Potenciómetros análogos - Hardware

Nota

Esta sección cubre el hardware del potenciómetro análogo. Para obtener una guía de software para potenciómetros analógicos, consulte Potenciómetros analógicos - Software.

Advertencia

Los potenciómetros generalmente tienen un rango de recorrido limitado mecánicamente. Los usuarios deben tener cuidado de que sus mecanismos no giren sus potenciómetros más allá de su recorrido máximo, ya que esto dañará o destruirá el potenciómetro.

Aparte de quadrature encoders, otra forma común de medir la rotación en los robots FRC® es con potenciómetros analógicos. Un potenciómetro es simplemente una resistencia variable: a medida que gira el eje del potenciómetro, la resistencia cambia (generalmente de forma lineal). Colocando esta resistencia en un divisor de voltaje permite al usuario medir fácilmente la resistencia midiendo el voltaje a través del potenciómetro, que luego se puede usar para calcular la posición de rotación del eje.

Cableado de un potenciómetro analógico

Como lo sugieren los nombres, los potenciómetros analógicos se conectan a los puertos analog input de la roboRIO. Sin embargo, para entender exactamente cómo cablear potenciómetros, es importante entender sus circuitos internos.

Wiring a potentiometer to an analog input of the roboRIO.

La imagen de arriba a la izquierda muestra un potenciómetro típico. Hay tres pines, al igual que en las entradas analógicas de RIO. El pin del medio es el pin de señal, mientras que los pines exteriores pueden ser el que sea de alimentación o de tierra.

Como se mencionó anteriormente, un potenciómetro es un divisor de voltaje, como se muestra en el diagrama de circuito de la derecha. A medida que gira el eje del potenciómetro, las resistencias R1 y R2 cambian; sin embargo, su suma permanece constante [1] _. Por lo tanto, el voltaje en todo el potenciómetro permanece constante (para el roboRIO, esto sería 5 voltios), pero el voltaje entre el pin de señal y el pin de voltaje o tierra varía linealmente a medida que gira el eje.

Dado que el circuito es simétrico, es reversible; esto permite al usuario elegir en qué extremo del recorrido el voltaje medido es cero y en qué extremo es de 5 voltios. Para invertir la direccionalidad del sensor, ¡simplemente se puede conectar al revés! Asegúrese de verificar la direccionalidad de su potenciómetro con un multímetro para asegurarse de que esté en la orientación deseada antes de soldar los cables a los contactos.

Encoders absolutos

Connecting a US Digital MA3 Absolute Encoder to the roboRIO.

Un «codificador absoluto» es un codificador que mide la posición absoluta del eje del codificador, en lugar de como lo hace el movimiento incremental (como quadrature encoder). En este sentido, los codificadores absolutos son más similares a los potenciómetros que a los codificadores incrementales. Muchos codificadores absolutos ofrecen una salida analógica simple; estos se pueden usar exactamente de la misma manera que un potenciómetro, excepto que su cableado no es generalmente reversible. Los codificadores absolutos tienen la ventaja de carecer de un límite de recorrido estricto: la señal simplemente se restablecerá cuando el eje cruce el punto cero. El potenciómetro analógico que se muestra arriba se puede encontrar en AndyMark.

Los codificadores absolutos que no ofrecen una salida analógica simple requieren more complicated communications with the RIO.

Pie de nota

1

La forma en que esto realmente funciona es generalmente haciendo que el eje controle la posición de un contacto a lo largo de un «limpiador» resistente de longitud fija a lo largo del cual fluye la corriente; la resistencia es proporcional a la longitud del limpiador entre el contacto y el extremo del limpiador.