Pract2

Instructivo de laboratorio de SENSORES Y ACTUADORES 103-259

Práctica # 2
EL POTENCIÓMETRO
Introducción.
Podemos definir al Potenciómetro como una resistencia regulable en un circuito eléctrico,
los cuales son encontrados en la mayoría de los sistemas donde se requiere variar algún
parámetro de operación, o sensar un desplazamiento.
Potenciómetro monovuelta.- Potenciómetro donde la rotaciónmecánica que provoca el
desplazamiento del cursor en la totalidad del elemento resistivo es inferior o igual a 360º.
Objetivo.
En esta práctica el estudiante conocerá los principios básicos del potenciómetro, sus
principales tipos, características y aplicaciones. Además deberá describir el
comportamiento de un potenciómetro y la relación entre su desplazamiento angular y el
voltaje de salida.
Marcoteórico.
Un potenciómetro es un elemento resistivo que tiene un contacto deslizante que puede
desplazarse a lo largo de dicho elemento. Este desplazamiento se convierte en una
diferencia de potencial.
El potenciómetro rotacional o giratorio esta formado por una pista o canal circular con
devanado de alambre o por una capa de plástico conductor; sobre la pista rota un contacto
deslizante giratorio. Sitenemos un voltaje de entrada constante entre las terminales 1 y 3, el
voltaje de salida Vo entre las terminales 2 y 3 es una fracción del voltaje de entrada. Esta
fracción depende de la relación de resistencia R23 comparada con la resistencia total o R13 .

Figura 2.1.- Principales tipos de potenciómetros.
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Si la resistencia de la pista por unidad de longitud es constante, entonces la salida es
proporcional al ángulo a lo largo del cual gira el deslizador. En este caso un desplazamiento
angular se puede convertir en una diferencia de potencial.
VO R23
=
VS R13

Ecuación 2.1.
Podemos suponer que la resistencia cambia
uniformemente
a
lo
largo
del
desplazamiento, dicha suposición será
tomada paraencontrar una constante en el
potenciómetro, sin embargo esta suposición
es falsa pues la linealidad del potenciómetro
está acotada.
Figura 2.2.- Conectores de un
Potenciómetro.

Si definimos un potenciómetro como 2 resistencias variables ( R12 y R23 ) las cuales
obedecen la siguiente ecuación: R12 + R23 = Rt , donde Rt es la resistencia total del
potenciómetro, tendríamos un diagrama como el dela figura siguiente.

Figura 2.3.- Diagrama de conexión del potenciómetro.
En un circuito en serie, la corriente que viaja en todo el circuito permanece constante y se
puede determinar por la ley de Ohm.

I=

Vf
Rt

Ecuación 2.2.
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Donde V f es el voltaje suministrado por la fuente y Rt es laresistencia total del circuito.
El voltaje medido entre las terminales 2 y 3 del Potenciómetro se puede calcular mediante
la siguiente ecuación:
V23 = I R23
Ecuación 2.3.
Sustituyendo la ecuación 2.2 en la 2.3 se obtiene la siguiente ecuación:

V
V23 = ( f ) R23
Rt
Ecuación 2.4.
Ya que R23 es variable y suponiendo que este varía linealmente respecto al
desplazamiento angular del cursor podemos decir que laresistencia entre las terminales 2 y
3 en función del ángulo desplazado sería:
θ
R
φ t
Ecuación 2.5.
R23 (θ ) =

Donde θ es el ángulo desplazado, φ es el desplazamiento angular máximo del
potenciómetro, y Rt es la resistencia total del mismo.
Podemos llamar constante angular del potenciómetro a la razón de la Rt en el φ para un
determinado potenciómetro.
Rt

φ

=K

Ecuación 2.6.
Entonces ladiferencia de voltaje entre las terminales 2 y 3 puede ser calculada por la
siguiente ecuación:

V23 =

Vf θ

φ

Ecuación 2.7.
La diferencia entre el comportamiento esperado y el obtenido se denomina conformidad.

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Los modelos disponibles comercialmente incluyen aquellos que admitan un movimiento...