Co-потенциометр обратной связи

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Схема введения жесткой обратной связи в электрических регуляторах.  [1]

Потенциометр обратной связи 2 размещен в исполнительном механизме 5 и угол поворота его щетки ( приводимой от кинематической линии электромотора б, перемещающего регулирующий орган) пропорционален перемещению регулирующего органа.

При изменении регулируемого параметра равновесие мостовой схемы нарушается, включается электромотор б и регулирующий орган будет перемещаться в нужном направлении; одновременно будет перемещаться и щетка потенциометра обратной связи.

 [2]

Напотенциометр обратной связи, выполненный по П – образной схеме, подаются токи от трансформаторов ТПН и ТПТ. Минусовые точки потенциометров соединены между собой через обмотку управления МУ блока БУВ. Плюсовые точки соединены так, что каждая пара сигналов – обратной связи и уставки – действует встречно.  [3]

Осьпотенциометра обратной связи отсоединяют от качалки рулевой машинки. Затем ось потенциометра обратной связи соединяют с качалкой рулевой машинки. Если двигатель не останавливается, то следует поменять местами выводы потенциометра обратной связи.  [4]

В качествепотенциометра обратной связи может быть использован многовитк овый потенциометр с коррекционным устройством [52], кинематически связанный с рабочим органом.

Сопротивления мйгазина могут быть подогнаны с высокой точностью. Все это позволяет достигнуть довольно высокой точности аналоговой системы.

По экспериментальным данным, точность при позиционном перемещении стола фрезерного станка со скоростью 500 мм / мин составляет 0 02 мм.  [5]

Показанные на схемепотенциометры обратной связи включены таким образом, что перемещение одного из регулирующих органов вызывает соответствующее перемещение другого регулирующего органа.  [6]

При этом напотенциометр обратной связи R1 подается напряжение – 100 в или 100 в при заземлении второго конца или 100 в соответственно.  [7]

Второй электродвигатель ипотенциометр обратной связи канала по координате Y размещены непосредственно на каретке, перемещающейся по координате X, и при помощи тросика связаны с кареткой, на которой укреплено пишущее устройство. Каретка перемещается на роликах по пазам в линейке, поверх которой располагается крышка со шкалой, служащей одновременно для подъема и опускания пера при помощи специальной штанги.  [8]

Собственно узел состоит изпотенциометров обратной связи ПОС, потенциометров задания ПЗ и потенциометра индуктивного датчика Rm. На ПОС подаются токи от ТПТ и ТПН, вследствие чего на потенциометрах образуются падения напряжения. На потенциометры задания ПЗ токи поступают от БЗВ, в результате чего образуются падения напряжения ( Уго; ило и Ueo – сигналы уставки.  [10]

Какие функции в ДРП выполняетпотенциометр обратной связи.  [11]

На валу двухфазного двигателя установленыпотенциометр обратной связи и потенциометр блока переменных коэффициентов.  [12]

Датчиком информации действительного положения являетсяпотенциометр обратной связи 15, напряжение которого также поступает в сравнивающее устройство. Сигнал рассогласования через усилитель 12 используется для управления электродвигателем 13, который через коробку скоростей 14 передает вращение ходовому винту перемещения стола.  [13]

К фланцу силового цилиндра крепитсяпотенциометр обратной связи 11, который имеет две обмотки со средней точкой и одну без средней точки. В потенциометр встроены концевые контакты, срабатывающие при ходе штока на величину 15 мм от нулевого положения.

Фильтр 5 представляет собой металлический сетчатый элемент звездообразного сечения, выполненный из сетки с ячейкой 0 04 мм. Фильтр предохраняет рабочие органы золотника от продуктов износа деталей насоса гидропривода, а также от грязи, занесенной в гидропривод при сборке.

В качестве рабочей жидкости в гидроприводе применено масло РМЦ ТУ МНП 532 – 57, обеспечивающее его нормальную работу при температуре окружающей среды от – 45 С до 50 С.  [14]

При этом изменяется полярность напряжения питанияпотенциометра обратной связи и меняется фаза несущей частоты на 180 путем изменения фазы напряжения возбуждения вибропреобразователя ВП.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

Потенциометры. Виды и устройство. Работа и особенности

Потенциометры — это регулируемые делители напряжения, которые предназначены для регулирования напряжения при неизменной величине тока, и выполненные по типу переменного резистора.

Устройство и работа

На выводы резистивного элемента подается напряжение, которое предполагается регулировать. Подвижный контакт является регулирующим элементом, который приводится в действие вращением ручки.

От подвижного контакта снимается напряжение, которое может находиться в диапазоне от нуля до наибольшей величины, равной входному напряжению на потенциометр, и зависит от текущей позиции подвижного контакта.

Потенциометр действует по типу переменного резистора, однако выполняет функции делителя напряжения. Его резистивный компонент представляет собой два резистора, которые соединены последовательно. Положение скользящего контакта является определяющим в определении отношения величины сопротивления 1-го резистора ко 2-му.

Наиболее популярным стал переменный однооборотный резистор. Он широко применяется в радиотехнике в качестве регулятора громкости, и в других устройствах. При изготовлении потенциометров применяются разные материалы для изготовления резистора: металлическая пленка, токопроводящий пластик, проволока, металлокерамика, углерод.

Виды и особенности

Потенциометры классифицируются по типу изменения сопротивления, типу корпуса устройства и другим различным признакам, и параметрам.

Основное разделение потенциометров

По характеру изменения сопротивления:

• Линейные. Маркируются буквой «А». Сопротивление изменяется в прямой зависимости от угла поворота передвижного контакта.
• Логарифмические. Маркируются буквой «В». В начале движения ползунка сопротивление изменяется быстро, а затем замедляется.
• Экспоненциальные. Маркируются буквой «С». При повороте ручки сопротивление изменяется по экспоненциальной зависимости, то есть, вначале медленно, затем быстрее. Буквенные обозначения не всегда могут соответствовать действительности, так как это зависит от фирмы изготовителя прибора. Поэтому для определения типа потенциометра необходимо изучить техническое описание данного экземпляра.

По типу корпуса потенциометра:

• Монтажные. Устанавливаются путем пайки на монтажную плату.

• Стационарные оборотные. Располагаются на корпусе различных устройств. В свою очередь оборотные потенциометры разделяют на несколько видов:
» Однооборотные.

Скользящий элемент может поворачиваться на один оборот, а точнее, около 270 градусов. На полный оборот поворот невозможен, так как на остальной части сектора поворота размещены клеммы контактов.

Наиболее популярными однооборотные переменные резисторы стали в устройствах, не требующих для регулировки более одного оборота.
» Многооборотные.

Подвижный контакт имеет возможность выполнять несколько оборотов для увеличения точности регулирования параметра.

Такие переменные резисторы обычно оснащены винтовым или спиральным резистивным элементом, применяются в устройствах, требующих повышенной точности разрешения и регулировки.

Многооборотные модели чаще всего используют в виде подстроечных сопротивлений на монтажной плате.
» Сдвоенные.

Включают в себя два переменных резистора, расположенных на одной оси. Это дает возможность выполнять регулировку параллельно двух сопротивлений.

В таких моделях наиболее популярно использование сопротивлений с логарифмической и линейной зависимостью.

Они применяются в стереорегуляторах усилителей звука, радиоприемниках и других приборов, требующих регулировки одновременно двух отдельных каналов.

• Линейные (ползунковые). Такие модели потенциометров разделяют на виды:
» Потенциометр ползунковый.

Одинарный линейный потенциометр служит для устройств аудиоаппаратуры. Такие модели выполняют из токопроводящего пластика для повышения качества изделия, используются для регулировки одного канала.
» Линейный двойной.

Такая модель способна регулировать сразу два отдельных канала. Часто применяется для настройки стереофонической аппаратуры в профессиональных аудиоустройствах, требующих управления двумя каналами.
» Ползунковый многооборотный.

Его конструкция включает в себя шпиндель, который преобразует вращательное движение в прямолинейное поступательное перемещение ползунка по сопротивлению. Он применяется в местах, где необходимо повышенное разрешение и точность. Такая модель устанавливается для подстройки параметров на монтажной плате.

Также разделяют на:

• Тонкопленочные.
• Проволочные.

По назначению делятся:

Сопротивления проволочных образцов выполняются из константановой или манганиновой проволоки, которая намотана на стержень, изготовленный из керамики. Такие модели резисторов изготавливают на мощность более 5 ватт.

Тонкопленочные резисторы включают в себя сопротивление из пленки, которая нанесена на диэлектрическую пластину, похожую на подкову. По ней передвигается ползунок, который связан с выходным контактом. Эта пленка образована слоем углерода, лака или другого токопроводящего материала.

Подстроечные резисторы предназначены для однократной подстройки значения сопротивления. Например, они используются в обратной связи импульсных блоков питания.

Такие модели имеют компактные размеры, и спроектированы для профилактических или предварительных настроек устройств. После этого их чаще всего не трогают, оставляют с одной настройкой.

Поэтому такие образцы не имеют высокой надежности и прочности, в отличие от переменных резисторов.

Переменные резисторы способны функционировать длительное время и большое число циклов регулировки.

Такие образцы потенциометров имеют повышенную стойкость к износу, в отличие от подстроечных. Переменные резисторы используются в качестве потенциометров в таких устройствах, где требуется настройка громкости звучания акустической системы, либо точная настройка температуры какого-либо устройства.

Потенциометры марки СП-1 на металлическом корпусе имеют вывод для подключения к общему корпусу устройства для защиты от помех.

Резисторы для подстройки марки СПЗ – 28 не имеют металлического корпуса, и его защитой будет корпус прибора, в котором установлен резистор. Внутренняя часть переменных резисторов аналогична, однако внешне они выглядят по-разному. Резисторы переменного типа оснащены надежной металлической или пластмассовой ручкой, которая соединена с ползунком.

Резистор, предназначенный для подстройки, не имеет такой ручки, и регулируется с помощью отвертки. Она вставляется в регулировочный паз механизма, который соединен с ползунком.

На электрических схемах потенциометры чаще всего изображают в виде постоянного резистора, имеющего регулирующий отвод со стрелкой. Она является символом подвижного контакта прибора.

При изображении в схеме реостата применяется изображение в виде прямоугольника, пересеченного наискось стрелкой. Это обозначает, что в работе задействовано два контакта: один – регулирующий, другой – один из двух крайних выводов.

Подстроечный резистор обозначают без стрелки, а контакт регулировки показывают тонкой линией.

Потенциометры с выключателем

Некоторые образцы потенциометров объединяют в одной конструкции две функции: потенциометра и выключателя. В регуляторе громкости такая конструкция очень удобна, особенно в переносном радиоприемнике.

Повернув ручку, подключается питание, далее сразу происходит настройка громкости. Выключатель не соединен с цепью резистора, и имеет отдельную цепь. Однако он находится в одном корпусе с потенциометром.

Для примера можно показать такие марки переменных резисторов:

• 24 S1 (китайский).
• СПЗ-3М (отечественный).

Существуют также неразборные резисторы для подстройки марки СП4 – 1. Они заливаются эпоксидным компаундом, и служат для устройств военного применения. Резисторы марки СП3 – 16 предназначены для вертикальной установки на монтажную плату.

Металлокерамические потенциометры используются при производстве бытовых устройств. Их припаивают на плату для подстройки некоторых параметров. Мощность таких компактных резисторов достигает 0,5 Вт.

Резисторы с сопротивлением из лаковой пленки СП3-38 имеют открытый корпус. Они не защищены от пыли и влаги, имеют мощность менее 0,25 Вт.

Такие модели необходимо регулировать отверткой из диэлектрического материала, чтобы не допустить случайного замыкания. Подобные резисторы простой конструкции популярны в бытовой технике и электронике, особенно в источниках питания мониторов.

Герметичные потенциометры для подстройки оснащены защитным корпусом. Регулировка осуществляется диэлектрической отверткой. Они имеют повышенную надежность, так как на контактную дорожку не попадает влага и пыль.

Тороидные охлаждаемые переменные резисторы СП5 – 50М обладают достаточно мощным сопротивлением, имеют вентиляционные отверстия для охлаждения. Намотка проводника выполнена по форме тороида.

Скользящий контакт перемещается по нему при вращении ручки с помощью отвертки.

В телевизионных приемниках еще встречаются высоковольтные виды подстроечных резисторов НР1-9А. Их величина сопротивления равна 68 мегом, мощность 4 Вт.

Они представляют собой набор резисторов из металлокерамики, собранные в одном корпусе. Стандартное рабочее напряжение для такого резистора равно 8,5 киловольт, наибольшее напряжение 15 киловольт.

Похожие темы:

Belimo P500A

Потенциометр обратной связи для приводов амортизаторов и поворотных приводов• Номинальное сопротивление 500 Ом

• прибавляемая величина

Технические характеристики

Номинальное сопротивление
500 Ом

Допуск
± 5%

Грузоподъемность
Макс. 1 Вт

Линейность
± 2%

Разрешение
Мин. 1%

Остаточное сопротивление
Макс. 5% с обеих сторон

Потенциометр обратной связи для подключения
Кабель 1 м, 3 х 0,75 мм² без галогенов

Класс защиты IEC / EN
III Безопасное сверхнизкое напряжение

Класс защиты UL
UL Класс 2 Поставка

Степень защиты IEC / EN
IP54

Степень защиты NEMA / UL
NEMA 2, UL Корпус типа 2

EMC
CE в соответствии с 2014/30 / ЕС

Сертификация IEC / EN
IEC / EN 60730-1 и IEC / EN 60730-2-14

Сертификация UL
cULus в соответствии с UL 60730-1A, UL 60730-2-14 и CAN / CSA E60730-1: 02

Режим работы
Тип 1

Номинальное импульсное напряжение
0,8 кВ

Контроль степени загрязнения
3

Температура окружающей среды
-30 … 50 ° C

Нерабочая температура
-40 … 80 ° C

Влажность окружающей среды
95% r.h., без конденсации

Техническое обслуживание
не требуется

Вес
0,19 кг

Особенности продукта

Режим работы

Платформа-носитель использует адаптацию для обеспечения положительной фиксации шпиндельного зажима (привода заслонки) или индикации положения (поворотные приводы) и передает положение непосредственно на потенциометр обратной связи.

Применение

Блок потенциометра обратной связи используется для модуляции управления заслонкой в сочетании с контроллерами с фиксированной обратной связью. Потенциометры обратной связи также могут использоваться в сочетании с коммерчески доступными системами для индикации положения заслонки или в качестве позиционеров для параллельных ходовых приводов.

Простой прямой монтаж

Потенциометры обратной связи подключаются непосредственно при помощи шпиндельного зажима (приводы заслонки) или указателя положения (поворотные приводы). Направляющие канавки между корпусом и переключателем обеспечивают плотное уплотнение.

Размеры

Описание Belimo P500A

Инструкция по монтажу Belimo P500A

Цифровой потенциометр :AVR devices

Цифровой потенциометр представляет собой переменный резистор, положение щётки которого можно задавать программно при помощи микроконтроллера. Иногда это бывает очень удобно, отпадает необходимость разбирать устройство и крутить подстроечник.

Обычно их применяют в схемах регулировки громкости, опорного напряжения АЦП, усиления, контрастности LCD дисплея, в эквалайзерах да и еще много где. Цифровые потенциометры в большинстве случаев могут вполне неплохо заменить своих механических собратьев.

С целью помучить изучить  прикольную детальку, был приобретен цифровой потенциометр MCP41010. О нем и пойдет речь.

Основные хар-ки девайса:

• Полное сопротивление — 10 кОм
• Сопротивление щётки — 52 Ом
• Напряжение питания от 2.7 В до 5.5 В
• Количество положений щётки — 256
• Температурный диапазон -40…+85 °C
• Интерфейс — SPI

Эти характеристики приведены в даташите. Реально же, у моего потенциометра полное сопротивление было 8.7 кОм. Но эта цифра укладывается в максимальные значения приведённые в даташите так что волноваться не о чем.

Кстати, существуют еще два точно таких же потенциометра но с сопротивлением 50 кОм и 100 кОм. Существуют также сдвоенные потенциометры с аналогичными характеристиками.

Положение щётки у данного потенциометра не запоминается, и если в этом есть потребность, то это необходимо реализовать программно. После подачи питания, щётка всегда встает в среднее положение.

Управление потенциометром
Управляется данный девайс через немного урезаный SPI. Отсутствует линия MISO, т.к. из потенциометра ничего прочитать нельзя, можно только записать. Алгоритм работы с потенциометром прост до безобразия:

1) Установить на ноге CS низкий логический уровень 2) Отправить нужную команду 3) Отправить байт данных

4) Установить на ноге CS высокий логический уровень

Рассмотрим подробнее байт команды:

Биты C1 и C0 предназначены для выбора исполняемой команды. Их всего две не считая NOP. Для чего нужна пустая команда я так и не понял из даташита.

P1 и P0 выбирают потенциометр на котором будет выполнена команда. Т.к. мой потенциометр не сдвоенный, то бит P1 для меня совершенно бесполезен.

Отладка управляющего софта происходила на моей новой отладочной плате. Это было первое её боевое крещение. ? Потенциометр я приконнектил к контроллеру следующим образом:

Между седьмым и шестым выводом потенциометра  подключен мультиметр который показывает изменение сопротивления. Еще есть две кнопки замыкающие выводы 4 и 5 на землю (на схеме забыл нарисовать). Зашив прошивку в контроллер можно экспериментировать  (подобные видео снимаю впервые, поэтому просьба сильно не пинать):

Софт
SPI хоть и реализован программно, но ни кто не мешает заюзать аппаратный spi если он конечно же есть в используемом вами контроллере.  Программа простая и думаю в комментариях не нуждается. Некоторые моменты пояснены в самом коде, но если возникнут вопросы то можно спросить прямо тут в комментариях. Написано всё на ассемблере.

Впечатления
Нормальный потенциометр, применение я думаю ему найду без труда. Огорчило лишь то, что сделать на нем регулятор громкости увы не вышло. Слишком сильные искажения, когда щётка подходит к крайнему положению.

Прошивка+исходник
Даташит на MCP41010

Что такое потенциометр?

Потенциометр –  регулируемый вручную переменный резистор с 3 выводами. Два его вывода подключены к обоим концам резистивного элемента, а третий вывод (движок) подключен к скользящему контакту, который перемещается по резистивному элементу. Положение движка определяет выходное напряжение потенциометра.

Потенциометр по сути своей функционирует в качестве переменного делителя напряжения. Резистивный элемент можно представить как два последовательно соединенных резистора, где положение движка определяет соотношение сопротивления первого резистора ко второму резистору.

Потенциометр также широко известен как переменный резистор. Наиболее распространенной формой является однооборотный переменный резистор.

Этот тип переменного резистора часто используется в аудио системах для регулирования громкости (логарифмический тип), а также во многих других устройствах.

При производстве потенциометра используются различные резистивные материалы: углерод, металлокерамика, проволока, электропроводный пластик, металлическая пленка.

На принципиальных схемах потенциометр обозначается следующим образом:

• линейные (обозначаются буквой A) – изменение сопротивления прямопропорционально углу поворота скользящего контакта;
• логарифмические (обозначаются буквой B) – изменение сопротивления происходит с начала быстро, потом замедляется;
• экспоненциальные (обозначаются буквой C) – изменение сопротивления происходит с начала медленно, потом ускоряется. Обратите внимание, иногда обозначение типа потенциометра (буквами A, B, C) может быть иным в зависимости от производителя потенциометра, поэтому вы должны проверять это по техническому описанию конкретного экземпляра.

– монтажные (под пайку на плату);

– оборотные стационарные (размещаемые на корпусе );

Тип
Описание
Применение

Однооборотные
Вращение движка осуществляется на один оборот (примерно 270 градусов или 3/4 полного оборота)
Наиболее часто такие потенциометры используется в устройствах, где одного оборота вполне достаточно для осуществления регулировки.

Многооборотные
Движок резистора может совершать несколько оборотов (в основном 5, 10 или 20) для повышения точности. В них, как правило, резистивный элемент имеет спиральную или винтовую форму.
Они используется там, где требуется высокая точность и разрешение. Многооборотные потенциометры часто используются в качестве подстроечных резисторов на печатной плате.

Сдвоенные
Сочетает в себе два отдельных резистора на одном валу, что позволяет осуществлять параллельную регулировку двух каналов. Наиболее распространены потенциометры с линейным и логарифмическим сопротивлением.
Используется, например, в стерео регуляторах громкости аудио или других устройствах, где необходимо одновременно отрегулировать сразу два независимых канала.

– ползунковые (линейные);

Тип
Описание
Применение

Ползунковый потенциометр
Одинарный ползунковый линейный потенциометр предназначен в основном для аудио устройств. Высококачественные резисторы часто изготавливают из проводящего пластика.
Для одного канала

Двойной ползунковый потенциометр
Двойной потенциометр, так же как и сдвоенный оборотный потенциометр позволяет регулировать два независимых канала.
Часто используется для управления стерео в профессиональной аудиосистеме и других устройствах, где необходимо управлять двумя каналами одновременно.

Многооборотный ползунковый потенциометр
Имеет шпиндель, который переводит вращательное движение в поступательное линейное перемещение движка потенциометра по резистивному элементу.
Используется там, где требуется высокая точность и разрешение. Многооборотный ползунковый потенциометр используются в качестве подстроичника на печатной плате, но не так часто, как поворотный многооборотный.

Конструкция потенциометра

Потенциометр чаще всего имеет 3 вывода: два вывода соединены друг с другом путем постоянного сопротивления, третий вывод имеет подвижной контакт, который перемещается по поверхности постоянного сопротивления.

Принцип действия потенциометра

Потенциометр работает как делитель напряжения, с той лишь разницей, что вращение ручки приводит к изменению положения контакта (2) и тем самым изменяется соотношение сопротивлений резисторов R1 и R2:

Потенциометр для частотного преобразователя. Регулировки

Управление преобразователем частоты насоса для изменения производительности производят потенциометром, который встроен в лицевую панель управляющего блока.

Интересной особенностью использования потенциометра для управления скоростью вращения двигателя является режим, пользователь не знает, как выбрать сопротивление по номиналу.

Многие частотные аналоговые выходы преобразователя не чувствительны к значению потенциометра, подключенного к преобразователю частоты. Его значение находится в интервале от 1 до 10 кОм.

При значении основного напряжения в 5 вольт ток потенциометра в интервале от 0,5 до 5 миллиампер.

При этом использовать нужный резистор надо по расстоянию от частотного преобразователя. При применении потенциометра со значительным размером сопротивления по проводу пойдет небольшой ток, который сравним с помехами.

  Это подсоединение в одном управляющем блоке вместе с преобразователем частоты. В других случаях желательно подключать потенциометр серии с уменьшенным сопротивлением.

Не нужно забывать, что провода сигналов передачи данных от потенциометра нужно проводить вдали от проводов питания, чтобы исключить воздействие помех от волн.

Использование потенциометра в качестве источника определения скорости двигателя создается встроенным регулятором ПИД с программой – регулятором частотного преобразователя. Датчик давления подключается с другого аналогового дискретного входа преобразователя частоты.

Применяется режим ограничения многих частотных преобразователей систем управления насосом – можно регулировать давление потенциометра, то нужно использовать преобразователь частоты с 2-мя аналоговыми дискретными входами.

Схема подключения аналоговых сигналов управления преобразователя частоты Lenze серии ESV.

PR1 – потенциометр задания скорости вращения двигателя сопротивлением от 1 до 10 кОм, PD1 – датчик давления с сигналом выхода от 4 до 20 миллиампер. Соединение между контактами 1 и 4 создает данные преобразователя частоты Lenze, провод между контактами 1 и 13А – запуск программируемого регулятора давления.

Чтобы использовать управляемость частоты насосной установки нужно сделать конфигурацию программы аналоговые выходы преобразователя частоты серии своей цели. Эта схема конфигурации значений параметров частотников программирования:

№ параметра
Название
Значение
Примеч.

Р100
Источник пусковой команды
1
Управление из контактной коробки

Р101
Источник по умолчанию
1
0-10 В тока (сигнал, подающийся от потенциометра для такого подключения)

Р102
Наименьшая скорость
20.0
Приспособить по ограничениям*

Р103
Наибольшая скорость
50.0

Р104
Время ускорения
5.0
Приспособить к процессу

Р105
Время замедления
5.0

Р110
Метод запуска
1
Запуск при подключении сети

Р121
Входная опция ТВ-13А
1
Запущен режим регулировки с определением значения дискретного входа 0 до 10 вольт

Р200
Система регулировки ПИД
1
Подключен нагревателем

Р201
Обратная связь регулятора

Датчик давления включен к входному каналу от 4 до 20 миллиампер

Р207
Прямая составная часть регулятора ПИД
5.0
Подготовить к процессу

Р208
Суммирующая часть регулятора ПИД
0.0

Р209
Дифференциальная часть регулятора ПИД
0.0

Когда установлена небольшая скорость двигателя, то на насосе нет давления, он расходует энергию. Если скорость двигателя выше номинала, то начнется перегрев.

Другие значения параметров задания скорости установлены по умолчанию, изменяются мастером для оптимизации с двигателем и приводом.

Схема не показывает все используемые элементы управления насосами. На ней не показаны контакторы для непосредственного запуска насоса, если неисправен преобразователь, регулятор рабочих режимов передачи с ручного на автоматический, работа преобразователя частоты, присутствие сети.

Определение частоты наружным потенциометром

При применении способа задания частоты наружным потенциометром используется схема подключения работы преобразователя:

Сопротивление потенциометра рекомендовано более 5 кОм. Это значение выбрано из расчета способности нагрузки источника питания преобразователя частоты.

Потенциометр подключается между контактами +10 вольт и АСМ, управляющий сигнал соединяется с входом AVI.

Серии потенциометров используют различные схемы подключения, конкретную схему уточняют по инструкции.

Настраивание значений параметров управления частотой наружным потенциометром

VFD-B Pr.02-00 = 01  — сигнал (0…+10) В на входе AVI; или

Pr.02-00 = 03  — сигнал (-10…+10) В на входе AUI;

VFD-F
Pr.02-00 = 01  — сигнал (0…+10) (0…5В) В на входе AVI;

VFD-G Pr.02-00 = 01: Аналоговый вход AI1 (10 бит); или

Pr.02-00 = 02: Аналоговый вход AI2 (10 бит);

VFD-E, EL, L Pr.02-00 = 01: Сигнал (0 … +10)В на входе AVI;

VFD-C2000, VE

Pr.00-20 = 02   Аналоговый вход (Pr. 03-00); необходимо сделать настройку опции аналогового дискретного входа

Pr.03-00 = 01   Определение частоты.

Потенциометр (IP66, 10кОм) для регулирования механизма по оборотам двигателя

Характеристика потенциометра Moeller M22-R10K

• Значение сопротивления: 10 килоом
• Допуск сопротивления: +- 10%.
• Наибольшая мощность: 0,5 ватт.
• Класс защиты: IP66.
• Наружное кольцо из титана.
• Винтовые зажимы (3 штуки).

Сфера использования

Сопротивление используется вместе со многими преобразователями частоты и механизмами тока постоянной величины наружным определителем скорости мотора, регулятором мощности.

Потенциометр оснащен шкалой на 10 делений, с ценой каждого 0,5. Это создает удобство для определения частоты вращения в механизмах в цифровом виде.

Размеры для установки потенциометра дают возможность ставить по отверстиям обычных переключателей с кнопками.

Подключение потенциометра частоты насосной установки делается винтовыми зажимами, без пайки.

Потенциометр в помощь к настройке преобразователя частоты

Командный сигнал задающей частоты часто приходит режим от разных источников, виды для разных приводов указаны в значениях параметра 02-00 – источник определения частоты выхода в сериях VFD-EL, VFD-E, VFD-F, VFD-B, а значение параметра 00-20 – VFD-VE, VFD-C2000 нужно подвергать настройке параметр 03-00.

В различных конструкциях преобразователей частоты размер параметра различается, потому что у них внутренний потенциометр, многие варианты потенциометров определяют импульсы сигналов определения частоты. Конкретные значения берутся в инструкции.

Частота задается по вариантам:

• Стрелками на моделях с внутренней управляющей панели.
• Клавишами up, down с наружных терминалов на моделях.
• С внутреннего потенциометра панели управления.
• Аналоговым сигналом, с наружного потенциометра.
• На всех видах с последовательного интерфейса RS
• Сигналами импульсов по направлению, без направления на VFD-VE, C2000.
• Командными сигналами по CAN open последовательному интерфейсу вида VFD C

Схемы соединений различаются для различных моделей потенциометров, определенная схема размещена в документах к прибору.

Если задавать частоту наружным потенциометром, то его нужно выбирать не менее 5 кОм, он не должен быть больше нагрузки сети питания +10 В, наибольшая сила тока 20 мА, у некоторых видов приборов может быть меньше.

Настройка преобразователя частоты с программированием параметров

При нажатии клавиши Prog высвечивается группа значений. Стрелками задаем необходимый номер, нажимаем на ВВОД, появляется номер параметра. Это значение меняем клавишами, возвращаемся к группе параметров клавишей MODE.

Для подтверждения выбора значения – клавиша Prog, на дисплее появляется значение. Изменяем его клавишами, подтверждаем клавишей Ввод.

После сохранения параметра высвечивается надпись End ненадолго. При возникновении ошибки появляется Err, означает недопустимые параметры, неправильное действие (многие параметры программируются при выключенном приводе).

В итоге составлен алгоритм начального запуска и первой настройки преобразователя частоты:

• Контроль частотного преобразователя мотора и питания.
• Первый запуск и сброс значений параметров на заводские до 50 герц.
• Настройка опций управления.
• Настройка источника задающей частоты.
• Окончательные настройки.

В инструкции имеются ответы на вопросы, возникающие в процессе настройки.

Если управление частотником происходит вручную, а не контроллером, то возникает неисправность резистора переменной величины (потенциометра). Если сломался наружный прибор, то переключаются на выносную панель. Если неисправен  прибор на выносной панели и нет наружного, то его устанавливают самостоятельно.

Видео настройка частотного преобразователя:

Настройка частотного преобразователя. Установка частоты потенциометром.

Цифровые потенциометры против механических: специфика разработки высококачественных систем

Журнал РАДИОЛОЦМАН, сентябрь 2017

Joseph Creech и David Rice, Analog Devices

В статье обсуждаются особенности совместного использования цифровых потенциометров с другими компонентами. Особое внимание будет уделено значению учета технических характеристик для каждого конкретного варианта устройства, дающего гарантию, что разработчик получит систему с наилучшими возможными параметрами.

Будут рассмотрены важные конструктивные соображения и характеристики, которые необходимо принимать во внимание при объединении цифровых потенциометров с другими элементами схемы, такими как операционные усилители, для создания гибких многоцелевых систем.

Будет также уделено внимание достоинствам и недостаткам цифровых потенциометров в сравнении с традиционными электромеханическими приборами. Приведены многочисленные примеры практического применения цифровых потенциометров, показывающие возможность значительного улучшения систем по сравнению с традиционными альтернативными решениями.

Например, использование цифрового потенциометра в качестве резистора обратной связи операционного усилителя позволяет изменять коэффициент усиления в зависимости от амплитуды входного сигнала.

Цифровые потенциометры – это переменные резисторы с цифровым управлением, которые можно использовать вместо функционально эквивалентных механических аналогов.

Если функциональность цифровых и механических переменных резисторов сопоставима, то технические характеристики, надежность и воспроизводимость оборудования с цифровыми потенциометрами в большинстве случаев намного выше.

Изменяя величину сопротивления потенциометров, можно регулировать величину напряжения или тока в устройстве. В сочетании с другими компонентами, такими как операционные усилители (ОУ), с их помощью можно управлять уровнем сигнала или коэффициентом усиления.

Использование цифровых потенциометров в качестве регулировочных компонентов позволяет разработчикам создавать гибкие и многофункциональные системы.

Например, замена цифровым потенциометром резистора обратной связи ОУ дает возможность изменять коэффициент усиления в соответствии с амплитудой входного сигнала. Конструктор получает преимущество работы с максимальным числом типов входных сигналов при минимальном количестве компонентов (таких, как операционные усилители) и меньшей площади печатной платы. При малых размерах цифровой потенциометр обеспечивает большую функциональность.

Сравнение цифровых и механических потенциометров

Цифровые и механические потенциометры имеют общие черты, позволяющие им быть взаимозаменяемыми во многих приложениях. Оба типа выпускаются в широком диапазоне сопротивлений и удовлетворяют потребности пользователей в регулируемых сопротивлениях.

Некоторыми преимуществами механических потенциометров являются способность выдерживать большие напряжения и токи и рассеивать большую мощность. Однако из-за особенностей конструкции характеристики и надежность механических потенциометров со временем ухудшаются.

Механические потенциометры более чувствительны к ударам и вибрации, а сопротивление подвижного контакта со временем может измениться из-за окисления, старения и износа, что уменьшает срок их службы. Цифровой потенциометр состоит из нескольких КМОП переключателей (Рисунок 1).

Отсутствие механических элементов делает его устойчивым к ударам, износу, старению и контактным шумам.

Рисунок 1.
Внутренняя структура цифрового потенциометра.

Что необходимо учитывать при выборе цифрового потенциометра

Как и в случае с другими компонентами вашего приложения, при выборе цифровых потенциометров необходимо учитывать некоторые факторы. Степень важности каждого параметра будет зависеть от конкретных характеристик и особенностей разрабатываемой системы.

Наиболее важные параметры цифровых потенциометров:

• Напряжение входного сигнала
• Максимальный ток и мощность
• Полное сопротивление
• Точность и температурный коэффициент
• Разрешение
• Число каналов в корпусе
• Линейность
• Состояние при включении
• Наличие памяти
• Интерфейс
• Размеры

Лучший способ разобраться в этих параметрах – определить степень влияния каждого из них на выбор цифрового потенциометра для конкретного приложения.

В качестве примера рассмотрим два приложения, в которых обычно используются цифровые потенциометры:

• Аттенюаторы сигналов постоянного и переменного тока;
• Регуляторы усиления схем на основе ОУ.

Цифровые потенциометры в качестве аттенюаторов

В этом режиме цифровой потенциометр аналогичен цифроаналоговому преобразователю (ЦАП) с низким разрешением. Схема включения, а также некоторые часто используемые обозначения и передаточная функция приведены на Рисунке 2. Сопротивление между крайними выводами A и B потенциометра обозначается RAB. Сопротивления между концами потенциометра и его движком обозначаются RAW и RWB.

Рисунок 2.
Цифровой потенциометр как ЦАП
с низким разрешением.

Чтобы правильно выбрать цифровой потенциометр для этой схемы, необходимо в первую очередь оценить его три ключевых параметра: диапазон напряжений питания, разрешение и линейность.

Наиболее важными параметрами являются напряжение питания (1) и разрешение (2), поскольку они определяют рабочий диапазон входных напряжений и количество различных уровней сопротивления, которые можно получить с помощью потенциометра.

Для характеристики линейности цифровых потенциометров используются те же параметры, что и для ЦАП: интегральная и цифровая нелинейность. Интегральная нелинейность определяет максимальное отклонение передаточной характеристики цифрового потенциометра от идеальной прямой линии, проведенной из начала координат в точку полной шкалы.

Цифровая нелинейность характеризует разницу между реальной и идеальной передаточными функциями для последовательных кодов.

Для приложений переменного тока, кроме перечисленных параметров (диапазон питающих напряжений, разрешение и линейность), необходимо также учитывать общий коэффициент нелинейных искажений и ширину полосы пропускания.

Регулировка коэффициента усиления ОУ с помощью цифрового потенциометра

Цифровые потенциометры очень удобны для управления усилением ОУ. С помощью цифрового потенциометра можно точно устанавливать соотношение Rb/Ra, определяющее усиление схемы.

Подобные усилители широко используются для регулировки громкости, калибровки датчиков, управления яркостью и контрастностью ЖК экранов.

При этом нельзя упускать из виду целый ряд важных характеристик цифровых потенциометров.

При потенциометрическом включении цифрового потенциометра необходимо помнить о том, что сопротивления его верхнего и нижнего плеч изменяются от нуля до максимального значения.

Поскольку сопротивление RAW увеличивается, а RBW уменьшается, передаточная функция принимает логарифмический характер (Рисунок 3а), наилучшим образом соответствуя особенностям зрительного и слухового восприятия человека.

Рисунок 3.
Схемы включения цифрового потенциометра.

Если требуется линейный характер регулировочной функции, цифровой потенциометр можно включить в режиме реостата (Рисунок 3б), в режиме ЦАП с верньером (Рисунок 3в) или в режиме установки линейного коэффициента передачи – специфической функции, доступной только в приборах семейства digiPOT+ компании ADI, например, в AD5144 (Рисунок 3г).

Реостатный режим с дискретным резистором

При использовании цифрового потенциометра в реостатном включении с последовательным постоянным резистором (Рисунок 3б) регулировочная характеристика усилителя может быть линеаризована. Эта схема проста, но требует учета ряда особенностей, обеспечивающих необходимую точность системы.

Сопротивления как механических, так и цифровых потенциометров по разным причинам отклоняются от своих номинальных значений.

Допуск сопротивлений механических потенциометров определяется сложностью достижения воспроизводимости в условиях массового производства.

Отклонение сопротивлений цифровых потенциометров также связано с особенностями технологического процесса, но в сравнении с механическими приборами повторяемость его значений намного выше.

Отклонение сопротивления дискретного резистора для поверхностного монтажа может быть меньше 1%, но разброс сопротивлений между концами некоторых цифровых потенциометров иногда достигает 20%.

Именно это несоответствие может привести к потере разрешения и стать серьезной проблемой, особенно в приложениях без обратной связи, где использование управления для компенсации ошибки нецелесообразно.

Там, где контроль возможен, присущая цифровым потенциометрам гибкость позволяет с помощью простейшей процедуры калибровки установить движок в нужное положение и компенсировать любое смещение.

В номенклатуре цифровых потенциометров Analog Devices имеются приборы с допусками от 20% до 1%, отвечающие самым строгим требованиям повторяемости и точности.

Для некоторых цифровых потенциометров, таких как AD5258/AD5259, выполняются заводские измерения величины погрешности, результаты которых сохраняются в доступной пользователю памяти, и могут служить для согласования резисторов при производстве.

Режим установки линейного коэффициента передачи

Последним способом является режим установки линейного коэффициента передачи – эксклюзивная функция семейства digiPOT+ компании ADI. Каким образом эта патентованная архитектура позволяет независимо программировать сопротивления каждого плеча RAW и RWB, показано на Рисунке 3г.

Этот режим дает возможность обеспечить линейную передаточную характеристику, зафиксировав сопротивления одного плеча (RWB) и изменяя сопротивление другого (RAW).

Такой режим аналогичен реостатному включению потенциометра с дискретным резистором, однако общая погрешность допуска в этом случае меньше 1%, даже без использования каких-либо комбинаций дополнительных последовательных или параллельных резисторов.

Рисунок 4.
Ошибка рассогласования для цифрового
потенциометра с сопротивлением 10 кОм.

Это связано с тем, что погрешность сопротивлений одинакова для резисторных цепочек обоих плеч потенциометра, и поэтому может не учитываться.

Рисунок 4 показывает, что ошибка рассогласования минимальна при больших значениях кода.

В первой четверти шкалы рассогласование превышает ±1% из-за дополнительных ошибок, вносимых сопротивлениями внутренних КМОП переключателей, которые нельзя игнорировать.

Почему для вашего приложения важна память

При использовании цифровых потенциометров для программирования уровней в схемах, калибровки датчиков и задания коэффициентов усиления от их состояния при включении питания зависят скорость и точность установки конфигурации устройства. Выпускается много видов цифровых потенциометров, различающихся вариантами задания пользовательской установки состояния при включении. Основных категорий цифровых потенциометров существует две:

• Энергонезависимые, содержащие на кристалле элемент памяти, в которой хранится положение движка при включении питания;
• Энергозависимые, не имеющие программируемой памяти, в которых движок, в зависимости от конфигурации, при включении питания устанавливается в нулевое, среднее или максимальное положение. Конкретные особенности каждого прибора описаны в технической документации.

Энергонезависимые потенциометры дополнительно классифицируются по типу памяти:

• EEPROM;
• Однократно программируемые (OTP);
• Многократно программируемые.

Широкий ассортимент видов памяти позволяет подобрать цифровой потенциометр наиболее подходящий для конкретной системы. Например, в устройствах, требующих постоянной регулировки, могут использоваться энергозависимые цифровые потенциометры.

Для систем с однократной заводской калибровкой лучше подойдут потенциометры с ОТР памятью.

Цифровые потенциометры с EEPROM сохраняют положения движка, так что после включения питания они возвращаются в последнее состояние и могут продолжать регулироваться по мере необходимости.

Заключение

Как было показано выше, цифровые потенциометры могут применяться при создании простых в использовании регулируемых сигнальных цепей, заменяя в них механические потенциометры, улучшая таким образом характеристики и надежность системы и сокращая площадь печатной платы. Учет вышеизложенных соображений позволит упростить разработку систем и улучшить их характеристики.

Примечания

Амплитуда сигнала, передаваемого через цифровой потенциометр, ограничена его минимальным и максимальным напряжением питания. Если сигнал выходит за эти пределы, он будет ограничен внутренними защитными диодами. Для сигналов переменного тока необходимо использовать потенциометры с двуполярным питанием или, при однополярном питании, добавлять к сигналу постоянную составляющую.

Так же, как и в случае ЦАП, разрешение определяется количеством положений движка. При типичных значениях 128 или 256 у некоторых приборов этот параметр может достигать 1024.

Материалы по теме