线绕电位器产生的毛刺


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使用了一段时间的旋钮锅后,我遇到了问题。这是一个持续存在的问题,我们在当地的工厂看不到。我想知道你们中是否有人遇到过这个问题,更重要的是,他们知道解决方案。

锅:Bourns 3590S-1-203L,10圈,面板安装,20k,旋钮式锅。

https://www.bourns.com/pdfs/3590.pdf

问题:

耐用性。使用某些时间(月/年)后,通常会出现小故障输出。

图片显示了手动转动的好锅(蓝色)和坏锅(黑色)的痕迹:


在此处输入图片说明


  • 最初,没有任何问题的迹象。一段时间后出现毛刺...

  • 一旦锅出现小故障,它们就会永久存在,并且总是在10圈内出现在相同的位置。

  • 毛刺似乎可以出现在十转范围内的任何位置。

  • 占空比低。假设每天向前和向后旋转十圈(这仍然是高估)。

  • 电位器设置可能会在同一位置保持(通电或不通电)几天,几周。

  • 尽管不鼓励(并且不常见),但可以在任何位置将抽头设置为系统后再打开电源。通常应将其设置为完全CCW。

  • 当手工焊接引线时,我们在锅舌上使用散热器时非常小心。高品质的控温熨斗。经验丰富的组装工。SAC305 /免清洗助焊剂。

  • 焊接前将锅盖擦拭器放置在一个极端的位置(主要是确定此问题是否可能是焊接过程中热损坏的结果)。

  • 工作环境倾向于环境控制。即使不太可能出现高湿度,也有可能。

  • 旋钮锅盘和面板均接地良好,并带有专用的底盘导体。

  • 我们已经看到塑料轴和金属轴的锅都出现故障。

这是20k电位器的驱动器和缓冲电路的副本:


问题罐是连接到顶部3个黄色端口的“ Panel_Cmd_Knob_Pot”

在此处输入图片说明

(上面未显示U2A。此部分在其他地方用作另一个低速缓冲区。)


+/- 12VDC电源来自+/- 15轨(开关电源),线性地在板上进行后调节(LM3937 / LM2990系列)。

所有连接均为“永久”连接(无热插拔)。

我打算下一步尝试什么:

在旋钮电位器抽头和U2B缓冲器输入之间增加一个串联电阻。可能存在或可能不存在限流上电瞬变。

还有更好的主意吗?

更新:

  • 5/22:将可疑罐子送到Bourns进行评估。
  • 6/5:从Bourns请求状态更新。暂无回应。
  • 7/22:Bourns已经承认他们手中有锅,要研究它的同伴不去旅行了。但是从那以后,他们变得漆黑一片,似乎不愿或无法提供任何见解。建议:不要做我做的事情和/或避免使用这些零件。
  • 9/10:博恩斯保持安静。放弃,并结束这个问题。

-克里斯


2
您是否向布恩斯提出了这个问题?改用其他制造商怎么样?
AlmostDone

1
“您向布恩斯提出了这个问题吗?”:我刚刚做了。让我们看看他们是否有任何建议……
克里斯·克努森

2
旋转寿命是1M个周期,您似乎无法达到。他们的质量检查人员绝对需要了解这一点,他们可能会要求您向他们发送一些有问题的部门进行调查。如果您的公司建立了质量体系,可以生成供应商不合格报告,那么该手续可能会加快他们的流程,以符合他们自己的质量管理体系。
AlmostDone '18年

1
这些位置是随机分布的,还是它们与某物(例如彼此)相关联,将它们留在一段时间内的位置?您是否还排除了超过负载寿命的情况?另外,您应该拆开一些并检查它们失败的位置。
PlasmaHH

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我很想知道他们所发现的是问题所在。如果发现,请发表后续报告。
AlmostDone

Answers:


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切换到导电塑料元件,甚至尝试使用同一锅的密封衬套。问题在于,它可能在机械刮水器上形成磨损点,或在其内部形成了碎屑/灰尘。我可能会尝试3590S-4-203L,如果没有成功,那么如果它真的不需要10圈,那么也许只是一个密封轴导电塑料锅。

如果该设计没有电流流过抽头,您将永远不会知道抽头产生的噪声。


我需要保持10转弯规格...
克里斯·克努森

1
将尝试密封版本的花盆。由于我不希望有足够的性能数据来得出几个月/几年的结论,因此我接受drtechno的回答(@ Sparky256有足够的要点...)。
克里斯·克努森

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添加重型RC滤波器(1 M * 100nF)将有助于降低锅在移动时的噪音,但是坏点总是一个坏点。

我每天使用静脉曲张时也遇到了同样的问题。在某个时刻,该元件在坏点处没有导电,但是一次又一次地使用相同的点而产生的微弧电流是元凶,因此每两年我必须更换一次。

我使用的花盆没有这个问题。当电位计处于极限范围时,与抽头串联的10K电阻会减少任何直通电流,并且运算放大器可能在接近其供电轨的情况下传导或钳位电压。

我确实改用了1K 电位计来降低对噪声的敏感度,但是即使经过10年的大量使用,我也从来没有一个有坏点的电位计,但是我使用的是导电塑料电位计,而不是线绕的。


过滤是一种选择,但是我宁愿修复我做错的任何事情。
克里斯·克努森

@ChrisKnudsen。综上所述,我认为您的错误在于使用线绕壶代替长寿命的导电塑料,并插入一个基本的RC滤波器以消除抽头噪声并阻止任何直通电流。
Sparky256 '18

我认为您可能在正确的道路上。我将这篇文章炖一下,看看是否还有其他问题。
克里斯·克努森

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您必须从抽头汲取一些电流才能使其自动清洁,就像开关一样。1mA就足够了。如果是镀金的,也许50uA就足够了。


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我一直在寻找有关的数据,但没有发现。仅在成分罐(非金属结)的应用笔记中:Bourns:“在Bourns Trimpot,我们进行了广泛的工作,以更好地定义成分电位计中非金属结的干式电路条件。” ...“ ...的绝对最小抽头电流为25微安,最好超过100微安。这将为您提供足够的电流通过抽头,以帮助您避免在较长的时间和温度范围内出现干电路问题。” 线绕锅或混合锅根本没有提到这个问题。
克里斯·克努森

我并不是要说这不是问题,只是我找不到任何已发布的指南。
克里斯·克努森

@ChrisKnudsen令我惊讶的是,对于非金属电位计而言,这根本是个问题,因为它们不会经历任何形式的氧化。
τεκ

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我以前在电位器上见过这种类型的故障,在转弯时,轨道表现出奇怪的特性。长话短说,由于车辆的振动,履带解体/失效。我们最终转向了RVDT。


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(想发表评论,但积分不足,请改用ANSWERing。)

就我而言只是SWAG,但电偶腐蚀可能是起因还是促成因素?我记得我是一名从事电话系统研究的新工程师,他了解到系统电压是接地和-48VDC,而不是接地和+ 48VDC,以抵消这种影响。

参考该原理图,电位计的抽头仅到达U2B的同相输入,因此输入偏置电流将流过抽头。偏置电流规格小于+/- 1 nA(在温度范围内为+/- 1.5 nA),因此不是一堆,而是一些东西。也许在正确的条件下-输入偏置电流的极性和大小,轴不活动,湿度,温度(猫眼可见?),都会出现问题。有一个线索可能是,只有在刮水器停放了一段时间的地方才出现坏点。如果确实存在问题,则一种解决方案是在抽头中将电阻器连接到电位计的合适端:高端将电流提供给抽头,或者将低端将电流吸收到抽头中。大电阻(例如1 Meg)可能会解决问题,并且不会影响电位计的范围。

就像我提到的,它只是SWAG,但想传递下去。也许Bourns的工程师可以审查(如果他回来的话),或者SE上一些对主题更熟悉的人可以发表评论。

希望您能深入了解并解决它!

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