Welche Arten von Potentiometern (Potis) werden auf unseren Aktuatoren verwendet und wie funktionieren sie?
Quali tipi di potenziometri usiamo sui nostri attuatori e come funzionano?
In den USA erfolgt die Einstufung von Potentiometern anhand des ohmschen Widerstands über ihren gesamten Bereich und die Anzahl der Gänge (Umdrehungen) der Welle vom Nullpunkt bis zum Bereichsende.  Wir verwenden am häufigsten Einheiten vom Typ 10 k (Ohm), 10 Gänge.  Wenn Sie eine genauere Positionierung benötigen, können Sie einen Potentiometer mit mehr Gängen für den vollen Widerstandsbereich wählen. Wenn Sie dagegen nur eine grobe Justierung benötigen, können wir Ihnen einen Poti liefern, der für den vollen Widerstandsbereich nur eine Umdrehung benötigt. Die nächste Variable ist die Hublänge und die Widerstandsänderungsgröße pro Zoll Verstellweg. Die Genauigkeit oder Auflösung des Poti hängt sowohl von der Anzahl der Umdrehungen als auch von der Getriebeuntersetzung ab. Wir haben die Möglichkeit, den Poti abgesetzt von der Spindelwelle zu betreiben, um auf diese Weise dessen Auflösung für einen bestimmten Hub zu optimieren. Wir verwenden einige verschiedene Potentiometer-Ausführungen. Die gängigsten und kostengünstigsten Ausführungen sind die sogenannten „drahtgewickelten Drehpotentiometer“. Sie verfügen über einen Schleifkontakt, der direkt eine Drahtspule berührt. Bei jeder Drehung der Welle und daraus folgenden Bewegung des Schleifers von einer Spulenwicklung zur nächsten erfolgt ein diskreter „Schritt“ und eine Änderung des Widerstands. Diese Drahtpotentiometer sind kostengünstig und relativ verschleißarm. Sie sind andererseits vibrationsanfällig. Insbesondere, wenn der Aktuator in derselben Position bleibt, kann der Schleifer durch Vibrieren eine Fehlstelle auf der Spule scheuern, sodass der Poti einen Signalabfall und damit eine Störung ausgibt. Die meisten Kunden, die mit hohen Belastungen arbeiten, sind zur neuen Bauform unter dem Markennamen Hybriton der Firma Bourns umgestiegen. Bei den Hybriton-Potis ist die drahtgewickelte Spule in einen leitenden Kunststoff („Leitplastik“) eingelassen. Wenn sich der Schleifkontakt über die Kunststoffoberfläche bewegt, kommt der Widerstandswert zwar von den eingelassenen Spulenwicklungen, aber anstelle eines diskreten Widerstandssprungs nimmt das Leitplastik das Signal von den beiden benachbarten Wicklungen und bildet daraus einen Mittelwert. Auf diese Weise wird eine extrem hohe Auflösung erreicht. Dieser Hybitron-Poti ist besser gegen Stöße und Vibrationen geschützt sowie gegen Verschleiß, falls der Schleifer lange auf einer Stelle vibriert. Viele unserer Kunden haben uns gebeten, aus Gründen der Zuverlässigkeit auf die Ausführung mit Leitplastik zu wechseln. Andere Anwender sind umgestiegen. um eine höhere Auflösung zu erreichen. Der Hybitron kostet etwa das Doppelte der drahtgewickelten Variante. Darüber hinaus bieten wie die Option eines berührungslosen Potentiometers. Vishay und Bourns fertigen beide ein Modell, bei dem das Verschleißrisiko eines Kontakt-Potentiometers durch die Verwendung von Magneten zur Positionsermittlung eliminiert wird. Vishay verwenden einen rotierenden Hall-Effekt-Magneten, der die Umdrehungen zählt, während Bourns eine lineare Trapezgewindespindel mit einem Magneten an der Mutter nutzen, um die Bewegung auf ähnliche Weise zu erfassen. Beide Modelle verfügen über einen Digitalausgang.
Negli Stati Uniti i potenziometri sono classificati in termini di ohm di resistenza nella sua intera gamma, e il numero di giri dell’albero dal punto zero alla gamma completa. Le nostre unità più comuni sono 10k (ohm) 10 giri. Se occorre un posizionamento preciso, si può usare un potenziometro con più giri per ottenere la gamma completa di resistenza. Se si preferisce una regolazione più grossolana, possiamo fornire un potenziometro che raggiunge la gamma completa di resistenza in un giro. La variabile successiva è la lunghezza della corsa e l’entità della variazione della resistenza per ogni pollice della corsa della vite. I fattori che influiscono sulla precisione o sulla risoluzione del potenziometro sono il numero di giri e il riduttore. Abbiamo la possibilità di far scorrere il potenziometro al di fuori dell’albero della vite, nel tentativo di ottimizzare la risoluzione di un potenziometro in una determinata lunghezza della corsa. Utilizziamo solo alcune versione di potenziometri, tra cui quelle tradizionali e più economiche dette “a filo avvolto”, dotate di un tergipista interno direttamente a contatto con una bobina di fili. Ogni volta che l’albero del potenziometro ruota e la posizione del tergipista passa da una bobina a quella successiva, avvengono un “passo” discreto e una variazione di resistenza. I potenziometri a filo avvolto sono economici e soggetti a un’usura ridotta. Sono anche sensibili alle vibrazioni. In particolare, se l’attuatore non cambia posizione, il tergipista può vibrare e determinare l’usura di un punto morto della bobina, il che provoca una riduzione del segnale sul potenziometro e, pertanto, un guasto. La maggior parte dei clienti con applicazioni pesanti è passata al nuovo modello di Bourns con il nome commerciale Hybitron. I potenziometri Hybitron hanno la bobina a filo avvolto stampata in una plastica conduttiva. Man mano che il tergipista spazzola la superficie di plastica, dalle bobine interne arriva la lettura della resistenza, ma anziché la variazione discreta della resistenza, la plastica conduttiva prende il segnale dalle due bobine adiacenti e calcola una media della lettura. Questo processo consente di ottenere una risoluzione molto elevata. Il potenziometro Hybitron vanta una protezione migliore contro urti, vibrazioni e usura dovuti al tergipista che vibra continuamente su una superficie. Molti clienti ci hanno chiesto di passare al potenziometro a plastica conduttiva, per una maggiore affidabilità. Altri utenti hanno optato per questa soluzione per ottenere una risoluzione più alta. L’Hybitron costa il doppio dei modelli con bobina a filo avvolto. Noi proponiamo anche l’uso di un potenziometro senza contatto. Vishay e Bourns producono un modello che elimina la potenziale usura di un potenziometro con contatto, usando magneti per la lettura della posizione. Vishay utilizza un magnete del tipo a effetto Hall che ruota e conta i giri, mentre Bourns usa una vite trapezia lineare con un magnete sul dado progettato per contare il movimento in modo analogo. Entrambe le soluzioni dispongono di un’uscita digitale.