Использование частичного диапазона потенциометра

У меня есть потенциометр на 100кОм. Моя проблема в том, что у меня есть ручка управления, которая движется слева направо, представляя очень маленький угол, соответствующий 618 Ом диапазона потенциометра. Итак, в пределах первых 618 Ом я хочу достичь значения 5 В.

Какую электронику я должен добавить, чтобы добиться такого результата, пожалуйста?

исходная схема

Обновлять

Реализация предложения Спехро - будет ли это подходящим, зная, что максимальное значение будет достигнуто при 61 мВ?

схематический

Ниже приведено решение Math :

схематический

Какое из двух решений лучше, пожалуйста?

Если ваш горшок рассчитан на 10 Вт и способен выдержать напряжение в тысячу вольт, то это можно сделать.
Вы говорите об использовании 0,62% всего диапазона банка. Если полный диапазон составляет 270 градусов движения, это будет меньше двух градусов.
Да, Соломон, это как раз моя проблема.
Чего вы надеетесь достичь, используя такую ​​небольшую часть диапазона POT?
Это значение соответствует максимальному смещению управляющего стержня.
@AACES - Привет, я рекомендую вам сделать шаг назад и рассмотреть и другие варианты, если вы планируете использовать только потенциометр, поворачивающийся на 2 градуса. Например, исследуйте механическое изменение (рычаг/передача), чтобы увеличить движение, используемое для измерения; или рассмотрите другие варианты измерения (например, оптический энкодер), более подходящие для измерения малых перемещений. Это может быть « XY-проблема », когда предложенное решение (потенциометр, вращающийся менее чем на 2 градуса) было выбрано слишком рано, и было бы лучше переоценить более широкий диапазон возможных решений.
Ваша схема операционного усилителя позволяет подавать на вход «+» операционного усилителя более высокое напряжение, чем источник питания 5 В. Я не эксперт, но это звучит как плохая идея. Вы должны быть в состоянии спроектировать схему, в которой операционный усилитель питается от того же источника питания 10 В, что и потенциометр, но который ограничивает выходное напряжение до +5 В.
Вы можете использовать больший диапазон потенциометра, если используете шестерни для усиления движения элемента управления. Хотя люфт может быть неприемлемым при таком маленьком диапазоне движения.
Еще одно замечание: в зависимости от конкретного операционного усилителя, который вы используете, будет сложно или невозможно полностью снизить выходное напряжение до отрицательного напряжения питания. Поскольку «отрицательный» источник питания подключен к земле (0 В), вы не должны ожидать, что сможете повернуть выход до нуля.
@Hearth, непрактично по причинам, о которых упомянул Спехро Пефхани. Даже если зубчатая передача имеет нулевой люфт (которого не будет), точное и плавное управление таким небольшим диапазоном движения вала горшка не обязательно даст вам точные и плавные изменения выходного напряжения.
Итак, позвольте мне попытаться решить эту проблему XY... Моя первоначальная потребность заключается в следующем. Прочитайте 5 элементов управления от симулятора вертолета (кресла), которые можно сравнить с джойстиком. Поскольку «сиденье» использует протокол HID через USB-порт, моя идея заключалась в том, чтобы вместо этого использовать потенциометр, поскольку этот протокол мне совершенно неизвестен. Прочитав все ваши советы, я либо буду использовать шестерни, чтобы лучше использовать диапазон потенциометра, либо посмотрю на оптический энкодер.

Ответы (2)

Ну, обычно очень плохая идея использовать такую ​​маленькую часть элемента потенциометра. Возможно механическое перемещение, не имеющее электрического эффекта, и положение стеклоочистителя станет чрезвычайно чувствительным к движению, температуре, вибрации и т. д.

В любом случае, вы можете добавить усилитель к выходу. Чтобы взять 61,8 мВ и вывести 5 В, вам потребуется усиление около +80,9. Чтобы результаты были полезными, операционный усилитель должен иметь низкий уровень Vos.

Несмотря на то, что это отвечает на ваш вопрос, я подозреваю, что это не принесет вам никакой пользы. Возможно, вы захотите объяснить свою настоящую проблему. Если вы пытаетесь измерить небольшое смещение с помощью потенциометра с большим движением, этот метод, скорее всего, будет бесполезен, если у вас нет чего-то вроде 10-виткового потенциометра со спиральной катушкой и гибридным элементом.

Спасибо Спехро. Моя проблема в том, что у меня есть ручка управления, которая движется слева направо, представляя очень маленький угол, соответствующий 618 Ом. Потенциометр имеет точность 2%. Может ли это покрыть механическое путешествие, о котором вы говорили? Если нет, то какую систему я могу использовать, пожалуйста?
Можно ссылку на характеристики? Обычно 2% означает 2% от полного диапазона (100K) или 2K, поэтому 600 Ом будет ниже этого значения.
Вот спецификация: bourns.com/docs/product-datasheets/3549.pdf
Что ж, это 10-оборотный потенциометр со спиральным элементом, а также доступен гибридный вариант. Негибридный вариант имеет разрешение 0,008%, поэтому вы получите 50 или 100 шагов под малым углом. Так что усилитель может вам подойти.
Извините, Спехро, но я не вижу негибридного варианта, который вы заметили. И, будучи между 0 и 61 мВ макс, не буду ли я слишком чувствителен к шуму?
Hybritron® являются гибридными. Другие нет. Я не думаю, что шум будет самой большой проблемой.
Что вы считаете самой большой проблемой, пожалуйста?

Ваше выходное напряжение будет В О U Т "=" В С С р 2 р 1 + р 2 Чтобы получить выход 5 В с В С С "=" 10 В требует, чтобы р 1 "=" р 2 , то есть середина вашего потенциометра.

Использование частичного диапазона потенциометра
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v