EN
DE
ES
FR
IT
Potenziometri a filo
Nelle versioni multigiro e monogiro
Guida per potenziometri a filo
Indice
Elemento di resistenza dei potenziometri a filo
La produzione dell'elemento di resistenza per i potenziometri a filo richiede un elevato grado di precisione meccanica nel processo di fabbricazione e pochi produttori sono oggi in grado di affrontare questa sfida: Un sottilissimo filo di resistenza viene avvolto attorno a un nucleo portante sotto una tensione definita. A seconda del valore di resistenza totale desiderato, vengono utilizzate diverse leghe metalliche e, in base al valore di resistenza totale, viene determinato il numero di avvolgimenti del filo attorno al nucleo portante. Quando il potenziale di tensione viene toccato, il cursore tocca solo una piccola parte della superficie dell'avvolgimento. Tuttavia, questa superficie non è completamente piana a causa degli avvolgimenti. Per questo motivo, i potenziometri a filo producono salti di avvolgimento nel segnale di uscita, che appaiono come piccoli passi.
Elemento a filo avvolto
Risoluzione dei potenziometri a filo
I potenziometri a filo ad alta resistenza hanno una risoluzione più elevata
Il modo più semplice per migliorare la risoluzione dei potenziometri a filo è aumentare il numero di avvolgimenti. In questo modo gli avvolgimenti saranno più densi e si ridurranno i salti nel segnale di uscita descritti in precedenza. All'aumentare della lunghezza dei fili, aumenta il valore della resistenza totale. A seconda dell'applicazione, questo può essere un vantaggio, ad esempio quando è richiesta una bassa dissipazione di potenza. A causa di questa correlazione, nella scelta dei parametri è spesso necessario trovare un compromesso tra risoluzione e resistenza totale.
Formula per il calcolo della risoluzione:
Esempio serie RP19/20
- la corsa elettrica massima è di 355°
- @ 5kOhm 1000 avvolgimenti
Formula: 355° / 1000 spire = circa 0,355 gradi
Formula per il calcolo dei gradi angolari:
\(θ = \frac {Vout} {Vin} * \text{angolo elettrico effettivo di rotazione}})
Esempio: \(θ = \frac {4} {5} * 355° \approcciox284°\)
Con un angolo totale compreso tra 0° e 355° e una tensione compresa tra 0 e 5 V, se si misurano circa 4 V sul cursore, ciò corrisponderebbe a un angolo di circa 284°. Si tratta tuttavia di un valore teorico, poiché i potenziometri presentano giochi nelle posizioni finali e tolleranze di resistenza.
Metodi di circuito dei potenziometri a filo
Il carico ammissibile sull'uscita del segnale è limitato dalla corrente massima ammessa per il cursore. In linea di principio, i potenziometri a filo sono adatti anche per applicazioni con un cosiddetto circuito reostato come resistenza variabile, dove si verifica un certo carico di base. Tuttavia, per sfruttare appieno la qualità e le prestazioni dei nostri potenziometri a filo, consigliamo di utilizzare un circuito a partitore di tensione.
Tuttavia, i potenziometri a filo possono essere utili in alcune applicazioni (ad esempio, quando si utilizzano vecchi PLC) in cui non è possibile implementare un circuito di divisione della tensione. Entro i limiti di prestazione specificati, sono in grado di resistere alle correnti di spoletta senza subire danni.
Capacità di carico dell'elemento di resistenza
| Esempio | Tensione U | Resistenza R | Potenza P | Applicazione possibile? |
| 1 | 20 V | 1 kΩ | 0,4 Watt | sì |
| 2 | 30 V | 1 kΩ | 0,9 Watt | no |
| 3 | 30 V | 5 kΩ | 0,18 Watt | sì |
| 4 | 100 V | 10 kΩ | 1 Watt | no |
| 5 | 100 V | 20 kΩ | 0,5 Watt | sì |
Esempio serie RP22/23
- valori di resistenza disponibili (10...500Ω) 1, 2, 5, 10, 20 kΩ
- capacità di carico massima 0,5 Watt
Per la perdita di potenza vale quanto segue:
P = U² / R (potenza P = tensione U² / resistenza R)
Da questo esempio risulta subito chiaro che il potenziometro da 1 kΩ non può essere utilizzato con una tensione di esercizio di 30 V, perché altrimenti il carico sull'elemento resistivo sarebbe troppo elevato. Considerate anche le ulteriori limitazioni relative alla temperatura ambiente.
Elementi di resistenza a confronto
| Elemento resistivo | Plastica conduttiva | A filo avvolto | Ibrido |
| Durata di vita | ++ | 0 | + |
| Qualità del segnale / risoluzione | +++ | + | +++ |
| Linearità | +++ | ++ | ++ |
| Corsa elettrica | max. 360° | 10800° | max. 3600° |
| Velocità operativa | ++ | - | ++ |
| Corrente massima del cursore | - | + | - |
| Urti / Vibrazioni | - | -- | -- |
Legenda: +++ migliore | ++ molto buono | + buono | 0 OK | - basso | -- sfavorevole | --- non appropriato
Supporto alle decisioni
I potenziometri a filo sono disponibili in versione monogiro e multigiro. I potenziometri a filo offrono ottime linearità e angoli di rotazione elettricamente efficaci molto elevati: fino a 355° per i monogiro e fino a 10800° per i multigiro. I potenziometri a filo sono la scelta giusta per le applicazioni che richiedono un'elevata tolleranza di resistenza.
RP19/20 monogiro
Serie 46 multigiro
Potenziometri a filo rispetto a quelli in plastica conduttiva
A causa della natura non uniforme dell'avvolgimento del filo di resistenza, il segnale di uscita è leggermente a gradini. Inoltre, con il passare del tempo, si genera un maggiore rumore elettrico dovuto all'usura rispetto ai potenziometri in plastica conduttiva o ibridi. Tuttavia, la migliore linearità si ottiene con i potenziometri in plastica conduttiva. Inoltre, la durata dei potenziometri in plastica conduttiva è la più lunga di tutte le tecnologie.
La tecnologia dei potenziometri a filo è leggermente più resistente agli urti e alle vibrazioni a bassa frequenza rispetto alla tecnologia dei potenziometri in plastica conduttiva. Tuttavia, si consiglia l'uso di sensori senza contatto quando le vibrazioni sono un fattore determinante.
A velocità molto basse, si crea un contatto "strisciante" tra il cursore e l'elemento della resistenza. In queste condizioni, una connessione elettrica sicura può essere garantita solo se al contatto viene applicata una certa corrente minima. L'esperienza ha dimostrato che sono sufficienti circa 100 µA sul cursore. Tuttavia, si consiglia l'uso di potenziometri in plastica conduttiva o ibridi per le attività di misura che prevedono movimenti molto lenti.
I potenziometri a filo non sono adatti a velocità di funzionamento superiori a 40 giri/min. Per esigenze superiori, i nostri potenziometri in plastica conduttiva e ibridi sono progettati per velocità fino a 400 giri/min.
In alcuni modelli vengono utilizzati interruttori di fine corsa, in particolare nelle applicazioni critiche per la sicurezza. Rilevano quando un potenziometro multigiro ha raggiunto la sua posizione meccanica finale. I microinterruttori utilizzati hanno connessioni separate e specifiche proprie per il consumo massimo di corrente.
I potenziometri a filo sono spesso utilizzati come encoder da pannello.
I potenziometri multigiro con resistenze a filo sono spesso utilizzati per la regolazione del setpoint in applicazioni portatili, dove la lunga durata de vita e le tolleranze estremamente strette, come quelle dei potenziometri ibridi, sono di solito di secondaria importanza. Inoltre, la tolleranza agli urti leggermente migliore dei potenziometri a filo nella gamma delle basse frequenze può essere un vantaggio in queste applicazioni. I potenziometri ibridi sono utilizzati quando sono richieste una lunga durata de vita, un'eccellente linearità e un elevato angolo elettrico effettivo.
Personalizzazioni dei prodotti
I nostri potenziometri a filo sono disponibili nelle versioni con boccola o con flangia servoassistita, ciascuna con caratteristiche uniche. Sono disponibili con o senza arresto meccanico, con albero posteriore opzionale, prese centrale e in versioni tandem/multigiro. Gli speciali includono modifiche all'albero, coppie speciali, alloggiamenti sigillati, angoli di rotazione elettrici e meccanici speciali, tolleranze di resistenza e linearità speciali, montaggio di ingranaggi e altre parti meccaniche, montaggio di cavi e connettori e molto altro ancora. In qualità di specialisti nella tecnologia dei sensori industriali, siamo il partner ideale per le vostre applicazioni, perché disponiamo degli standard di qualità e dell'affidabilità di consegna più elevati per soddisfare i vostri requisiti tecnici.
I potenziometri a filo coprono angoli fino a 10800°. Raggiungono i massimi livelli di linearità e tolleranze di resistenza. È possibile integrare anche funzioni speciali, come le prese centrale o i finecorsa. I componenti hanno tolleranze leggermente più elevate per quanto riguarda la corrente sul cursore ammessa, che può essere un importante criterio di selezione in applicazioni speciali.
La gamma di potenziometri a filo è suddivisa in varianti monogiro (fino a 355°) e multigiro (fino a 10800°). L'offerta spazia dalle versioni miniaturizzate, con il potenziometro a 10 giri più piccolo al mondo, alle versioni con albero rinforzato con cuscinetti fino a 4 N. Nonostante l'ampia scelta, questi prodotti richiedono spesso adattamenti tecnici per soddisfare al meglio i requisiti dell'applicazione.
MEGATRON è il vostro partner per l'adattamento ottimale del prodotto alla vostra applicazione. Il nostro obiettivo è fornire a ogni cliente il miglior risultato funzionale ed economico. Con un'elevata affidabilità delle consegne e prodotti di qualità garantita, puntiamo su partnership a lungo termine e vi accompagniamo per l'intero ciclo di vita della vostra applicazione.