Hallo liebe Elektroniker, Ich möchter gern lernen, wie ich ein Potentiometer auslegen kann. Szenario: Ein Schieberegler (linear Poti) soll an einem Analogeingang einer Steuerung angelegt werden, welche dann die Eingabe weiterverarbeitet. Versorgungsspannung: 12,0 V Daten des Eingangs: 0 ... 12,0 V Auflösung: 12 Bit Eingangswiderstand: 22,6 kOhm Ich würde nun das eine Ende des Potis auf Masse, das Andere auf +12V und den Schleifer mit dem analog Eingang Verbinden. Wie kann ich nun ausrechnen, welchen Widerstand das Poti haben muss? Gängige Größen sind 10 kOhm. Eigentlich dürfte es ja egal sein, da der Eingang ja den kompletten Bereich des Poti(Spannungsteilers) abfährt. lg Frank
Ich würde ein Poti mit maximal 1/10 des nachgeschalteten Widerstandes verwenden. Ansonsten wird das Poti zu stark beeinflusst. (Wenn du es ausrechnen möchtest, dann brauchst du noch eine Angabe wie stark das die "Potistellung" von der Spannung abweichen darf) Das wären in deinem Fall 1kOhm und somit an 12V 144mW Verlustleistung. :-)
> Eigentlich dürfte es ja egal sein, da der Eingang ja den > kompletten Bereich des Poti(Spannungsteilers) abfährt. Stimmt. Nur ist die Abhängigkeit Ausgansspannung/Potentiometereinstellwinkel eben nicht mehr linear. Weil zum unteren Potentiometerteilwiderstand der Eingangswiderstand (hier 22,6 kOhm) parallel liegt. Je grösser der Potentiometerwiderstand, desto stärker wird diese Abhängigkeit verbogen: https://www.eit.hs-karlsruhe.de/hertz/fileadmin/images/Skript_Gleichstromechnik/Kapitel_7_2/Grafik_7_2_7_HQ.png https://www.eit.hs-karlsruhe.de/hertz/teil-b-gleichstromtechnik/strom-und-spannungsteilung/spannungsteilerregel.html
Frank K. schrieb: > Wie kann ich nun ausrechnen, welchen Widerstand das Poti haben muss Nun, der Fehler durch die Belastung mit 22.5k sollte nicht grösser als 1 bit der 12 bit sein, also 0.025%. Dann darf der Potischleifer nur eine Quellimpedanz von 5.5 Ohm haben, also ein 10 Ohm Poti sein, das an 12V so 1.2A durchlässt und daher 15 Watt aushalten muss. Deine 12 bit sind Quatsch, so genau ist kein Poti. Da ist man froh, wenn man 1 Grad auflösen kann, also 8 bit. Und dafür reichen dann 200 Ohm, unter 1 Watt. Auch Quatsch, vermutlich sagt dein 22.5k bnereits, daß bei Quellimpedanz von 22.5k der Wandler bis auf das letzte bit korrekt arbeitet. Dann reichen 45k Potis ohne Leistung. Du siehst also, deine Spezifikation ist zu ungenau für eine korrekte Antwort und wenn man sie auf der sicheren Seite interpretiert, wird es schnell ungemütlich, man würde einem hochohmigen Poti (47k) wohl einen OpAmp nachschalten.
@Laberkopp: Erzähle mal nicht selber soviel "Quatsch"! Er kann ohne Weiteres ein Poti mit 10k nehmen und es per Software linearisieren. Die Formel liegt ja auch der Hand. Ob man da dann 12 Bit rausholen kann, ist nur eine Sache des Filterns und Entrauschens. Die Potis sind zwar nicht umbedingt mikroskopisch linear und kratzen auch, aber das würde man auch filtern können. Man kann gut und gerne auch 16 Bit aus solchen Potis rausholen.
Der Hocko schrieb: > Man kann gut und gerne auch 16 Bit aus solchen Potis rausholen. Man kann auch 64 Bit rausholen. Nur hat das absolut keinen Mehrwert. Man kann die Netzfrequenz (50Hz) mit zehn Stellen nach dem Komma anzeigen. Aber was nützt das, wenn die erste Stelle schon schwankt? Auch nach dem Filtern erhöhst du nicht etwa die Auflösung, sondern die Anzeige wird bestenfalls ruhiger und täuscht damit eine höhere Genauigkeit vor.
Also ich missbrauche den Fader als 4-Stufigen Eingangsschalter. Der Fader hat eine Länge von 100mm, das ergibt 25 mm für einen "Kontakt" Bereich. Über einen Fenstercomparator sollte bei 12 Bit genug Spielraum sein um zu detektieren, in welchem Bereich sich der Fader befindet. Eventuell nehm ich auch einen 4 Stufigen Schalter, wo ich dann an Kontakt 1 => Masse 2 => 3,6k 3 => 6,8k 4 => 12 V diese an den analogen Eingang lege. Die Bereiche kann ich ja dann im Fenstercomparator justieren. Danke für die Erklärungen.
Frank K. schrieb: > Auflösung: 12 Bit Das hilft nur wenig, wenn die Genauigkeit nur ca. 7Bit beträgt. Es gibt (gab?) mal teure Spezialpotis, die eine Genauigkeit von 1 Promille (ca. 10 Bit) erreichten, aber heutzutage benutzt man für derartige Genauigkeitsanforderungen digitale Lösungen.
Elektrofan schrieb: > Je grösser der Potentiometerwiderstand, desto stärker wird diese > Abhängigkeit verbogen: Warum nicht einfach einen Impedanzwandler dazwischen hängen. Dann hat sich das gleich erledigt mit dem verbiegen. Den Eingangswiderstand des OPs kann man glaub ich gut vernachlässigen. Und das Poti kann man dann dimensionieren wie man will. Man sollte hier dann nur noch auf den Strom durch das Poti beachten. Aber das sollte jeder hinbekommen.
huh schrieb: > Aber was nützt das, wenn die erste Stelle schon schwankt? Auch > nach dem Filtern erhöhst du nicht etwa die Auflösung, sondern die > Anzeige wird bestenfalls ruhiger Warum sollte die erste Stelle schwanken? Mit ausreichender Signalverarbeitung lässt sich das Rauschen sehr gut filtern. Poti-Bewegungen sind langsam, daher hast Du ausreichend Integralperioden, um es zur Erhöhung der Auflösung zu verwenden. Ein analoges Poti lässt sich durchaus mit Bruchteilen von Winkelgraden bewegen. http://www.96khz.org/htm/midicontroller16.htm Die Linearität ist ein anderes Thema. Da kann man auch einiges machen, wenn man ausreichend primäre Genauigkeit hat.
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