Jousipotentiometri - String potentiometer
Merkkijono potentiometri on muutin , jota käytetään havaitsemaan ja mittaamaan lineaarinen sijainnin ja nopeuden käyttäen taipuisa kaapeli ja jousikuormitettu kela. Muita yleisiä nimiä ovat "merkkijono", "kaapelin jatkoanturi", "vetolanka-anturi" ja "yo-yo-anturi".
komponentit
Jousipotentiometrit koostuvat neljästä pääosasta: mittauskaapelista, kelasta, jousesta ja kiertoanturista. Anturin kotelon sisällä ruostumattomasta teräksestä valmistettu kaapeli on kierretty tarkasti työstettyyn vakiohalkaisijaiseen lieriömäiseen kelaan, joka kääntyy mittauskaapelin kelautuessa ja kelautuessa.
Ylläpitää kaapelin jännitys, joka on vääntöjousi on kytketty puolan. Puola on kytketty kiertoanturin akseliin ( potentiometri tai pyörivä enkooderi ). Kun anturin kaapeli ulottuu liikkuvan esineen mukana, se aiheuttaa puolan ja anturin akselien pyörimisen. Pyörivä akseli luo sähköisen signaalin, joka on verrannollinen kaapelin lineaariseen jatkeeseen tai nopeuteen.
Sovellukset
Jousipotentometrejä käytetään mitaamaan liikkuvan esineen sijainti. Mittakaapeli voidaan kytkeä suoraan liikkuvaan osaan, mittaamalla sen lineaarinen sijainti jatkuvasti. Tätä yksinkertaista mittauslaitetta ovat käyttäneet insinöörit ja suunnittelijat noin 40 vuotta. Jousipotentiometrit ovat yleensä kestäviä, helppokäyttöisiä ja edullisia.
Alkuperäinen sovellus narukannuihin 1960-luvulla oli ilmailu- ja ainesyklinen väsymystestaus. Insinöörit suunnittelivat ja rakensivat nämä yksiköt alun perin mittaamaan lentokoneen osien liikkumista, kun niitä kierrettiin testin aikana. Nykyään narusäiliötä käytetään sekä testaukseen että laitteiden komponentteihin. Yleisiä sovelluksia ovat:
- hydraulinen sylinterin sijainnin mittaus,
- auto- ja ilmailualan testaus,
- tehdasautomaatio,
- lääketieteelliset laitteet,
- öljy ja kemikaalit,
- rakennetestaus,
- teollisuuskoneet,
- robotiikka.
Hydraulisylintereitä käytetään monilla teollisuudenaloilla, kuten trukkeissa , nostureissa ja antenneissa, materiaalinkäsittelyssä, painevalussa , öljyssä ja kaasussa, robotiikassa ja automaatiossa. Sylinterin ulottuvuuden mittaaminen vaatii sen nykyisen sijainnin tuntemuksen, ja usein käytetään kielisen potentiometriä.
Jousipotentiometri voidaan kytkeä kolmijohtimisena kierretynä vastuksena (jännitteenjakajana) ohjauspiiriin tai se voidaan pakata elektroniikkaan mittaussignaalin tuottamiseksi hyödyllisessä muodossa, kuten muuttuva jännite 0-10 VDC, muuttuja nykyinen 4-20mA , pulssianturi, väylä ( DeviceNet ja Canbus ) ja RS232- tiedonsiirto.
Mittausalueet vaihtelevat noin 1 tuumaa - yli 100 jalkaa ja niitä on saatavana useina sopivina pakkauskokoina.
Menetelmän rajoitukset
Koska mittauskaapeli voi kutistua tai taipua tuulen tai painovoiman vaikutuksesta, jousen potentiometrin mittauksen yleinen tarkkuus on rajoitettu. Kaapelimekanismi rajoittaa nopeutta, jolla mitattu esine voi liikkua. Muuttuvat lämpötilat vaikuttavat sekä kaapelin pituuteen että potentiometrin vastusarvoon. Jos on mitattava useita esineitä, kuten kokoonpanolinjalla olevia esineitä, tai kohteita, jotka ovat kuumia tai kostealla maalilla päällystettyjä, vaaditaan koskematon menetelmä.
Muita lineaarisen sijainnin mittausmenetelmiä ovat LVDT: t , kapasitiiviset ja induktiiviset anturit ja hammaspyörämuuntajat, jotka muuntavat lineaarisen liikkeen kiertoliikkeeksi. Optisia (lentoajan), ultraääni- ja tutkatunnistimia on olemassa ja ne löytävät erikoistuneita sovelluksia.
