Un potenciómetro de cuerda es un transductor que se utiliza para detectar y medir la posición lineal y la velocidad mediante un cable flexible y un carrete con resorte. Otros nombres comunes incluyen potenciómetro de cuerda , transductor de extensión de cable , sensor de cable y sensor de yo-yo .
Componentes
Los potenciómetros de cuerda se componen de cuatro partes principales: un cable de medición, un carrete, un resorte y un sensor rotatorio. Dentro de la carcasa del transductor, un cable de acero inoxidable se enrolla en un carrete cilíndrico de diámetro constante mecanizado con precisión que gira a medida que el cable de medición se enrolla y desenrolla.
Para mantener la tensión del cable, se acopla un resorte de torsión al carrete. El carrete está acoplado al eje de un sensor rotatorio (un potenciómetro o codificador rotatorio ). A medida que el cable del transductor se extiende junto con el objeto móvil, hace que el carrete y los ejes del sensor giren. El eje giratorio crea una señal eléctrica proporcional a la extensión lineal o velocidad del cable.
Aplicaciones
Los potenciómetros de cuerda se utilizan para medir la posición de un objeto en movimiento. El cable de medición se puede conectar directamente a la parte móvil, lo que proporciona una medición constante de su posición lineal. Este tipo simple de dispositivo de medición ha sido utilizado por ingenieros y diseñadores durante aproximadamente 40 años. [ cita requerida ] Los potenciómetros de cuerda son generalmente duraderos, fáciles de usar y económicos.
La aplicación original de los potenciómetros de cuerda en la década de 1960 fue la prueba de fatiga cíclica aeroespacial . [ cita requerida ] Los ingenieros diseñaron y construyeron estas unidades originalmente para medir el movimiento de las piezas de los aviones a medida que se ciclaban durante la prueba. [ cita requerida ] Hoy en día, el potenciómetro de cuerda se utiliza tanto para pruebas como para ser un componente del equipo. [ cita requerida ] Las aplicaciones comunes incluyen:
- Medición de la posición del cilindro hidráulico.
- pruebas automotrices y aeroespaciales,
- automatización de fábrica,
- dispositivos médicos,
- petróleo y químicos,
- pruebas estructurales,
- maquinaria industrial,
- robótica. [1] [2]
Los cilindros hidráulicos se utilizan en muchas industrias, como carretillas elevadoras , grúas y plataformas aéreas, manipulación de materiales, fundición a presión , petróleo y gas, robótica y automatización. [ cita requerida ] La medición de la extensión del cilindro requiere el conocimiento de su posición actual y, a menudo, se utiliza un potenciómetro de cuerda.
El potenciómetro de cadena se puede conectar como una resistencia de tres cables (divisor de voltaje), en un circuito de control, o se puede empaquetar con componentes electrónicos para producir una señal de medición en una forma útil, como un voltaje variable de 0-10 VCC, corriente variable de 4-20 mA , codificador de pulsos, comunicaciones Bus ( DeviceNet y Canbus ) y RS-232 .
Los rangos de medición varían desde aproximadamente 1 pulgada hasta más de 100 pies y están disponibles en muchos tamaños de paquete apropiados.
Limitaciones del método
Dado que el cable de medición puede combarse o desviarse por el viento o la gravedad, la precisión general de la medición con un potenciómetro de cuerda es limitada. El mecanismo del cable limita la velocidad a la que se puede mover el objeto medido. Los cambios de temperatura afectan tanto a la longitud del cable como al valor de resistencia del potenciómetro. Cuando se deben medir varios objetos, como artículos en una línea de montaje u objetos que están calientes o recubiertos con pintura húmeda, se requiere un método sin contacto.
Otros métodos de medición de posición lineal incluyen los LVDT , sensores capacitivos e inductivos y transductores de piñón y cremallera que convierten el movimiento lineal en movimiento rotatorio. Existen transductores ópticos (tiempo de vuelo), ultrasónicos y de radar que encuentran aplicaciones especializadas.
Referencias
- ^ W. McMahan, V. Chitrakaran, M. Csencsits, D. Dawson, ID Walker, BA Jones, M. Pritts, D. Dienno, M. Grissom, CD Rahn, "Pruebas de campo y pruebas del manipulador continuo OctArm", Actas de la Conferencia internacional IEEE sobre robótica y automatización, págs. 2336-2341, mayo de 2006
- ^ "Copia archivada". Archivado desde el original el 23 de septiembre de 2015. Consultado el 21 de julio de 2015 .
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Enlaces externos
- Potenciómetro de cuerda: diagramas y explicaciones
- Ollas de cuerda: aplicaciones
- Guía de ingeniería de potenciómetros y codificadores de cuerdas