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Solución:
Esta es mejor..
simular este circuito: esquema creado con CircuitLab
Las ventajas son:
- Baja sensibilidad a la tolerancia del potenciómetro y tempco (puede usar resistencias de precisión para R2/R3)
- Rango de ajuste fino bastante lineal y casi constante en mV
- Bastante constante (+/-0.5%) y predecible impedancia de salida (mínimo 9.09K máximo 9.195)
- Baja sensibilidad a la CRV (variación de la resistencia de contacto) de los potenciómetros (1 % CRV en R1 da como resultado una variación del 0,05 %).
Este circuito consume aproximadamente 20 mA del riel de 5 V. Si eso es un problema, puede aumentar R4 10: 1, aumentar R4 y R1 en otro 10: 1 a expensas de un poco de rendimiento o escalar todo el valor a expensas de la impedancia de salida.
Su circuito #1 tiene una impedancia de salida de 0 ohms a 27.5K, dependiendo de la configuración del potenciómetro.
Fino y grueso solo lo lleva hasta cierto punto, también podría considerar un divisor de voltaje conmutado para el ajuste “grueso”. Esperar que el ajuste “grueso” se mantenga estable dentro del 0,2% puede ser demasiado pedir a menos que sea un potenciómetro muy bueno.
Tenga en cuenta que su recipiente de plástico conductor no especifica un coeficiente de temperatura en absoluto, eso se debe a que los recipientes de plástico conductor son generalmente horribles, tal vez +/- 1000 ppm / ° C típicamente, por lo que usarlos como un reóstato en lugar de un divisor de voltaje no es tan bueno. ocurrencia. Lo tienes reducido en 5:1 por las proporciones de los botes, pero sigue siendo bastante malo. El circuito que presenté normalmente sería 5 veces mejor con resistencias decentes para R2/R3 porque los potenciómetros se usan únicamente como divisores de voltaje.
Editar: como una buena aproximación para R4 << R3 y R1 << R2 (puede hacer los cálculos exactos en Matlab teniendo en cuenta las resistencias del potenciómetro si lo desea), el voltaje de salida es:
$ V_SALIDA = 5,0 (frac alpha cdot 9,09K10K + frac beta cdot 9,09K100K) $
Donde 0$le alphale 1$ es la posición de R1 y 0$le beta le 1$ es la posición de R4
Entonces, el rango de R1 es 4.545V y el rango de R4 es 0.4545V. Si centras ambos potenciómetros obtienes 2.500V. Si puede configurar R4 al 1% de la escala completa (razonable), esa es una resolución de 4,5 mV.
+1 para Spehro Pefhany. Ese es un circuito muy elegante. En cuanto a cómo funciona, así es como lo veo:
simular este circuito: esquema creado con CircuitLab
La asimetría del divisor de voltaje (asimétrico porque R3 > R2) hace que uno de los potenciómetros sea grueso y el otro fino. Debido a que R2 < R3, el voltaje de salida será principalmente una función de V1, con V4 capaz de realizar ajustes finos.
La advertencia aquí es, por supuesto, que la impedancia de salida de los potenciómetros cambia con la posición del limpiaparabrisas, por lo que la aplicación del teorema de Thévenin en el primer paso solo es correcta cuando los potenciómetros están en sus puntos medios, ya que el potenciómetro se mueve a cualquier extremo. la impedancia de salida se aproxima a 0Ω. Sin embargo, dado que R2 y R3 son mucho más grandes que cualquiera de los potenciómetros, esta variabilidad es relativamente insignificante, tanto en términos de no linealidad como de variación en la impedancia de salida del circuito en general.