Folienpotentiometer bestehen in der Regel aus einer dünnen Folie, auf die ein hochohmiger Widerstand aufgedruckt ist, sowie aus einer Kollektorfolie mit einer niederohmigen Kollektorbahn. Substrat und Folie sind durch einen Abstandshalter, den Spacer, voneinander getrennt. Ein mechanisches Druckstück bringt die Widerstandsschicht mit dem Kollektor in Kontakt. Das Schleifersystem der klassischen Potentiometer wird somit durch Kollektorfolie und Druckstück ersetzt. Auf diese Weise kann, wie bei jedem anderen herkömmlichen Potentiometer, die jeweilige ortsabhängige Spannung abgegriffen werden. Verschleiß beziehungsweise Abrieb an der Widerstandsschicht kann dabei nicht auftreten.
Die Anwendungsbereiche der Folienpotentiometer erweitern sich. Bisher waren Folienpotentiometer in Folie-Folie-Technologie aufgebaut und hatten eine extrem flache Bauform von weniger als 2 mm. Einziger Nachteil ist die relativ große Nichtlinearität von etwa 1 Prozent. Bei den Meta-Pot-Folienpotentiometern der jüngsten Generation wird nun die Widerstandsfolie durch ein FR4-Substrat ersetzt. Dieses bietet mehrere Vorteile: Zum einen lassen sich Widerstandspasten verwenden, die hohe Lebensdauerdaten von mehr als 25 Mio. Zyklen erlauben. Zum anderen erlaubt der Einsatz von FR4-Leiterplattenmaterial als Träger eine Linearisierung der Widerstandsschicht. Linearitätswerte zwischen +/-0,4 Prozent mit einer Messlänge von 50 mm und +/-0,3 Prozent mit einer Messlänge von 500 mm sind realisierbar. Daher lassen sich die Folienpotentiometer bezüglich ihrer Genauigkeit durchaus mit klassischen Schleifer-Potentiometern vergleichen.
Das Verwenden von 1 mm dicken FR4-Leiterplattenmaterial als Basis für die Widerstandsschicht im Vergleich zu einer dünnen Folie hat zudem den Vorteil, dass Unebenheiten oder Verschmutzungen des Untergrunds das Messergebnis nicht beeinflussen. Dies erleichtert die Montage der Meta-Pot-Potentiometer. Bei Folie-Folie-Ausführungen können kleine Partikel oder auch Luftblasen unter der Folie zu Verwerfungen und damit zu deutlichen Kennlinienabweichungen führen.
Meta-Pot-Folienpotentiometer sind hermetisch dicht verklebt und somit gegen Umwelteinflüsse wie Schmutz, Staub und Feuchtigkeit geschützt. Mit Ausnahme des Steckeranschlusses erfüllen sie die Anforderungen der IP67-Norm. Sie lassen sich auch in Ex-geschützten Zonen eingesetzen. Die linearisierten Meta-Pot-Folienpotentiometer sind in Messlängen zwischen 50 und 500 mm erhältlich. Neben linearen Systemen sind auch linearisierte rotative Sensoren mit Durchmessern bis zu 400 mm im Angebot von Metallux enthalten.
Wie Folie-Folie-Ausführungen oder klassischen Schleifer-Potentiometern eignen sich die langlebigen linearisierten Meta-Pot-Folienpotentiometer für diverse Anwendungen. Dazu zählen die Positionserkennung in KFZ- oder Flugzeugsitzen, die Positionierung von Zylindern oder Aktuatoren, elektrische und pneumatische Stellantriebe, die Positionierung von Roboterarmen und Sonnenpanels, die Überwachung von PKW-Stellsystemen wie Spiegel, Fensterheber oder Cabrioverdecken sowie die Positionsüberwachung von OP-Tischen in der Medizintechnik.
(rao)
