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Potenciómetros de hilo bobinado
En las versiones multivuelta y monovuelta
Guía de los potenciómetros de hilo bobinado
Contenido
Elemento resistivo de los potenciómetros de hilo
La fabricación del elemento de resistencia para los potenciómetros de hilo plantea requisitos mecánicos de gran precisión en el proceso de producción y, hoy en día, sólo unos pocos fabricantes cumplen este reto: un hilo de resistencia muy fino se enrolla alrededor de un núcleo portador bajo una tensión definida. En función del valor de la resistencia total, se utilizan diferentes aleaciones metálicas y el número de arrollamientos de alambre alrededor del núcleo portador depende del valor de la resistencia total. En la toma del potencial de tensión, el cursor sólo toca una pequeña parte de la superficie del bobinado. Sin embargo, esta superficie no es completamente plana debido a los bobinados. Por esta razón, los potenciómetros de hilo generan los llamados saltos de bobinado en la señal de salida, que se manifiestan como pequeños escalones.
Elemento de cable
Resolución de los potenciómetros de hilo
Los potenciómetros de hilo de alta resistencia tienen una mayor resolución La forma más fácil de conseguir una mejor resolución con los potenciómetros de hilo es aumentar el número de vueltas. Esto hace que las vueltas estén más juntas y que los saltos en la señal de salida descritos anteriormente sean menores. Como la longitud del cable aumenta, el valor de la resistencia total también lo hace. Dependiendo de la aplicación, esto es ventajoso si, por ejemplo, se desea una baja pérdida de potencia. Debido a esta correlación, a menudo hay que llegar a un compromiso entre la resolución y la resistencia total al seleccionar los parámetros.
Fórmula de resolución: serie de ejemplos RP19/20
- El recorrido máximo de ajuste eléctrico es de 355
- @ 5 kOhm, 1000 vueltas
Fórmula: 355° / 1000 vueltas = aprox. 0,355 grados
La posición angular puede determinarse fácilmente mediante la siguiente fórmula:
\ (θ = \frac {Vout} {Vin} * \text{ángulo de giro efectivo}\).
Ejemplo: (θ = \frac {4} {5} * 355° \frac 284°).
Si se miden aproximadamente 4 V en el cursor con un rango de ángulos de 0° a 355° en total y un rango de tensión de 0 a 5 V, esto correspondería a aproximadamente un ángulo de 284°. Sin embargo, este es un valor teórico, ya que los potenciómetros tienen una banda muerta y tolerancias de resistencia en las posiciones iniciales y finales.
Tipos de connexión de los potenciómetros de hilo
La carga admisible de la salida de señal está limitada por la corriente máxima admisible del cursor. En principio, los potenciómetros de hilo también son adecuados para aplicaciones con un circuito denominado reóstato como resistencia variable, donde se produce una determinada carga básica. No obstante, recomendamos el circuito divisor de tensión porque sólo así se puede aprovechar al máximo la calidad y la función de nuestros potenciómetros de hilo. Sin embargo, dado que en algunas aplicaciones (como cuando se utilizan controladores lógicos programables más antiguos) a menudo no hay posibilidad de implementar un circuito divisor de tensión, se pueden utilizar aquí potenciómetros con tecnología de hilo bobinado. Dentro de los límites de rendimiento especificados, pueden soportar las corrientes de carga de los cursores sin sufrir daños.
Capacidad de carga del elemento de resistencia
| Ejemplo | Tensión U | Resistencia R | Potencia P | ¿Aplicación posible? |
| 1 | 20 V | 1 kΩ | 0,4 Watt | sí |
| 2 | 30 V | 1 kΩ | 0,9 Watt | no |
| 3 | 30 V | 5 kΩ | 0,18 vatios | sí |
| 4 | 100 V | 10 kΩ | 1 Watt | no |
| 5 | 100 V | 20 kΩ | 0,5 vatios | sí |
Ejemplo de la serie RP22
- Capacidad de carga máx. 0,5 vatios
- Valores de resistencia disponibles (10..500 Ω) 1, 2, 5, 10, 20 kΩ
Para la pérdida de potencia se aplica lo siguiente: P = U² / R (potencia P = tensión U² / resistencia R)
A partir de este ejemplo de cálculo, se ve inmediatamente que el potenciómetro con 1 kΩ no puede utilizarse con una tensión de funcionamiento de 30 V, porque de lo contrario la potencia con la que se carga el elemento de resistencia se hace demasiado grande. Tenga en cuenta también las restricciones adicionales para la temperatura ambiente.
Elemento de resistencia en comparación
| Elemento de la resistencia | Plástico conductor | Cable | Híbrido |
| De por vida | ++ | 0 | + |
| Calidad de la señal / resolución | +++ | + | +++ |
| Linealidad | +++ | ++ | ++ |
| Recorrido de ajuste eléctrico | máx. 360° | 10800° | máx. 3600° |
| Velocidad de ajuste | ++ | - | ++ |
| Max. Carga en el cursor | - | + | - |
| Choque / Vibración | - | -- | -- |
Leyenda: +++ óptimo | ++ muy bueno | + bueno| 0 OK | - bajo | -- desfavorable | --- no apto
Consejos para la elección del producto
Los potenciómetros de hilo están disponibles en versión monovuelta y multivuelta. Con los potenciómetros de hilo se pueden conseguir muy buenas linealidades y ángulos de giro eléctricamente efectivos muy elevados para monovueltas de hasta 355° y para multivueltas de hasta 10800°. Para aplicaciones con altas exigencias en cuanto a tolerancias de resistencia, los potenciómetros de hilo son la elección correcta.
RP19/20 monovuelta
Serie 46 Multivuelta
Potenciómetros de hilo comparados con los de plástico conductor
Debido a la naturaleza desigual del bobinado del hilo de resistencia, hay un ligero escalón en la señal de salida. Además, con el paso del tiempo, se produce un mayor ruido eléctrico debido a la mayor abrasión que en el caso de los potenciómetros de plástico conductor o híbridos. Sin embargo, la mejor linealidad se consigue con los potenciómetros de plástico conductor. Además, la vida útil de los potenciómetros de plástico conductivo es la más larga de todas las tecnologías.
La tecnología de cable es algo más robusta frente a las cargas de choque y vibración de baja frecuencia en comparación con los potenciómetros de plástico conductor, sin embargo, recomendamos, si es posible, utilizar siempre sensores basados en principios de medición sin contacto en caso de aplicaciones sometidas a vibración.
En el caso de movimientos de paso muy lentos, se produce un contacto "de arrastre" entre el cursor y el elemento de resistencia. En estas condiciones, sólo se garantiza una transición eléctrica segura si se aplica una determinada corriente mínima al contacto. La experiencia demuestra que unos 100 μA en el cursor on suficientes para este fin. Sin embargo, recomendamos el uso de potenciómetros de plástico conductivo o híbridos para estas tareas de medición con movimientos de paso muy lentos.
Los potenciómetros de hilo no son adecuados para velocidades de ajuste superiores a 40 rpm. Para exigencias mayores, nuestros potenciómetros de plástico conductivo e híbridos están diseñados para hasta 400 rpm.
En algunos modelos se utilizan interruptores de fin de carrera, especialmente en el área de seguridad crítica. Detectan cuando un potenciómetro multivuelta ha alcanzado la posición final mecánica. Los micro interruptores utilizados tienen conexiones separadas y tienen sus propias especificaciones en cuanto a la capacidad máxima de conmutación.
Los potenciómetros de hilo se utilizan a menudo como reguladores manuales
Los potenciómetros multivuelta con resistencia de hilo se utilizan a menudo para el ajuste de puntos de consigna en aplicaciones manuales, ya que las propiedades de alta duración y las tolerancias extremadamente precisas como las de los potenciómetros híbridos suelen ser secundarias para estas aplicaciones. Además, la tolerancia a los golpes ligeramente mejor de los potenciómetros de hilo en el rango de baja frecuencia puede ser una ventaja para estas aplicaciones. Cuando se requiere tanto una larga vida útil, como una ajustada linealidad y un alto rango de ajuste eléctricamente efectivo, se utilizan potenciómetros híbridos.
Ajustes del producto
Nuestros potenciómetros de hilo bobinado están disponibles en versión de busing o de servo brida con sus características especiales. Hay un gran número de ellas disponibles con o sin tope mecánico, con eje trasero opcional, con toma a tierra central y en versiones tándem / multivuelta. Ofrecemos personalizaciones en forma de variantes especiales, como modificaciones de los ejes, pares de apriete especiales, carcasas selladas, ángulos de giro eléctricos y mecánicos especiales, tolerancias de resistencia y linealidad especiales, montaje de engranajes y otras piezas mecánicas, montaje de cables y conectores, y mucho más. Como especialista en tecnología de sensores industriales, somos el socio ideal para su aplicación, ya que no sólo cumplimos los requisitos técnicos, sino que también somos muy exigentes con la calidad y la fiabilidad de la entrega.
Los potenciómetros de hilo cubren rangos angulares de hasta 10800°. Alcanzan los mejores valores en linealidad y tolerancias de resistencia. Además, se pueden integrar funciones especiales como center taps o interruptores de final de carrera. Los componentes tienen tolerancias algo más altas para la corriente admisible de los cursores, lo que puede ser un criterio de selección relevante en aplicaciones especiales.
La gama de potenciómetros de hilo se divide en versiones monovuelta (hasta 355°) y productos multivuelta (hasta 10800°). La gama abarca desde versiones miniaturizadas, con el potenciómetro de 10 vueltas más pequeño del mundo, hasta versiones con rodamientos de eje reforzados para hasta 4 N. A pesar de la amplia selección, estos productos a menudo requieren una personalización técnica del producto para satisfacer mejor los requisitos de la aplicación.
MEGATRON es su socio ideal para la adaptación óptima del producto a su aplicación. Nuestro objetivo es proporcionar a cada cliente el mejor resultado funcional y económico. Con una gran fiabilidad de entrega y productos de calidad garantizada, apostamos por las colaboraciones a largo plazo y le acompañamos durante toda la vida útil de su aplicación.