ポテンショメータを使用して角度を測定することは良い考えですか？

arduinoを使用してヒンジの2つの要素間の角度を測定したいと思います。回転式ポテンショメータを使用できますか？

キャリブレーションのために2つのエッジ位置（0度と90度）で読み取りを行う場合、それらの位置の間で抵抗が直線的に変化すると想定できますか？

シャフトが継続的に回転可能なポットに接続される前に、私はこれをしなければなりませんでした。これは、2つのワイパーが1/2回転離れている通常のポットです。

ポットはかなり直線的でしたが、私たちがやろうとしていたことには十分ではありませんでした。キャリブレーション手順を追加し、ピースワイズリニアルックアップを行いました。私がその鍋と私たちが望んでいた正確さを正しく覚えている場合、20度ごとのキャリブレーションポイントで十分であるように見えました。一度キャリブレーションされたポットはどれもかなり一貫したままでした。時間が経つにつれて摩耗が多くなり、再キャリブレーションが必要になると思いますが、最初は1回のキャリブレーションでシステムを出荷できる程度に調整しました。他のメインテナンスの実行がすでにスケジュールされている場合は、定期的にキャリブレーションを指定しました。

長期間のポットは、特定の量の使用後に定期的に再調整しない限り、おそらく角度の適切な尺度ではありません。ワイパーはスライダーをこすり、最終的に材料を摩耗させて抵抗を変化させます。

長期的な一貫性が必要な場合は、ロータリーエンコーダを入手してください。

センサーとしてのポットには2つの問題があります。

1. ワイパーは、トラックに沿ってワイパーが擦れると、電気ノイズを発生させる可能性があります。
2. ポットはかなり高インピーダンスのセンサーなので、信号線が長いとノイズを拾う可能性があります。
3. ADCのサンプルアンドホールドコンデンサが原因で、ADCでポットをサンプリングする場合、この高インピーダンスは問題を引き起こします。

電気ノイズの問題は、ワイパーとグランドの間にある小さなコンデンサで簡単に解決できます。約10nFで十分です。値が大きいほど良いですが、信号がスイングできるレートが制限されます。

ユニットゲインのオペアンプを追加すると、長い配線に沿って信号を駆動できます。また、ADCのサンプルホールドコンデンサに信号を適切に駆動し、ノイズのない良好な読み取り値を提供します。

リニアテーパーロータリーポテンショメーターを使用することは、必要な直線性が得られる場合は有効なアイデアです。選択するポテンショメータによっては、これを実験的に決定する必要があります。角度センサーとして使用するように設計されたハイエンドポテンショメーターには、直線性の仕様が保証されていますが、ローエンドポットにはありません。

アプリケーション、物理的な方向、正確性のニーズ、および予算によって異なります。また、光学式シャフトエンコーダーや傾斜計を検討することもできます。

このリンクをポテンショメンターの線形性に関する情報に追加するように編集しました。

抵抗は温和な状態でも変化します。つまり、最初であっても、キャリブレーション後でも精度がいくらか疑わしい場合があります。

たとえば、ゼロオームが0度で、1Mオームが90の場合、それは電流に影響し、続いてその抵抗で消費される電力に影響します（抵抗を直列に配置することは私が想像するのに良い考えです）私が想像する通りに設計されています。

角度を測定する正しいデバイスは、ロータリーエンコーダーと呼ばれます。絶対または増分の2種類があります。インクリメンタルエンコーダーは、シャフトの角度の増分を出力し、角運動の測定に使用されます。絶対エンコーダはシャフト上の実際の位置を出力し、絶対角度の測定に使用されます。

ポットはこれに使用できますが、精度をあまり必要としない場合のみです。鍋の抵抗には熱ドリフトがあります。抵抗は摩耗によってもドリフトし、汚れます。など。ヒンジが開いているか閉じているかだけを知りたいのでない限り、鍋とルックアップテーブルだけを定期的に再校正する必要があります。その場合は、適切な長さのシャフトを備えた単純な押しボタンで十分に機能します。実際に角度を測定する必要がある場合は、ロータリーエンコーダーを使用してください。

完全にノーノー...バランシングボットに使ってみたところ、軽い振り子に取り付けて無残に壊れてしまいました。摩擦による遅れがあり、感度も十分でないのでジャイロの使用を強くお勧めします。非常に安価な代替策の1つは、WiiMotion Plus（$ 10〜$ 15）を使用することです。

それは、たとえば1度の抵抗をどれだけ正確に測定できるかに依存します。ポテンショメータの直径が大きいほど、分解能が高くなります。