电位计
具有可变电阻器的电位计用于线性致动器，以提供关于其电阻变化的位置反馈基础。 使用电位器进行反馈的线性致动器，如我们的 反馈杆线性致动器它将由如下所示的 3 根附加线组成 : 输入电压的电线 1 ，电线 2 多变 电阻，导线 3 接地。 可以通过测量线 2，输出和接地之间的电压来读取电位计的输出，这将提供线性致动器的绝对位置的指示。 要利用此反馈，您需要使用某种类型的微控制器，如 阿尔杜伊诺在致动器移动时，读取该位置值。
来自电位计的位置反馈
当电位器的可变电阻随着线性致动器的移动而变化时，线 2 与接地之间的电压差将发生变化。 因为这样，反馈可以很容易在控制器的软件中处理，就像 Arduino 一样，你可以简单地将电线 2 的输出电压与地面进行比较。 使用 Arduino ，只需使用微控制器的模拟引脚，使用模拟读 ( ) 功能就可以读取线 2 的电压。下面显示了如何将 Arduino 连接到具有电位器反馈的线性致动器。
模拟信号的引脚 阿尔杜伊诺 是模数转换器 ( ADC) ，它将导线 2 上的模拟电压转换为 10 - bit 的 ADC 值，将在 0 到 1023之间。 10 - bit ADC 值表示转换器将模拟信号转换为 2^10 或 1024 的不同值，范围从 0 到 1023。 并非所有微控制器都是 10 - bit 位 ADC，有些是 8 位或 16-bit 位，更大的位则是 ADC 的分辨率越大。 一旦将模拟信号转换为数字值，根据笔画长度 ( 如英寸 ) 来确定位置值，您需要找到特定线性致动器的精确模拟范围，因为它可能不在 0 到 1023之间。 这是因为在致动器内的齿轮箱防止电位计完全旋转到其极限，这意味着您需要手动确定这一范围。 对于下面的编码示例， 4" 行程长度反馈杆线性致动器 0 的模拟值为 44 0，模拟值 4 951 。 使用这些值，您可以使用比率来确定如下的笔画长度值 :
这可以简化为 Stroke 长度 = 0.00441*(模拟值 - 44 ) ，如下面的编码示例。 在微控制器的代码中读取此模拟值的频率是另一个重要考虑因素。 在下面的代码示例中， Arduino 读取电位计，并在致动器移动时更新位置值。 但是，您还可以利用内部计时器来更新设定时间间隔内的位置值，也可以简单地将电位器读取功能置于代码的主回路中，并持续更新位置值。 如果您计划使用控制器来执行多个单独的功能，那么建议不要使用后者。
https://gist.github.com/OMikeGray/4dec9e075a8fe41efaea001fa1e98d70
处理电气噪音
从电位器反馈的一个缺点是，它可能受到电噪声的影响，可能使您的位置值不稳定。 克服这一问题的一个方法是使用数字滤波器来消除电噪声并实现稳定的结果。 可以从指数滤波器到高通滤波器和带通滤波器的不同类型的滤波器都有各自的优点，但对于具有线性致动器的许多应用，简单地使用位置值的运行平均值就会起作用。 运行平均值只是最后 X 个测量值的平均值，以平滑输入信号。 要平均的度量的准确数量取决于您的应用程序，您可能需要与此编号一起播放，以确定最适合的工作。 要注意的几件事，如果你的平均值的测量太少，你的信号仍然会很嘈杂，但是如果你的测量值太多，你的结果就会远远落后于执行器的实际位置。 它将在太少和过多的测量之间找到平衡，这将使您的过滤器生效。 下面是一个图，显示正在运行的平均过滤器对实际输入信号的影响。
用于实现运行平均值的代码如下所示，它使用平均 3 个测量来平滑输入信号。 由于实际输入信号中的噪声不多，因此选择了三个测量值，因此只有少数测量值才能平滑该值。 如果输入信号中有更多噪声，则需要进行更大的测量。 在有很多感应元件 ( 即马达) 电噪音的情湟下，会有更大的问题。
https://gist.github.com/OMikeGray/b13f156c080a100a89e5bbd541d0565e
利用 Feedback for Automation
实施反馈到设计中的伟大之处在于它允许您创建自自动化系统，以了解给定输入的位置。 要在自动化系统中使用电位器反馈，您可以简单地将线性致动器的期望扩展长度与电位计的实际位置进行比较。 然后，你只需告诉你的执行器，就可以相应地延长或收回。 虽然在自动化系统中使用电位器反馈，但是您可能需要克服一些问题。 一个是上面讨论的电噪声问题，另一个是能够实现可重复的结果。 由于电位计一般对线性致动器的较小运动不敏感，与其他反馈选项相比，这使得实现精确的可重复结果更困难。 在实践中，这意味着您的期望位置会有误差，这可能为您的给定应用程序接受。 如果您不需要非常精确的位置或正在更换带有微控制器的手动开关来自动执行系统，那么来自电位计的位置反馈将足够准确。 如果您需要从线性致动器进行精确定位，那么可能需要考虑 其他反馈选项 用于线性致动器或添加其他组件以提供更可靠的结果。 这些组件包括传感器或 外部限制开关 这可能给你一个更好的绝对位置指标
在控制多个线性致动器时，无法实现可重复的结果也是一个问题。 由于电位器的输出信号容易受到电噪声的影响，包括来自其它致动器的电噪声，并且依赖于对电位器的输入电压，因此确保多个线性致动器同时移动是具有挑战性的。 利用数字滤波器，保证稳定的输入电压给电位器，并使输出信号线远离其它电感元件，有助于确保更可重复的结果。 虽然，如果您确实想同时运行多个驱动器，那么最好是检出 其他反馈选项 线性致动器。
