Multiturn Potentiometer

Potentiometer mit 3, 5, 10 oder auf Wunsch mit bis zu 30 Turns. Multiturn-Potentiometer sind in zwei Widerstands-Technologien erhältlich.

Ratgeber Mutliturn-Potentiometer

Multiturn Potentiometer

In Draht- oder Hybrid-Technologie

Unsere Multiturn-Potentiometer decken Winkelbereiche bis zu 10800° (30 Turns) ab und eröffnen Applikationen mit Messbereichen ≥ 360°. Sie sind in Draht- und bis 10 Turns auch in Hybrid-Technologie erhältlich, wobei Letztere eine deutlich bessere Signalglätte, höhere Lebensdauer und beinahe unendliche Auflösung aufweist. Redundante oder galvanisch getrennte Multiturn-Potentiometer werden in Tandem- oder Mehrgang-Versionen verwirklicht.

Je größer der Drehwinkel, bzw. die Anzahl der mechanischen Umdrehungen ist, desto größer ist die Einstellgenauigkeit. In der Regel werden Potentiometer in 3-, 5- und 10-Turn-Ausführung verwendet und für sehr große Winkelbereiche in 20- oder sogar in 30-Turn Versionen eingesetzt. Zusätzlich lassen sich Endschalter integrieren, die innerhalb des elektrisch wirksamen Drehwinkels oder der Signalplateaus werksseitig konfigurierbar sind.

MEGATRON ist Ihr Partner für die optimale Abstimmung des Produktes auf Ihre Applikation. Unser Anspruch ist es, jedem Kunden ganz individuell das funktionell und ökonomisch beste Ergebnis zu liefern. Mit hoher Liefertreue und gesicherten Qualitätsprodukten setzen wir auf langfristige Partnerschaften und begleiten Sie über die gesamte Lebensdauer Ihrer Anwendung.


Ratgeber Multiturn Potentiometer
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Was ist ein Multiturn-Potentiometer?

Bei einem Multiturn-Potentiometer geht es vor allem um die Zahl der vollen Umdrehungen, den sogenannten Turns, die in Winkelgrad gemessen werden. Ein 10-Turn-Potentiometer hat demnach einen Messbereich von 10 x 360° = 3600°. Einige Multiturn-Potentiometer sind mit bis zu 30 Turns / 10800° realisierbar (Serie 46 / 46HDS ). Denn je größer der Drehwinkel des Potentiometers ist, umso exakter lässt sich die Einstellgenauigkeit verwirklichen. Sie eignen sich als präzise Soll- und Ist-Wertgeber, bei denen eine präzise Winkelmessung mit analogem Ausgangssignal realisiert werden soll.

Eine typische Applikation ist das Messen von linearen Verfahrwegen, die über einen Spindel- oder Schneckenantrieb  in eine Drehbewegung umgesetzt werden. Hier gibt das Mehrwendel-Potentiometer eine exakte Rückmeldung der verschiedenen Achspositionen, beispielsweise eingesetzt in der Memory-Funktion von Flugzeugsitzen der „First Class“ oder allgemein in der Antriebstechnik.
Hinweis: Bitte verwechseln Sie „Multiturn“, auf Deutsch „Mehrwendel“ nicht mit „Mehrgang“ (Engl. Multiganged). Mehrgang bedeutet, dass mehrere Potentiometer in Reihe aneinander zu einem System konstruktiv über die Potentiometer-Welle „verbunden“ sind. Sie sind für Anwendungen, die beispielsweise redundante Anschlüsse und/oder galvanisch getrennte Signale benötigen.


Aufbau von Multiturn Potentiometern

Wie bei allen Potentiometern werden eine Widerstandsbahn, ein Schleifer und Anschlüsse benötigt. Über die Drehbewegung und Drehrichtung greift der Schleifer ein Spannungs-Potential auf der Widerstandsbahn ab. Der große Unterschied von einem Multiturn-Potentiometer gegenüber einem Singleturn-Potentiometer (<360°) besteht in Aufbau und Form der Widerstandsbahn. Die Widerstandsbahn ist bei Multiturn-Potentiometern spiralförmig gestaltet und erlaubt die Detektion von Winkeln ≥360°.
Dabei ist ein Turn eine volle Umdrehung der Welle mit 360° und entspricht einer Windung der spindelförmigen Widerstandsbahn. Mehrere Turns bedeuten mehr mögliche Umdrehungen, höherer Winkelgrad und nötiger Platz für die Anzahl der Windungen. Somit lässt sich auch das längere Gehäuse für 5- zu 10-Turn bzw. darüber hinaus mit bis zu 30-Turn erklären.
Damit der Schleifer bei einer Drehbewegung nicht über die Enden der spiralförmigen Widerstandsbahn hinaus gerät, müssen für den Schleifer mechanische Stopps in beiden Richtungen vorhanden sein. Um diese Stopps vor mechanischer Überbelastung  zu schützen, werden optional integrierte Rutschkupplungen eingesetzt.

Multiturn Innenleben (Drahtpotentiometer)


Hybrid vs. Draht-Element im Vergleich

Hybrid-Widerstands-Element

 

Beide Widerstandselemente erfüllen die Aufgabe, Winkelbereiche ≥360° zu detektieren. Jedoch können mit Draht-Elementen weitaus größere Winkelbereiche als mit Hybrid-Elementen abgedeckt werden. Letztere sind nur bis 10-Turn (3600°) verfügbar, wohingegen Draht-Multiturn-Potentiometer mit bis zu 30-Turn und somit 10800° bestellbar sind. Die Widerstandselemente differenzieren sich zusätzlich in ihren grundlegenden sensorischen Eigenschaften:
Die Charakteristiken von Potentiometern mit einem Draht-Widerstandelement finden Sie hier. Ihre Haupteigenschaften sind sehr enge Widerstandstoleranzen, sowie die Fähigkeit, höherer elektrischer Belastung und niederfrequenten Vibrationen standzuhalten.
Die Widerstandsbahn von Hybrid-Potentiometern lässt sich technologisch am besten mit den Eigenschaften von Leitplastikpotentiometern vergleichen. Hybrid-Potentiometer sind im Grunde Multiturn-Potentiometer, bei denen die spiralförmige Widerstandsbahn mit Leitplastik überzogen ist. Für die Hybrid-Technologie gelten daher ebenfalls die Aussagen einer beinahe unendlichen Auflösung, eines sehr glatten Ausgangssignals, einer hohen Verstellgeschwindigkeit und hohen Lebensdauer, wie dies auch bei Singleturn-Leitplastikpotentiometern der Fall ist.


Multiturn Potentiometern mit Endschalter

Endschalter sind bei manchen Modellen verfügbar, die bei Erreichung eines bestimmten elektrisch wirksamen Drehwinkels einen Schaltvorgang auslösen. Die Endschalter sind werkseitig innerhalb des elektrisch wirksamen Drehwinkels oder Signalplateaus konfigurierbar. Lebensdauer und maximale Last sind für diese Schalter nicht dieselben wie für die Potentiometer selbst.


Tipp für Applikationen mit exakt 360° (oder etwas darüber hinaus)

AL17/19 mit 360° - Multiturn-Potentiometer

 

Ein Singleturn-Potentiometer mit linearer Signalkurve ist konstruktiv nicht in der Lage, einen Messbereich mit exakt 360° zu erfüllen. Deshalb werden für diese Aufgabe Multiturn-Potentiometer verwendet. Wenn es die Applikation erlaubt, empfehlen wir, einen 3-Turn-Potentiometer einzusetzen. Zusätzlich haben wir auf Anfrage sogenannte 1-Turn-Multiturn-Potentiometer aus der Serie AL17/19 im Programm, welche die Forderung nach 360° erfüllen. Darüber hinaus erfüllen unsere Sinus-Cosinus Potentiometer die Anforderung nach 360°. Sie unterscheiden sich aber baulich und elektrisch grundlegend von den hier beschriebenen Multiturn-Potentiometern.


Produktanpassungen

Zu den häufig nachgefragten Produktanpassungen zählen spezielle Widerstandswerte, durchgehende/rückseitige Welle, Mittenanzapfungen, engere Linearitätstoleranzen, Anpassungen der Wellengeometrie sowie am Bushing- oder Servoflansch oder das Konfektionieren von Kabeln oder Steckern.

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