Potentiometer

Die Möglichkeiten diese passiven Bauelemente einzusetzen sind mannigfaltig. Wie und für welchen Fall hängt von Ihrer Applikation ab.

Ratgeber Potentiometer

Möglichkeiten der Produktanpassung

Potentiometer

Leitplastik-, Draht-, Multiturn- und Tandem-Potentiometer

Potentiometer ist nicht gleich Potentiometer! Wir führen in unserem Portfolio ausschließlich Produkte, die wesentlich genauere elektrische und mechanische Toleranzen, signifikant höhere Lebensdauer, höhere Zuverlässigkeit und Güte aller Komponenten aufweisen, als übliche Low-Cost-Potentiometer: nämlich Präzisionspotentiometer; und das seit über 60 Jahren.

Unsere große Auswahl an Potentiometern ist der Applikationslandschaft und der jeweiligen Anforderung geschuldet. Und dennoch genügt sie nicht allen Anwendungen. Häufig bedarf es für anspruchsvolle Applikationen einer technischen Anpassung, die wir bereits bei geringen Stückzahlen umsetzen.

Für Ihr „Design in“ beraten wir Sie gerne auf dem Weg zum optimalen Produkt. Unser Anspruch ist es, jedem Kunden ganz individuell das funktionell und ökonomisch beste Ergebnis zu liefern. Dabei setzen wir auf langfristige Partnerschaften und begleiten Sie mit hoher Liefertreue und gesicherten Qualitätsprodukten über die gesamte Lebensdauer Ihrer Anwendung.


Ratgeber Potentiometer
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Vorteile von Potentiometern

Das Potentiometer ist das Urgestein unter den Sensoren. Es ist beliebt,

  • weil es einfach in die Applikation zu integrieren ist,
  • der Stromverbrauch gering ist,
  • das Signal ohne Rechenzeiten sofort zur Verfügung steht
  • und vor allem erprobt und seine Funktionsweise bekannt ist.

Im Grunde sind diese passiven Bauelemente überall dort im Einsatz, wo Verstellungen gemessen werden müssen. Es gibt sie in zahlreichen Bauformen und Baugrößen, was unter anderem auch mit ihrer jeweiligen Funktion in der Applikation zu tun hat. Besonders hervorzuheben ist, dass es Potentiometer mit unterschiedlichen Widerstandstechnologien gibt. Die jeweilige Widerstandstechnologie ist auch dafür verantwortlich, ob das Potentiometer für die vorgesehene Aufgabe in der Applikation geeignet ist.

Allgemein gilt, dass Potentiometer

  • nicht für hohe mechanische Schockbelastungen und
  • nicht für hohe Verstellgeschwindigkeiten > 400 U./min. geeignet sind, jedoch als
  • unempfindlich gegen EMV-Einflüsse und
  • unempfindlich gegen ESD-Einflüsse gelten,

da sie passive Bauelemente sind.


Was ist ein Potentiometer?

Das Potentiometer - auch Poti genannt - wurde von Johann Christian Poggendorff 1841 erfunden. Es wird als Eingabeelement und Sensor schon seit Anbeginn der kommerziellen Nutzung in der Elektrotechnik verwendet. Im Prinzip sind Aufbau sowie Funktionsweise bei allen „Potis“ gleich geblieben. Sie besitzen ein sogenanntes Widerstandselement mit einem beweglichen Schleiferkontakt (wiper), der auf einer Widerstandsbahn ein Spannungspotential abgreift. Potentiometer sind also variable Spannungsteiler. Die Widerstandsbahn (resistance element) ist bei Drehpotentiometern kreisförmig und bei Schiebepotentiometer linear ausgeführt. Für die Anbindung an die Applikation besitzen rotative Potentiometer einen mechanischen Anschluss (in der Regel eine Welle) und elektrische Anschlüsse (in der Regel drei).


Elektrischer Anschluss und Signalausgang von Potentiometern

Potentiometer besitzen in der Regel drei Anschlüsse: zwei für das Widerstandselement und einen für den Schleifer (Signalausgang). Folgt man einem üblichen Anschlussbild und legt an dem definierten Anschluss „eins“ 0 V, am Anschluss „drei“ 5 V an und dreht die Welle des Potentiometers, so wird über Anschluss „zwei“ (am Schleifer) das Spannungssignal von 0 bis 5 Volt „ausgegeben“. Ein absolutes Analogsignal steht ohne Einschaltverzögerung und Rechenzeiten sofort zur Verfügung.

Der Wert des Signalausgangs ist abhängig von der angelegten Spannung im Verhältnis zur Position des Schleifers auf der Widerstandsbahn. Durch eine Positionsänderung mittels Drehbewegung und Drehrichtung lässt sich ein Spannungsunterschied zwischen Position A und Position B detektieren und somit die Stellung in Winkelgrad bestimmen.
    
Unsere Potentiometer bieten fast ausschließlich ein lineares Ausgangssignal. Ausnahmen sind unsere Sinus-/Cosinus-Potentiometer.

Die Winkelposition kann einfach mithilfe nachstehender Formel ermittelt werden:

\(θ = \frac {Vout} {Vin} * \text{elektrisch wirksamer Drehwinkel}\)

Beispiel: \(θ = \frac {4} {5} * 320° \approx272°\)

Misst man bei einem Winkelbereich von insgesamt 0° bis 340° und einem Spannungsbereich von 0 bis 5 V ca. 4 V am Schleifer, entspricht das ca. einem Winkel von 272°. Dies ist allerdings ein theoretischer Wert, da Potentiometer je nach Bauart unterschiedliche Werte für Hysterese und Linearitätstoleranz aufweisen.


Wie viele Kontakte hat ein Potentiometer?

Hat es zwei, drei oder noch mehr Anschlüsse?

Diese Frage lässt sich immer nur anhand der jeweiligen Variante beantworten. In den meisten Fällen haben Potentiometer drei Anschlüsse bzw. Kontakte. Werden jedoch mehrere Potentiometer in einem Gehäuse in Reihe konstruiert, erhöht sich die Anzahl der Kontakte. Zum Beispiel hat ein Tandem-Potentiometer (2 x Potentiometer konstruktiv in Reihe) dann sechs Anschlüsse / Kontakte.
Ist in der Applikation eine Mittenanzapfung für das Potentiometer gefordert, erhöht sich die Anzahl der Anschlüsse / Kontakte entsprechend, in der Regel von drei auf vier.
Nicht lineare Potentiometer (Sinus / Cosinus) haben hingegen fünf Anschlüsse: Einen Anschluss für positive und einen für negative Spannung (gegenüber), sowie einen für Erde. Zum Abgriff des Signals hat das Potentiometer zwei Schleiferausgänge, die im Potentiometer die Spannung um 90° versetzt an der Widerstandsbahn abgreifen. Das macht in Summe fünf Anschlüsse / Kontakte.

Es existieren auch den Potentiometern ähnliche Bauteile, sogenannte Rheostate (regelbare Widerstände). Diese benötigen für ihre Schaltart meist nur zwei Anschlüsse (Rheostat-Schaltung). Wenn Einsteller also nur zwei Anschlüsse haben, ist dies ein Hinweis darauf, dass das Bauteil kein Potentiometer, sondern ein Rheostat ist. Letztere führen wir jedoch nicht in unserem Sortiment.


Potentiometer-Technologien

Unsere Präzisionspotentiometer sind in drei verschiedenen Widerstandselementen (Technologien) erhältlich. Dabei ist das jeweilige Widerstandselement maßgeblich verantwortlich für Güte und Funktion in der Anwendung.

Drahtpotentiometer

  • Sie können prinzipiell auch als variabler Widerstand (in sogenannter Rheostat-Schaltung) verwendet werden. Wir empfehlen dennoch die Spannungsteiler-Schaltung, da die Bauteile dafür entworfen wurden.
  • Es gibt sie in sogenannten Singleturn (< 360°) und Multiturn (> 7200°) Ausführungen.
  • Sie haben bedingt durch den Abrieb eine begrenzte Lebensdauer und durch den Windungssprung der Drahtwicklungen „Stufen“ im Ausgangssignal, die sich bei Bewegung des Schleifers als Rauschen äußern.

Leitplastik- und Hybridpotentiometer

  • Beide Technologien dürfen niemals als variabler Widerstand (Rheostatschaltung), sondern nur in der Spannungsteiler-Schaltung verwendet werden.
  • Leitplastik gibt es nur als Singleturn- und Hybrid nur als Multiturn-Varianten.
  • Hybridpotentiometer ermöglichen es, die Vorteile von Leitplastikpotentiometern auch bei Multiturn-Potentiometern zu nutzen.
  • Sie haben eine deutlich höhere Lebensdauer, weil die Widerstandsbahn sehr glatt ist. Sie besitzen darüber hinaus eine theoretisch unendliche Auflösung, ein besonders glattes Ausgangssignal, eine überragende Linearität und erlauben höhere Verstellgeschwindigkeiten.

Widerstandselemente im Vergleich

WiderstandselementLeitplastikDrahtHybrid
Lebensdauer++0+
Signalgüte / Auflösung+++++++
Linearität++++++++
Elektr. Einstellwegmax. 360°10800°max. 3600°
Verstellgeschwindigkeit++-+
Max. Last am Schleifer--+--
Schock / Vibration-----

Legende: +++ beste | ++ sehr gut | + gut | 0 OK | - niedrig| -- ungünstig | --- nicht geeignet


Multigang-/Tandem-Potentiometer

Wenn in Anwendungen Redundanz der Sensorik gefordert ist, werden oft sogenannte Mehrfachpotentiometer (Multiganged-Potentiometer, Tandem-Potentiometer bei doppelter Ausführung) eingesetzt. Die Übersicht zu allen multigangfähigen Potentiometern finden sie hier.
Das Einsatzgebiet erstreckt sich vom Maschinenbau bis hin zur Luftfahrt. Damit die engen Linearitätstoleranzen der Potentiometer ihre Güte beibehalten, gilt es zu beachten, dass die im Betrieb erzeugte Wärme, bedingt durch den aneinandergereihten Aufbau, nicht die Eigenschaften des Potentiometers negativ beeinflusst. Deshalb ist es notwendig, die Nennbelastung gemäß der Tabelle zu reduzieren.

Diese Angaben/Messwerte gelten unter Standardbedingungen (+15 °C bis +35 °C). Sollten die Potentiometer bei höheren Temperaturen eingesetzt werden, muss die Last gesenkt werden.

Multigang-Potentiometer AL17/19

*Diese Grafik gilt nicht für die ölgefüllten Potentiometer.

 


Ölgefüllte Potentiometer

Der Einsatz von ölgefüllten Potentiometern erfolgt üblicherweise in speziellen Applikationsumgebungen, in denen beispielsweise aggressive Gase, schädliche Salze oder Feuchtigkeit ein Problem sein können. Diese Potentiometer zeichnen sich zudem dadurch aus,

  • dass der Schleiferübergangswiderstand besonders stabil über die gesamte Lebensdauer ist, da durch die Ölfüllung Korrosion am Schleifer bzw. in der Nähe des Schleifers unterdrückt wird.

Einige Anwendungen dieser Potentiometer sind z.B. Steuerungen in Bereichen wie Schiffsbau, elektrische Anlagen an der Küste, Gruben und Bergwerke, Eisenhütten, chemische Anlagen und Werkzeugmaschinen. Einige Anwendungen jedoch erfordern zusätzliche Zulassungen, beispielsweise Explosionsschutz, die für jede Anwendung bei Bedarf separat eingeholt werden müssen.
Hier geht es zur Übersicht zu den ölgefüllten Potentiometern.

OF50 - ölgefüllt


Messverstärker/ Signalkonverter für Potentiometer

Potentiometer bieten als passive Bauelemente keine standardisierten Ausgangspegel wie z.B. 0..10 V, 4..20 mA. Bitte beachten Sie,

  • dass das Ausgangssignal der Potentiometer mittels Spannungsteilerschaltung abgegriffen werden sollte
  • und so über den Ausgang quasi kein Strom fließt.

Das Signal selbst als Spannungs- bzw. Stromquelle für einen Konverter zu nutzen, fällt damit weg. Um trotzdem standardisierte Signale in einem einfachen Aufbau zu erzeugen, bieten wir Messverstärker, die mittels externer Spannungsversorgung erlauben, standardisierte Signale zu erhalten.


Beschaltungsarten

Spannungsteiler-Schaltung

Betreiben Sie das Potentiometer in der Spannungsteiler-Schaltung und begrenzen Sie den Schleifer-Strom auf ein Minimum. Nur so behält das Poti die optimalen Lebensdauereigenschaften und optimale Signalgüte.

  • Die Toleranz des Gesamtwiderstandes ist nicht relevant
  • Die Temperatureinflüsse werden nahezu vollständig unterdrückt

Die Spannungsteiler-Schaltung bietet den Vorteil von hoher Robustheit gegen parasitäre Widerstände zwischen Widerstandselement und Schleifer. Nur in der Spannungsteiler-Schaltung können Sie die konstruktiven Besonderheiten jedes Potentiometer-Typs anwendungsbedingt voll ausnutzen.

Rheostat-Schaltung

Betreiben Sie das Potentiometer nicht in Zweileitertechnik, als veränderlicher Widerstand bzw. Rheostat.

  • Diese Art der Beschaltung birgt erhebliche Nachteile hinsichtlich Signalgüte und Lebensdauer des Potentiometers
  • und ist nur für Drahtpotentiometer (bei geringer Last) möglich.
  • Leitplastik- und Hybrid-Potentiometer werden in dieser Schaltungsart beschädigt!

Gesamtwiderstand

Ein hoher Gesamtwiderstand ist vorteilhaft in Anwendungen mit der Forderung nach geringem Leistungsbedarf. Ein niedriger Gesamtwiderstand ist vorteilhaft in Anwendungen mit der Forderung nach „optimaler“ Signalgüte.

  • 500k Potentiometer – für sehr stromsparende Applikationen
  • 100k Potentiometer – häufig für batteriebetriebene Applikationen
  • 10k Potentiometer – Standardanwendungen

Mittenabgriff/Center Tap

Mit dieser Option haben Sie die Möglichkeit, einen zusätzlichen Abgriff auf der Widerstandsbahn zu nutzen, der als Mittenabgriff bei halbem Widerstandswert entsprechend 50% des elektrischen Drehwinkels realisiert wird. So ist es beispielsweise möglich, das Potentiometer bipolar zu betreiben, d.h. jeweils positiv und negativ gepolte Spannung an die Anschlüsse des Widerstandselements anzulegen (Anschlüsse 1 und 3), während der Mittenabgriff auf Masse liegt. Der Mittenabgriff ist für Applikationen, mit dem über die gesamte Lebensdauer des Potentiometers sichergestellt wird, dass bei Mittelstellung des Potentiometers der Spannungswert in dieser Position derselbe bleibt, oder wenn man allgemein den Ausgangswert auf zwei Bereiche aufteilen möchte. Beachten Sie hier, dass es zwei mögliche Realisierungen dieses Abgriffs gibt:

Spannungs- und Stromabgriff

Spannungsabgriff

Der Spannungsabgriff verträgt keine Last. Daher sollte quasi kein Strom über den Mittenabgriff fließen, ansonsten wird das Bauteil zerstört.
Für die Beschaltung des Spannungsabgriffs gilt: Liegt der Center Tap auf Masse und die Endabgriffe jeweils auf negativem und positivem Potential, sollte durch Beschaltung mit einem Operationsverstärker verhindert werden, dass über den Center Tap Ströme fließen.
Wird nur Spannung einer Polung von einem Ende gegen den auf Masse liegenden Abgriff angelegt, fließt ein zu großer Strom am Zwischenabgriff. In diesem Fall muss die zwischen Anschluss 1 und 3 angelegte Spannung auf jeden Fall unter 50% der Nennspannung reduziert werden (es wird unter 10 % empfohlen).

Stromabgriff

Der Stromabgriff beeinflusst in gewissem Maß die Linearität des Bauelements. Informieren Sie sich daher direkt bei uns über die Eigenschaften des Sensors bezüglich dieses besonderen Anschlusses.
Eine Beispielapplikation für Stromabgriffe sind Joysticks: Für einen Spannungsbereich von 0 bis 5 V innerhalb des Stellwegs liegt der Center Tap bei 2,5 V, was einer Nichtbetätigung entspricht. Auch bei Abnutzung von bestimmten Bereichen der Widerstandsbahn bleibt so der Wert bei Mittelstellung immer 2,5 V und es werden keine „falschen“ Ausgangssignale erzeugt. Hier werden durchwegs Stromabgriffe eingesetzt, weil hier ein gewisser Stromfluss über den Mittenabgriff zu erwarten ist.


Umwelteinflüsse

Vibrations- und Schockeinwirkung
Allgemein empfiehlt es sich, Einwirkungen von Vibrationen und Schocks auf Potentiometer zu vermeiden. Je nach Stärke und Frequenz dieser Einflüsse kann der Schleifer von der Widerstandsbahn „abheben“, was in diesen Momenten zu Signalverlusten führt. Zusätzlich führen diese Einflüsse zu erhöhtem Abrieb auf der Widerstandsbahn, was zu Verlusten bei Signalgüte und Lebensdauer führt. Drahtpotentiometer sind etwas robuster und in Niederfrequenz-Bereichen eher einsetzbar als Leitplastikpotentiometer.

Temperatureinflüsse
Unsere Potentiometer werden unter Standardbedingungen bei Raumtemperatur (+15 °C bis +35 °C) spezifiziert. Niedrigere oder höhere Temperaturen können die Signalgüte beeinflussen, indem zum Beispiel die Feuchtigkeit in der Luft gefriert oder Fette ausdünsten und sich auf die Widerstandsbahn legen. Des Weiteren beeinflusst die Temperatur das Betätigungsdrehmoment.
Die Verwendung von entsprechenden Dichtungen oder Spezialfetten schafft Abhilfe. Gerne unterstützen wir Sie bei entsprechenden Anforderungen für Ihre Applikation.

EMV-/ESD-Verträglichkeit
Potentiometer sind analoge, „passive“ Bauelemente, in denen keinerlei Elektronik verbaut ist, die die EMV- bzw. ESD-Eigenschaften einschränken könnten. Daher gelten Potentiometer als unempfindlich gegen elektromagnetische Störungen, was ein großer Vorteil in kritischen Anwendungen ist.


IP-Schutzart

Beinahe alle unsere Potentiometer sind mit der Schutzart IP40 spezifiziert und fast alle können wellenseitig mit einem Wellendichtring auf die Schutzart IP65 erhöht werden. Ist eine höhere Schutzart z. B. für das Gehäuse gefordert, erfüllen die Serien MFP500 und AL17IP sowie die ölgefüllten Serien OFH, OF5001, OF30, OF50 diese Anforderung. Für zahlreiche Potentiometer-Serien bestehen Optionen, die ein abgedichtetes Gehäuse ermöglichen.

Erste Ziffer: Schutz gegen Fremdkörper
IP Schutzart
0 kein Schutz
1 ≥ 50 mm
2 ≥ 12.5 mm
3 ≥ 2.5 mm
4 ≥ 1 mm
5 Staub
6 staubdicht
Zweite Ziffer: Schutz gegen Wasser
IP Schutzart
0 kein Schutz
1 Tropfwasser
2 fallendes Tropfwasser @15°
3 fallendes Sprühwasser
4 allseitiges Spritzwasser
5 Strahlwasser
6 starkes Strahlwasser
7 zeitweiliges Untertauchen
8 dauerndes Untertauchen

Drehmoment der Welle

Unsere Potentiometer werden mit Präzisionskugellagern oder Gleitlagern angeboten. Generell besitzen Potentiometer mit Präzisionskugellagern ein geringeres Drehmoment als Potentiometer mit Gleitlager. Servoflansch-Potentiometer sind prinzipiell immer kugelgelagert. Für quasi alle Potentiometer besteht die Möglichkeit, das Betriebsdrehmoment zu verändern (z. B. 2 bis 3 Ncm @ Raumtemperatur). Neben den angenehm haptischen Eigenschaften verhindert eine erhöhte Drehhemmung eine unbeabsichtigte Verstellung durch Vibrationen der Maschine. Eine breite Auswahl an vormontierten Sets und Einstellknöpfen stehen für Ihre Anwendung bereit. Siehe Drehpotentiometer


Mechanische Anschläge & Rutschkupplung

Mechanischer Stopp oder ohne Stopp (Anschläge)
Meist wird der mechanische Endstopp für Applikationen zur Sollwertvorgabe per Hand verwendet. Bitte beachten Sie das max. zulässige Anschlagdrehmoment und dass alle Multiturn-Potentiometer einen mechanischen Endstopp haben.
Bei Potentiometern ohne mechanischen Stopp tritt beim Überdrehen der Enden eine Spannungsschwankung auf. Verwenden Sie die Ausgangssignale dieses Endbereichs nicht als Nutzsignal.

Rutschkupplung
Rutschkupplungen werden bei unseren Multiturn-Potentiometern verwendet. Der Hauptzweck der Rutschkupplung besteht darin, den mechanischen Stopp vor Beschädigung zu schützen. Wird die Kupplung jedoch dauerhaft beansprucht, kann sie schneller verschleißen und ihre Lebensdauer wird verkürzt. Bitte berücksichtigen Sie diesen Effekt.


Betätigungshinweise

Applikationen mit sehr seltenen Betätigungen
Ganz nach dem Motto "Was rastet, das rostet.“ verhält sich der Schleifer bezogen auf die Widerstandsbahn. Es können Oxid-/Sulfid-Ablagerungen entstehen. Bitte kontaktieren Sie uns, um im Vorfeld geeignete Gegenmaßnahmen zu treffen. Abhilfe versprechen zum Beispiel ein erhöhter Anpressdruck für den Schleifer oder entsprechende Dichtungen.

Applikationen mit sehr kurzen beständigen Betätigungen
Bitte beachten Sie, dass bei immer gleichem und zugleich sehr kurzem Betätigungsweg das Widerstandselement an dieser Stelle einen erhöhten Abrieb erfährt und sich die Lebensdauer verringert. Zugleich entstehen an den Betätigungsenden des Widerstandselements mikroskopisch kleine Abriebhügel, wodurch die Signalgüte beeinflusst wird. Ein periodisches Überfahren dieser Stellen kann die Widerstandsbahn reinigen.


Wellenlast & Anzugsmomente

Anzugsmomente für Gewinde und Schrauben
Bitte beachten Sie die Anzugsmomente sowie Bemaßungen für Gewinde und Schrauben, um das Potentiometer nicht zu beschädigen. Insbesondere bei Potentiometern mit Bushing kann bei unsachgemäßer Montage das Drehmoment der Welle erhöht werden. Für die Montage der Servoflansch-Potentiometer sind entsprechende Synchroklemmen im Lieferumfang enthalten.

Mechanische Ankopplung
Belasten Sie die Welle auf Dauer nicht übermäßig mit Axial- und Radialkräften. In der Regel stellen Werte mit < 1 N kein Problem dar. Einige Potentiometer besitzen eine verstärkte Wellenlagerung und erlauben Werte mit < 4 N (z. B. ALI17/19). Verwenden Sie zur Minimierung bei vorhandenen Scherkräften (Axial- und Radialkräften) eine Wellenkupplung.
Bitte achten Sie bei der Montage von zusätzlichen Bauteilen, wie Wellenkupplung, Zahnrädern oder Ähnlichem, die Welle nicht dauerhaft mit mehr als 10 N zu belasten. Kurzzeitige Belastungen in dieser Größe stellen kein Problem dar.


Justage, Einbauarten und Löthinweis

Nullpunktjustage
Die Nullpunktjustage kann mit einem Schraubendreherschlitz an der Welle komfortabel gestaltet werden. Die Möglichkeit einen Schraubendreherschlitz auf der Welle zu integrieren, besteht für alle Serien mit Welle und ist bei einigen bereits standardmäßig umgesetzt. Für Potentiometer mit Servoflansch ist die Nullpunktjustage durch einfaches Verdrehen des Potentiometer-Gehäuses möglich. Dazu müssen die Synchroklemmen zuvor gelockert werden.

Löthinweis
Zum Verlöten der Anschlüsse dürfen Lötkolben mit max. 60 W verwendet (< 350 °C) und höchstens drei Sekunden angesetzt werden.

Einbauarten
Bei der Panelmontage gilt, das Potentiometer mit Welle in eine passgenau gefertigte Bohrung ohne Spiel zu montieren. Bitte planen Sie bei Potentiometer mit Fixierstift, dem sogenannten Verdrehschutz-Pin, ein entsprechendes Bohrloch mit ein.
Bei Hohlwellen-Potentiometern muss eine starre Fixierung des Gehäuses vermieden werden. Denn die Hohlwelle ist nicht geeignet, die Lagerungsfunktion der Betätigungswelle zu übernehmen.

Die Angaben im Datenblatt zur Gehäusetiefe sowie Gehäusedurchmesser berücksichtigen nicht die Dimensionen der elektrischen Anschlüsse. Bitte beziehen Sie bei beengtem Einbauraum vor allem die Ausrichtung der Anschlüsse und den zusätzlich nötigen Raum dafür ein.


Frequenz-Effekt

Einsatz in der Hochfrequenztechnik
Durch den mechanischen Aufbau insbesondere von Multiturn-Potentiometern (Drahtwicklung), besitzen Potentiometer unterschiedliche Werte für Induktivität und Kapazität, die man in Schaltkreisen der Hochfrequenztechnik berücksichtigen muss. Diese Eigenschaften führen zu Phasenverschiebungen zwischen Strom und Spannung, als auch zu Dämpfungseffekten. Diese Effekte treten allerdings bei drahtgewickelten Potentiometern (auch Hybrid-Potentiometer) typischerweise erst bei Frequenzen über 20 kHz auf. Bei Leitplastikpotentiometern sind diese Effekte bis etwa 200 kHz zu vernachlässigen, da hier keine Wicklung vorliegt.


Hysterese / Backlash

Beim Überfahren der Widerstandsbahn durch den Schleifer in eine Richtung wird an einer bestimmten Stelle(α1) ein bestimmter elektrischer Wert (U1) erreicht. Wenn der Schleifer in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird, dann wird derselbe elektrische Wert an einer anderen Stelle (an einem anderen Winkel, α2) erreicht. Dieser Unterschied wird in Winkelgrad angegeben und Hysterese oder Backlash genannt.
Die Hysterese beschreibt somit gewisse Auswirkungen auf die Genauigkeit der Messungen. Das Ausgangssignal kann durch diesen Effekt zwei verschiedenen Winkelwerten zugeordnet werden, die abhängig von der Schleiferrichtung sind.


Linearität

Die Linearität drückt die Abweichung der Ausgangsspannungskurve vom theoretischen, idealen Verlauf aus. Üblicherweise wird für Potentiometer die unabhängige Linearität spezifiziert, die keinen Durchgang der Geraden durch den Nullpunkt fordert. Um diese zu ermitteln, wird eine optimale Gerade durch die tatsächliche Ausgangsspannungskurve gezogen, so dass die Abweichungen der Kurve von der Geraden minimiert werden. Die Abstände (delta) in der Abbildung stellen die spezifizierte unabhängige Linearität dar, diese wird in Prozent angegeben.
Je geringer der Linearitätswert, desto geringere Abweichungen vom richtigen Messwert sind zu erwarten.


Produktanpassungen und Optionen

Seit über 60 Jahren steht MEGATRON als zuverlässiger Partner für Ihr Design-in zur Verfügung. Neben der vielfältigen Anzahl an Optionsmöglichkeiten unserer Sensoren bieten wir bereits ab geringer Stückzahl spezifische Ausführungen, die genau Ihren Applikationsanforderungen entsprechen. Ob es sich um ein Prototyp-Projekt oder um eine Serienfertigung handelt – wir unterstützen Sie gern.


Die Grenzen zwischen Standard- und nicht Standard-Artikeln sind fließend. Die Fülle an Optionen macht es praktisch unmöglich, jede elektrische und mechanische Kombinations-Möglichkeit darzustellen oder sogar als physischen Artikel zu bevorraten. Bereits bei einem relativ einfachen Potentiometer würde sich die Artikelvielfalt auf xn  (mehrere hundert bis tausend Varianten) belaufen. Deshalb haben wir diejenigen Produktoptionen im Datenblatt hervorgehoben, die am Markt eine hohe Akzeptanz aufweisen und diese als Standard deklariert.

Bei den Auswahloptionen handelt es sich oftmals um elektrische oder mechanische Anpassungen eines Produkts. Zudem verwirklichen wir Produktanpassungen, die über die Optionen im Bestellschlüssel hinausgehen und nennen beispielhaft weitere Möglichkeiten. Gerade die Fähigkeit der Produkt-Optimierung auf die Anforderungen der Applikation zeichnet uns aus.

Deshalb ist es für uns wichtig, die Applikation und das Einsatzgebiet bestmöglich zu kennen. So können wir das von Ihnen angefragte Produkt in seinen technischen Möglichkeiten sowie in seiner ökonomischen Umsetzung eruieren und sichten zugleich unser gesamtes Produktportfolio. Im Rahmen unserer Beratung ermitteln wir Ihren Artikel, der die Anforderung erfüllt und schlagen ggf. Alternativ-Produkte vor, wenn es in wirtschaftlicher sowie technischer Hinsicht Vorteile für Sie bietet.


Mechanische Optimierungen und darüber hinaus

Konfektionieren von Kabeln und Steckern

Bitte definieren Sie Ihre Applikations-Anforderung hinsichtlich Umweltbedingung und Einbausituation – wir übernehmen auf Wunsch die operative Umsetzung wie Beschaffung sowie Konfektionierung von Kabel und Steckverbinder für den angebotenen Artikel. Alles aus einer Hand - sparen Sie Zeit und Aufwand.


Anbau von Mechanik-Komponenten

Wir setzen für die mechanische Ankopplung an die Applikation den Anbau von mechanischen Komponenten wie Zahnräder, Federbleche und vieles mehr operativ an den angebotenen Potentiometern um. Auf Wunsch eruieren, beschaffen bzw. entwickeln wir alle notwendigen Bestandteile für die optimale Anbindung.


Optimierung der Welle

In unseren Datenblättern nennen wir die Möglichkeiten einer Anpassung der Potentiometer-Welle für Ihre Applikation: Sei es der Wellendurchmesser, die Wellengeometrie oder eine durchgehende Welle, ebenfalls mit der Möglichkeit einer Anpassung des Durchmessers bis hin zur Geometrie. Darüber hinaus verwirklichen wir Anpassungen an der Lagerbuchse für die optimale Anbindung an die Applikation.


Optimierung des Drehmoments

Grundsätzlich ist es für alle Potentiometer möglich, das Drehmoment anzupassen. Wir setzen dabei auf spezielle Schmierstoffe mit entsprechender Viskosität, die auf die Applikation und die Umgebungsbedingungen abgestimmt sind. Zum Beispiel werden bei Anwendungen mit der Forderung nach einer feinfülligen Positionsveränderung Sensoren mit einem vergleichsweise niedrigen Betätigungsdrehmoment eingesetzt. Wenn eine unbeabsichtigte Sollwertänderung durch Fehlbedienung vor Schäden an Maschine oder Leib und Leben verhindert werden soll, werden Potentiometer mit einem erhöhten Drehmoment eingesetzt.


Erhöhung des IP-Schutzes

Abhängig von der Umgebungssituation ist oftmals eine Erhöhung des IP-Schutzes für das Potentiometer gefordert. Wir bieten zum einen Dichtelemente für die Welle, die vor Nässe und Staub schützen, sowie Dichtelemente zwischen Panel und Sensor an. Des Weiteren besteht die Möglichkeit das Gehäuse abzudichten. In vielen Fällen ist ein Verguss des Gehäuses gefordert, aber auch komplett gehauste Potentiometer stehen zur Wahl. Bitte kontaktieren Sie uns und nennen uns Ihre Anforderung.


Elektrische Optimierungen

Optimierung des elektrischen und/oder mechanischen Drehwinkels

Wir bieten eine sehr breite und tiefe Produktlandschaft für Potentiometer an. Dennoch erfordern einige Applikationen eine Anpassung des mechanischen Drehwinkels durch Endanschläge und/oder elektrischen Drehwinkels durch Einschränkung der Ausgangskurve, damit das Potentiometer optimal die Anforderungen erfüllt.

Optimierung von Linearitäts- sowie Widerstandswerten

Für anspruchsvolle Applikationen bieten wir die Optimierung von Linearitäts- und/oder Widerstandswerten, neben den bereits genannten Werten auf dem Datenblatt. Unsere Potentiometer werden in einem hoch vergütetem Produktionsprozess gefertigt. Deshalb sind wir in der Lage, auch diese Forderungen im Rahmen der technischen Möglichkeiten zu erfüllen.

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