 mA. Tenga en cuenta,

• que la señal de salida de los potenciómetros debe ser intervenida mediante un circuito divisor de tensión
• para que prácticamente no fluya corriente por la salida.

Por tanto, no es posible utilizar la propia señal como fuente de tensión o corriente para un convertidor. No obstante, para generar señales normalizadas en una configuración sencilla, ofrecemos amplificadores de medición que permiten obtener señales normalizadas mediante una alimentación de tensión externa.

Utilice el potenciómetro como divisor de tensión y limite al mínimo la corriente del cursor. Sólo así se garantiza que el potenciómetro conserve unas propiedades óptimas de vida útil y una calidad de señal óptima.

• La tolerancia de la resistencia total no es relevante.
• Las influencias de la temperatura se suprimen casi por completo

El circuito divisor de tensión ofrece la ventaja de una gran robustez frente a las resistencias parásitas entre el elemento de resistencia y el cursor. Sólo en el circuito divisor de tensión se pueden aprovechar al máximo las características de diseño de cada tipo de potenciómetro en función de la aplicación.

No utilice el potenciómetro en tecnología de dos hilos, como resistencia variable o reóstato.

• Este tipo de cableado presenta considerables desventajas en cuanto a la calidad de la señal y la vida útil del potenciómetro.
• Y sólo es posible para los potenciómetros de hilo bobinado (y estos sólo a baja carga).
• Los potenciómetros de plástico conductor y los potenciómetros híbridos se dañan en este tipo de utilización.

• Potenciómetro de 500k - para aplicaciones de muy baja potencia
• Potenciómetro de 100k - a menudo para aplicaciones alimentadas por batería
• Potenciómetro de 10k - aplicaciones estándar

Con esta opción tiene la posibilidad de utilizar una toma adicional en la pista de resistencia, que se realiza como una toma central a la mitad del valor de la resistencia correspondiente al 50% del ángulo de giro eléctrico. Esto permite, por ejemplo, hacer funcionar el potenciómetro de forma bipolar, es decir, aplicar una tensión polarizada positiva y negativa a cada uno de los terminales del elemento de resistencia (terminales 1 y 3), mientras que la toma central está conectada a tierra. La toma central es para aplicaciones que garantizan, a lo largo de la vida del potenciómetro, que cuando el potenciómetro está en la posición central, el valor de la tensión en esa posición sigue siendo el mismo, o si generalmente se quiere dividir el valor de salida entre dos rangos. Tenga en cuenta que hay dos posibles realizaciones de esta toma a tierra:

La toma de tensión no tolera ninguna carga. Por lo tanto, prácticamente no debe pasar corriente por la toma central, ya que de lo contrario el componente se destruirá. Para el cableado de la toma de tensión se aplica lo siguiente: si la toma central está conectada a tierra y las tomas finales están conectadas a potencial negativo y positivo respectivamente, se debe evitar que las corrientes pasen por la toma central cableándola con un amplificador operacional. Si se aplica una tensión de una sola polaridad desde un extremo a la toma conectada a tierra, fluirá demasiada corriente en la toma central. En este caso, la tensión aplicada entre los terminales 1 y 3 debe reducirse en cualquier caso por debajo del 50% de la tensión nominal (se recomienda por debajo del 10%).

Influencias de la temperatura
Nuestros potenciómetros están especificados bajo condiciones estándar a temperatura ambiente (+15 °C a +35 °C). Las temperaturas más bajas o más altas pueden influir en la calidad de la señal, por ejemplo, por la congelación de la humedad del aire o la evaporación de la grasa que se deposita en la trayectoria de la resistencia. Además, la temperatura influye en el par de accionamiento. El uso de juntas adecuadas o de grasas especiales ofrece un remedio. Estaremos encantados de ayudarle con los requisitos correspondientes a su solicitud.

Tope mecánico o sin tope (topes)
El tope mecánico se suele utilizar para aplicaciones de ajuste manual de la consigna. Tenga en cuenta el par de apriete máximo admisible y que todos los potenciómetros multivuelta tienen un tope mecánico. En el caso de los potenciómetros sin tope mecánico, se produce una fluctuación de tensión cuando se aprietan demasiado los extremos. No utilice las señales de salida de este rango final como señal útil.

Embrague deslizante
Los embragues deslizantes se utilizan con nuestros potenciómetros multivuelta. El objetivo principal del embrague deslizante es proteger el tope mecánico de los daños. Sin embargo, si el embrague está sometido a un esfuerzo permanente, puede desgastarse más rápidamente y su vida útil se acortará. Tenga en cuenta este efecto.

Tenga en cuenta que si el recorrido de accionamiento es siempre el mismo y al mismo tiempo muy corto, el elemento de resistencia experimentará una mayor abrasión en este punto y la vida útil se reducirá. Al mismo tiempo, se forman montículos de abrasión microscópicos en los extremos de accionamiento del elemento de resistencia, lo que afecta a la calidad de la señal. Pasando periódicamente sobre estos puntos se puede limpiar la pista de resistencia.

Acoplamiento mecánico
No sobrecargue el eje con fuerzas axiales y radiales a largo plazo. Por regla general, los valores con < 1 N no plantean problemas. Algunos potenciómetros tienen un cojinete de eje reforzado y permiten valores con < 4 N (por ejemplo, ALI17/19). Utilice un acoplamiento de eje para minimizar las fuerzas de cizallamiento existentes (fuerzas axiales y radiales). Al montar componentes adicionales, como acoplamientos de ejes, ruedas dentadas o similares, asegúrese de que el eje no esté cargado permanentemente con más de 10 N. Las cargas a corto plazo de esta magnitud no son un problema.

Ajuste del punto cero
El ajuste del punto cero puede realizarse cómodamente con una ranura de destornillador en el eje. La posibilidad de integrar una ranura para destornillador en el eje existe para todas las series con eje y ya está implementada de serie para algunas. En el caso de los potenciómetros con servo brida, el ajuste del cero es posible simplemente girando la carcasa del potenciómetro. Para ello, hay que aflojar previamente las abrazaderas de montaje.

Nota de soldadura
Para soldar las conexiones, se pueden utilizar soldadores con un máximo de 60 W (< 350 °C) y aplicarlos durante un máximo de tres segundos.

Tipos de montaje
Al montar el panel, el potenciómetro con eje debe montarse en un orificio de ajuste preciso y sin juego. En el caso de los potenciómetros con una clavija de fijación, la llamada clavija antirrotación, planifique el taladro correspondiente. En los potenciómetros de eje hueco debe evitarse la fijación rígida de la carcasa. Esto se debe a que el eje hueco no es adecuado para asumir la función de cojinete del eje de accionamiento.

Las especificaciones de la hoja de datos para la profundidad y el diámetro de la carcasa no tienen en cuenta las dimensiones de las conexiones eléctricas. En caso de que el espacio de instalación sea limitado, tenga en cuenta la alineación de las conexiones y el espacio adicional necesario para ellas.

Uso en la tecnología de alta frecuencia
Debido a la construcción mecánica de los potenciómetros multivuelta (bobinado de alambre) en particular, los potenciómetros tienen diferentes valores de inductancia y capacitancia, que deben tenerse en cuenta en los circuitos de tecnología de alta frecuencia. Estas propiedades provocan desplazamientos de fase entre la corriente y la tensión, así como efectos de amortiguación. Sin embargo, con los potenciómetros de hilo (también potenciadores híbridos), estos efectos suelen producirse sólo a frecuencias superiores a 20 kHz. En el caso de los potenciómetros de plástico conductivo, estos efectos pueden despreciarse hasta unos 200 kHz, ya que aquí no hay bobinado.