Потенциометрические датчики положения

Потенциометрические датчики положения очень широко применяются в промышленности, у них более простая конструкция и низкая стоимость. Потенциометрические датчики положения часто бывают экономически лучшим выбором.

Модели приборов и аналоги

В таблице представлены модели потенциометрических датчиков положения/линейного перемещения) разных типов:

Модель	Диапазон измерения	Питание	Температура	Выход	Уровень защиты	Особенности
T/TS	0…25~ 0…150 мм	0…42В DC	-30…+100°C	Делитель напряжения	IP40	Шаровое шарнирное соединение, двунаправленное движение стержня
TR/TRS	0…10~ 0…100 мм	0…42В DC	-30…+100°C	Делитель напряжения	IP40	Имеет пружину возврата, 2-направленное движение стержня, совместим со стандартными наконечниками
TE1	0…25~ 0…150 мм	16…30В DC	-40…+85°C	Аналоговый ток (4…20, 20…4мА) и напряжение (0…10В DC, 10…0 В DC)	IP40	Шаровое шарнирное соединение, интегрированная электронная схема с нормированными выходными сигналами
TE1 с возвратной пружиной	0…25~ 0…100 мм	16…30В DC	-40…+85°C	Аналоговый ток (4…20, 20…4мА) и напряжение (0…10В DC, 10…0 В DC)	IP40	Имеет возвратную пружину, интегрированная электронная схема с нормированными выходными сигналами, совместим со стандартными наконечниками
TEX с поворотной головкой $Потенциометрические датчики положения$	0…10~ 0…300 мм	0…42В DC	-40…+85°C	Делитель напряжения	IP54	В конструкции предусмотрена поворотная головка для монтажа
TEX с приводной штангой $Потенциометрические датчики положения$	0…10~ 0…300 мм	0…42В DC	-40…+85°C	Делитель напряжения	IP54	На приводной штанге предусмотрена резьба для надежной фиксации, большой выбор монтажных опций
TEX с возвратной пружиной $Потенциометрические датчики положения$	0…10~ 0…200 мм	0…42В DC	-40…+85°C	Делитель напряжения	IP54	Имеет возвратную пружину, совместим со стандартными наконечниками
TX2 с поворотной головкой	0…25~ 0…300 мм	0…42В DC	-40…+85°C -20…+100°C	Делитель напряжения	IP67	Имеет высокий уровень защиты, в конструкции предусмотрена поворотная головка для монтажа
TX2 с крепежными хомутами	0…25~ 0…300 мм	0…42В DC	-40…+85°C -20…+100°C	Делитель напряжения	IP67	Имеет высокий уровень защиты, предусмотрены крепежные хомуты для монтажа
LWG	0…50~ 0…750 мм	0…42В DC	-30…+100°C	Делитель напряжения	IP65	Высокий уровень защиты, имеет поворотную головку для монтажа, приводная штанга с двойной поддержкой
LWX-003	0…50~ 0…750 мм	0…42В DC	-30…+100°C	Делитель напряжения	IP67	Высокий уровень защиты, полностью металлический корпус, специальная технология компенсации давления с GORE мембраной, поворотная головка для монтажа
LWX-004	0…50~ 0…750 мм	0…42В DC	-30…+100°C	Делитель напряжения	IP67	Высокий уровень защиты, имеет защитный рукав для вала и полностью металлический корпус, специальная технология компенсации давления с GORE мембраной, поворотная головка для монтажа
LWH	0…75~ 0…900 мм	0…42В DC	-30…+100°C	Делитель напряжения	IP55	Высоконадежный, работает с большими скоростями и ускорениями (до 20 g), конструкция максимально адаптирована для удобного монтажа
TLH	0…100~ 0…3000 мм	0…42В DC	-30…+100°C	Делитель напряжения	IP40 IP54	Работает с большими скоростями и ускорениями (до 20 g), имеет скользящий контакт в отсутствие приводной штанги, ослаблен pump-эффект
LFP	0…50~ 0…500 мм	0…42В DC	-40…+125°C	Делитель напряжения	IP67	Высокотемпературный вариант, имеет высокий уровень защиты
PTP	0…10~ 0…300 мм	0…42В DC	-40…+100°C	Делитель напряжения	–	Для закрытых устройств, компактный корпус, невысокая стоимость
PTN	0…25~ 0…250 мм	0…42В DC	-40…+100°C	Делитель напряжения	–	Для закрытых устройств, компактный и экономичный, простой монтаж (приклеивание, зажимание)
PTX	0…10~ 0…300 мм	0…42В DC	-40…+100°C	Делитель напряжения	–	Сверхкомпактный корпус для закрытых устройств, простой монтаж (возможно приклеивание, зажимание)
RPH	100…1950 мм	15…28В DC 15…30В DC	-20…+80°C	5 кОм / 10 кОм / 20 кОм / 0(4)…20 мА / 0…10 В	IP40 IP53	Версия датчиков с бесштоковым исполнением, в корпусе из анодированного алюминия
RTL	30…1000 мм	до 28В DC 15…30В DC	-20…+80°C	5 кОм / 10 кОм / 0(4)…20 мА / 0…10 В	IP65	Потенциометры с невысокой стоимостью, в корпусе из анодированного алюминия
LPC	50…800 мм	до 28В DC 15…30 В DC	-20…+80°C	5 кОм / 10 кОм / 0…20 мА / 4…20 мА / 0…10 В	IP65	Линейный потенциометр с шарнирным креплением
LMT	10…25 мм	до 28В DC	-20…+80°C	2 кОм	IP54	Линейный потенциометр с алюминиевым корпусом и стальным рабочим штоком
OPH	50…1000 мм	до 28В DC	-20…+80°C	5 кОм / 10 кОм	IP10	Линейный потенциометр с открытым корпусом

Области применения потенциометрических датчиков положения

Основная область применения потенциометрических датчиков положения:

Производства, где возможны электрические помехи, способные помешать работе датчиков иных типов (+ требующие экономичного техпроцесса)
Системы позиционирования (вентильные привода, солнечные панели, антенны и т.п.)
Машиностроение, сборочная/тестировочная техника
Упаковочные, сварочные и клепальные машины
Автомобильная техника, транспорт (цилиндры в рулевом управлении, стеклоподъемники, зеркальные системы, откидные крыши, кресла)
Робототехника, электропривод (позиционирование механизмов)
Строительная сфера
Медицинское оборудование
Деревообрабатывающая промышленность
Сфера образования, наука, отдел качества на производстве (стендовое оборудование, лаборатории)

Назначение потенциометрических датчиков

Измерение линейного перемещения (положения) разного рода объектов, рабочих органов машин и механизмов в промышленности, мониторинг и передача данных
Применение в качестве звена обратной связи в автоматизированных системах управления, робототехнике
Оценка расстояний до объектов без жесткой привязки (используются измерительные наконечники)
Проверка качества работы механизмов, проведение испытаний в диагностических и испытательных лабораториях

Преимущества

Основные преимущества датчиков линейного перемещения потенциометрического типа:

Устойчивость к электрическим и магнитным помехам
Простота конструкции, экономичность
Стабильность функции преобразования
Как правило более малые габариты и вес, компактность

Недостатки

Недостатки в основном исходят из принципа работы:

Присутствует скользящий контакт, а контактный способ измерения снижает срок службы прибора в сравнении с бесконтактными сенсорами
Требуется усилие для перемещения позиционного маркера/движка. В отдельных случаях (несоблюдении РЭ) это может привести к погрешности

В качестве альтернативы потенциометрическим датчикам положения можно рассмотреть бесконтактные датчики положения.

Принцип работы потенциометрических датчиков положения

Рабочий принцип удобно рассмотреть на модели LFP.

В отличие от других моделей этот прибор не имеет приводной штанги, но принцип остается общим. Нажимной штифт соединен с объектом, положение которого необходимо регистрировать. По мере своего движения он замыкает цепь по контакту 2. Сама же электрическая схема датчика выглядит как переменный резистор, где два конца выводятся на 1 и 3 контакты, а подвижный элемент на 2-й. Путем подачи питания на выводы 1 и 3 можно снимать сигнал как с обычного делителя напряжения и судить по нему о положении объекта.

Остальные модели используют такой же базовый метод, но могут отличаться по своей конструкции, например использовать приводную штангу или иметь внутреннюю электронную схему обработки и нормализации сигнала как у TE1.