Устройство потенциометра. Устройство и принцип работы потенциометра: подробный обзор

Что такое потенциометр и как он устроен. Какие бывают типы потенциометров. Как работает потенциометр. Где применяются потенциометры. Как правильно подключить потенциометр.

Что такое потенциометр и его основное устройство

Потенциометр — это электромеханический компонент, позволяющий регулировать электрическое сопротивление в цепи. По сути, это переменный резистор с тремя выводами. Основные элементы устройства потенциометра:

• Резистивный элемент (дорожка или проволочная обмотка)
• Подвижный контакт (ползунок)
• Корпус
• Вал для вращения ползунка
• Выводы для подключения

Резистивный элемент имеет фиксированное сопротивление. Ползунок перемещается по нему, изменяя сопротивление между средним и крайними выводами. Это позволяет плавно регулировать напряжение или ток в цепи.

Основные типы потенциометров

Потенциометры различаются по конструкции и назначению. Основные типы:

1. Поворотные потенциометры

Самый распространенный тип. Ползунок перемещается вращением вала. Используются для регулировки громкости, яркости и других параметров в бытовой технике.

2. Ползунковые (слайдерные) потенциометры

Ползунок перемещается линейно вдоль резистивной дорожки. Часто применяются в микшерных пультах, эквалайзерах.

3. Подстроечные потенциометры

Миниатюрные устройства для точной настройки параметров электронных схем. Регулируются отверткой.

4. Цифровые потенциометры

Электронные устройства без механических частей. Сопротивление меняется программно с помощью цифровых сигналов.

Принцип работы потенциометра

Как работает потенциометр? Принцип действия основан на изменении положения ползунка относительно резистивного элемента. Рассмотрим подробнее:

1. На крайние выводы потенциометра подается напряжение.
2. Ползунок соединен со средним выводом и контактирует с резистивной дорожкой.
3. При перемещении ползунка меняется соотношение сопротивлений между ним и крайними выводами.
4. Это приводит к изменению напряжения на среднем выводе пропорционально положению ползунка.

Таким образом, потенциометр работает как делитель напряжения с регулируемым коэффициентом деления. Это позволяет плавно изменять напряжение или ток в подключенной цепи.

Области применения потенциометров

Где используются потенциометры? Эти компоненты нашли широкое применение в различных областях электроники и техники:

• Регуляторы громкости в аудиотехнике
• Регуляторы яркости освещения
• Датчики положения в автомобильной электронике
• Измерительные приборы (вольтметры, омметры)
• Регуляторы скорости электродвигателей
• Настройка параметров электронных схем

Потенциометры позволяют легко реализовать плавную регулировку различных параметров, что обуславливает их популярность.

Как правильно подключить потенциометр

Для корректной работы потенциометра важно правильно его подключить. Рассмотрим основные шаги:

1. Определите выводы потенциометра. Обычно средний вывод — это ползунок, а крайние — концы резистивной дорожки.
2. Подключите источник напряжения к крайним выводам. Соблюдайте полярность, если это важно для схемы.
3. Средний вывод (ползунок) подключите к нагрузке или входу схемы, где требуется регулировка.
4. При необходимости используйте дополнительные резисторы для ограничения тока.
5. Проверьте работу, плавно вращая ручку потенциометра.

Помните, что конкретная схема подключения может отличаться в зависимости от типа потенциометра и его назначения в цепи.

Преимущества и недостатки потенциометров

Как и любой компонент, потенциометры имеют свои плюсы и минусы. Рассмотрим основные:

Преимущества:

• Простота конструкции и использования
• Низкая стоимость
• Возможность плавной регулировки
• Широкий диапазон номиналов
• Высокая надежность (при правильной эксплуатации)

Недостатки:

• Механический износ со временем
• Возможность появления шумов при вращении
• Ограниченная точность регулировки
• Чувствительность к загрязнениям и влаге

Несмотря на недостатки, потенциометры остаются востребованными компонентами благодаря своей универсальности и простоте применения.

Выбор потенциометра для конкретной задачи

Как выбрать подходящий потенциометр? При выборе следует учитывать несколько ключевых параметров:

1. Номинальное сопротивление — должно соответствовать требованиям схемы.
2. Мощность рассеивания — зависит от тока, проходящего через потенциометр.
3. Тип регулировочной характеристики (линейная, логарифмическая).
4. Механическое исполнение (поворотный, ползунковый и т.д.).
5. Количество оборотов (для многооборотных моделей).
6. Точность и стабильность параметров.

Правильный выбор потенциометра обеспечит надежную работу устройства и удобство регулировки.

Заключение

Потенциометры — это простые, но очень полезные компоненты в электронике. Они позволяют легко реализовать регулировку различных параметров в электрических цепях. Понимание принципа работы и особенностей потенциометров помогает правильно их применять и выбирать для конкретных задач.

Несмотря на развитие цифровых технологий, потенциометры продолжают широко использоваться благодаря своей надежности, простоте и интуитивно понятному управлению. Они остаются незаменимыми компонентами во многих областях электроники и техники.

Принцип работы потенциометра – кратко

Вам когда-либо приходилось регулировать что-либо с помощью ползунков или поворотных ручек? Уровень громкости аудиосистемы, режим работы пылесоса, амплитуду частот эквалайзера?

Вам когда-либо приходилось регулировать что-либо с помощью ползунков или поворотных ручек? Уровень громкости аудиосистемы, режим работы пылесоса, амплитуду частот эквалайзера? Или, возможно, Вы – более продвинутый пользователь, который занимается подстройкой параметров электронных плат? В любом из этих случаев Вам довелось иметь дело с потенциометрами.

Потенциометр, как таковой, является делителем напряжения с тремя выводами. Центральный вывод является контактом с регулируемой точкой, а два оставшихся — выводами сопротивления. Принцип работы устройства заключается в том, что оперируя регулируемой точкой, можно влиять на напряжение между ней и одним из выводов.

Если использовать только один из выходов, получится обычный переменный резистор, позволяющий регулировать различные параметры. В таком режиме потенциометр можно использовать для управления через панель, а подстроечные сопротивления (триммеры) — для калибровки электрической схемы.

Обычный потенциометр осуществляет полное перемещение регулируемой точки за один оборот регулировочного винта. Такие потенциометры дешевы и просты в изготовлении. Однако, в некоторых ситуациях их точность не отвечает поставленным задачам. Тогда на помощь приходят многооборотные потенциометры.

Многооборотный потенциометр – это резистор, в котором полное перемещение регулируемой точки происходит за определенное количество оборотов винта, что значительно повышает точность регулировки. Например, повернув ручку однооборотного потенциометра номиналом 10 кОм на пол-оборота, Вы измените сопротивление на 5000 Ом, что при допуске в 10% даст погрешность в 500 Ом. Многооборотный потенциометр на 10 оборотов с тем же номиналом и допуском при таком повороте даст погрешность всего в 50 Ом, что составляет всего 0.5% от номинала.

Кроме того, с развитием технологий потенциометры эволюционируют: появились цифровые потенциометры, представляющие собой специальную микросхему. В зависимости от конкретного назначения они могут иметь различные варианты корпуса, процент допуска, линейное либо логарифмически меняющееся сопротивление.

Понимание принципа действия потенциометра необходимо, ведь мы взаимодействуем с ними каждый день, они окружают нас постоянно – почти каждый электронный прибор так или иначе содержит этот элемент.

Если вы испытываете трудности с подбором электронных компонентов, обращайтесь к нашим менеджерам за консультацией по телефону: 8 800 555-84-55, при помощи электронной почты: [email protected] или посредством онлайн-консультанта. Специалисты DIP8.ru помогут разобраться в каталоге потенциометров и найдут необходимый элемент по указанным техническим характеристикам.

Также обратите внимание! На наш склад поступили новые модели потенциометров:

Потенциометры виды и устройство работа и особенности

Потенцио́метр (от лат. potentia — «сила» и греч. μετρεω — «измеряю») — измерительный прибор, предназначенный для определения напряжения путём сравнения двух, в общем случае, различных напряжений или ЭДС с помощью компенсационного метода. При известном одном из напряжений позволяет определять второе напряжение.

Исторически потенциометр — один из первых точных измерителей напряжений — вольтметров. Изобретён немецким физиком Иоганном Поггендорфом в 1841 году [1] .

Потенциометр (измерительный прибор) не следует путать с трёхвыводным переменным резистором — электронным компонентом, жаргонно также называемым «потенциометром».

Иногда «потенциометрами» не совсем корректно называют датчики перемещений и поворотов, основанные на потенциометрический схеме, например, датчики положения дроссельной заслонки в двигателях внутреннего сгорания.

Содержание

Принцип действия [ править | править код ]

Потенциометр представляет собой делитель напряжения из резисторов (резистивный делитель) с переменным сопротивлением (переменных резисторов).

К делителю напряжения подключаются источник, напряжение которого известно ( U 0 <displaystyle U_<0>> ), и источник, напряжение которого нужно определить ( U x <displaystyle U_> ).

Известное с достаточной точностью одно из сравниваемых напряжений принято называть «опорным напряжением» или «опорной ЭДС». В иностранной литературе опорное напряжение называют «референтным напряжением» и обычно обозначают U r e f <displaystyle U_> .

Ручной или автоматической регулировкой сопротивлений делителя напряжения добиваются, чтобы напряжение U K <displaystyle U_> , снимаемое с делителя, стало равным напряжению (или ЭДС) U x <displaystyle U_> . Равенство напряжений ( U x = U K <displaystyle U_=U_> ) обычно называют «балансом напряжений». Индикатором «баланса» служит чувствительный измеритель малых токов (или напряжений), часто называемый «нуль-индикатором» и на рисунке обозначенный буквой «O». При U x = U K , <displaystyle U_=U_,> ток I x <displaystyle I_> , текущий через нуль-индикатор «О», будет равен 0.

В качестве нуль-индикаторов исторически первыми стали применять чувствительные гальванометры. В современной электронике в качестве нуль-индикатора применяют дифференциальные усилители с высоким коэффициентом усиления.

Для схемы, изображённой в верхней части рисунка, по правилам Кирхгофа

I x + I K = I 0 ; <displaystyle I_+I_=I_<0>;> U x = U K = I K ⋅ R 1 ; <displaystyle U_=U_=I_cdot R_<1>;> U 0 + I 0 ⋅ ( R 0 − R 1 ) + I K ⋅ R 1 = 0 , <displaystyle U_<0>+I_<0>cdot (R_<0>-R_<1>)+I_cdot R_<1>=0,>

а с учётом I x = 0 <displaystyle I_=0> :

I K = I 0 ; <displaystyle I_=I_<0>;> U x = I 0 ⋅ R 1 ; <displaystyle U_=I_<0>cdot R_<1>;> I 0 = U x R 1 ; <displaystyle I_<0>=<frac>>>;> U 0 + I 0 ⋅ ( R 0 − R 1 ) + I 0 ⋅ R 1 = U 0 + I 0 ⋅ R 0 = 0 ; <displaystyle U_<0>+I_<0>cdot (R_<0>-R_<1>)+I_<0>cdot R_<1>=U_<0>+I_<0>cdot R_<0>=0;> U 0 = − I 0 ⋅ R 0 = − U x R 1 ⋅ R 0 ; <displaystyle U_<0>=-I_<0>cdot R_<0>=-<frac1>>>>cdot R_<0>;> U x = U K = − U 0 R 1 R 0 , <displaystyle U_1>=U_=-U_<0><frac >>>,> 0>1>

Для схемы, приведённой снизу рисунка

U x = U K = − U 0 R 1 R 1 + R 2 . <displaystyle U_=U_=-U_<0><frac >1>+R_<2>>>.> 1>

То есть, зная соотношение сопротивлений резисторов делителя напряжения при равенстве напряжений («балансе»), можно численно выразить одно напряжение ( U 0 <displaystyle U_<0>> или U x <displaystyle U_> ) через другое напряжение ( U x <displaystyle U_> или U 0 <displaystyle U_<0>> соответственно).

В качестве переменного сопротивления исторически применяли реохорд. Реохорд представлял собой кусок натянутой проволоки постоянного поперечного сечения с тремя электрическими выводами. Первые два вывода прикреплялись к концам проволоки, а третий (ползунок) мог перемещаться вдоль проволоки. Электрическое сопротивление R <displaystyle R> однородного куска проволоки длиной l <displaystyle l> и постоянного поперечного сечения S <displaystyle S> выражается формулой R = ρ l S , <displaystyle R=
ho <frac >,> где ρ <displaystyle
ho > — удельное электрическое сопротивление материала проволоки. Зная длину проволоки L <displaystyle L> , расстояние l <displaystyle l> от края проволоки до ползунка и напряжение U 0 <displaystyle U_<0>> между концами проволоки, можно определить напряжение U K <displaystyle U_> (равное U x <displaystyle U_> ) между ползунком и концом проволоки:

U x = U K = − U 0 R 1 R 0 = − U 0 ρ l S ρ L S = − U 0 l L . <displaystyle U_=U_=-U_<0><frac >>>=-U_<0><frac <
ho <frac >><
ho <frac>>>=-U_<0><frac>.> 0>1>

Реохорды, представляющие собой кусок проволоки, в современных потенциометрах практически не применяют, только иногда используются в демонстрационных целях. Современный реохорд представляет собой переменных резистор, обычно выполнен в виде однослойной спиральной намотки высокоомной проволоки на прямолинейное или тороидальное основание (каркас). Название «реохорд» в потенциометрах прочно закрепилось за этими переменными резисторами.

В качестве источника опорного напряжения (ИОН) исторически применялись электрохимические источники стабильного во времени и воспроизводимого напряжения — нормальные электрохимические элементы. В современных потенциометрах в качестве источников опорного напряжения применяют обычно полупроводниковые прецизионные ИОНы — термокомпенсированные стабилитроны и ИОНы «запрещённой зоны».

Если нагружение источника известного напряжения на резистивный делитель напряжения недопустимо, например, в случае применения источников с высоким внутренним сопротивлением, то по этому источнику предварительно калибруют другой источник с достаточно малым внутренним сопротивлением.

При балансе напряжений резистивного делителя и опорного напряжения ток через нуль-индикатор (гальванометр) равен нулю. Таким образом, источник опорного напряжения работает при балансе в режиме холостого хода, что позволяет использовать в качестве источников опорного напряжения прецизионные источники с высоким внутренним сопротивлением, например, нормальные электрохимические элементы. Аналогично, по этой же причине возможно измерение ЭДС источников неизвестного напряжения с высоким внутренним сопротивлением без искажения результата измерения, например, ЭДС электрохимических потенциометрических датчиков.

Особенности потенциометров для измерения сверхмалых напряжений [ править | править код ]

При измерении сверхмалых напряжений (на уровне микровольт — долей милливольта) становится существенным искажение результата измерения от термо-ЭДС «паразитных» термопар, образующихся в точках электрического соединения разнородных проводниковых материалов (например, медных проводников и высокоомных проводников переменных резисторов), если температура этих соединений (спаев) не равна. Без применения специальных мер значения паразитных термо-ЭДС могут достигать десятков микровольт. Например, термо-ЭДС пары медь — оловянно-свинцовый припой составляет около 3-7 мкВ/К, что при значении измеряемых напряжений в единицы-десятки микровольт может дать относительную погрешность измерения в несколько десятков процентов, что обычно недопустимо. Поэтому при конструировании подобных потенциометров прибегают к специальным мерам для снижения паразитных термо-ЭДС. Радикальная мера — тщательная термоизоляция прибора от наружной среды, иногда — термостатирование. Для пайки электрических соединений применяют припои, дающие малые термо-ЭДС в паре с медью, например, оловянно-кадмиевые припои, термо-ЭДС которых в паре с медью менее 0,3 мкВ/К.

Регистрирующие и самопишущие автоматические потенциометры [ править | править код ]

Помимо измерительных потенциометров, в которых балансировка (изменение сопротивлений резистивного делителя до достижения равенства измеряемого напряжения и напряжения, снимаемого с реохорда) выполняется вручную, существуют потенциометры с автоматической балансировкой. Автоматические устройства широко используются, например, в самопишущих регистрирующих приборах (самописцах процессов на бумажной ленте), которые до сих пор распространены в системах управления производственными процессами. Электромеханические потенциометры постепенно вытесняются цифровыми устройствами хранения и отображения информации.

Принцип действия автоматических потенциометров основан на применении следящего электромеханического контура автоматического регулирования. Измеряемое напряжение и напряжение с движка реохорда подаются на дифференциальный усилитель рассогласования, выход которого через усилитель мощности управляет реверсивным электродвигателем. Электродвигатель через механические элементы (тросики, шестерни) перемещает движок реохорда в нужную сторону так, чтобы свести сигнал рассогласования к нулю. Движок реохорда жёстко связан с указывающей стрелкой, перемещающейся по оцифрованной в единицах измеряемой величины шкале. Шкала не обязательно должна быть оцифрована в единицах напряжения; например, при работе прибора в комплекте с каким-либо термопреобразователем может быть оцифрована в градусах температуры; при работе со стеклянным электродом может быть оцифрована в единицах pH (pH-метр). В самопишущих приборах одновременно со стрелкой перемещается перо по бумаге. Перо чертит на бумаге линию и тем самым регистрирует изменение измеряемой величины, обычно, в зависимости от времени.

Потенциометром называется изделие, выполняющее функции регулировки электрического тока. Дополнительно устройство может справляться с работой реостата. У всех моделей потенциометров резисторы применяются с отводными контактами различной длины.

В такой области, как электроника, эти изделия пользуются большой популярностью. Главным различием между моделями можно считать общее число поддерживаемых циклов.

Изделия имеют сквозное сопротивление около 7 Ом. Очень часто подобные устройства используются для регулировки громкости. А также они применяются в разных измерительных приборах. Максимальная полоса регулировки потенциометра зависит от элементов, при помощи которых он собран. Далее, рассмотрим как работает потенциометр и его типы.

Схема потенциометра

Наиболее распространенная схема устройства представляет собой:

• мощный резистор;
• несколько контактов;
• три вывода.

Ключи приборов имеют разную проводимость. Многие устройства оборудованы небольшими диодами. Мощные резисторы необходимо использовать только пассивного типа. Несколько контактов для подсоединения и настройки потенциометра расположены внизу корпуса.

Типы потенциометров и их характеристика

В современной электронике принято использовать такие типы устройств:

• изделия с однополярным питанием;
• изделия двухполярным питанием;
• механические изделия;
• электронные изделия.

Потенциометры с однополярным питанием

Такие изделия оснащены специальными реостатными ключами. Все виды резисторов в этом случае необходимо использовать только пассивного типа. Двигающиеся контакты устройства обладают большой проводимостью электрического тока. Значение полосы пропускания электронного ключа напрямую зависит от частоты среза. Этот параметр обычно не превышает 2100 килогерц. Подобные характеристики потенциометров очень часто применяются для регулировки тембра.

Потенциометры с двухполярным питанием

Изделия с двухполярным питанием применяются только в вычислительных изделиях. Главной особенностью подобных устройств является большой уровень максимального сопротивления. Электронные ключи для такой аппаратуры необходимо использовать лишь реостатного типа. Внизу изделия находится несколько выводов для подсоединения к электрической схеме. Настройка устройства проводится на специальной мостовой аппаратуре. Значение разброса сопротивления не превышает двух процентов. Отрицательное электрическое напряжение устройства имеет значение не более 4 вольт.

Механические потенциометры

Механическим потенциометром называется изделие для регулирования электрического тока, которое оборудовано специальным поворотным контроллером. Внизу устройства находятся несколько выводов. Электронные ключи нужно использовать резистивного типа. А также в таких изделиях предусмотрена функция программной выборки. Максимальное значение сквозного сопротивления не превышает 4 Ом. Такие изделия не оснащены функцией калибровки. Отрицательное электрическое напряжение подобного устройства составляет около 4 вольт, а линейные искажения не превышают 92 децибела.

Мощные резисторы необходимо использовать только открытого типа. Механические потенциометры оптимально подходят для реверсивного управления. Многие изделия не поддерживают реостатный режим. Стоит заметить, что подобные устройства не применяются для регулирования коэффициента усиления. Максимальное положительное электрическое напряжение имеет значение около 2,5 вольта. Частота среза очень редко превышает 2500 килогерц. Значение полосы пропускания имеет прямую зависимость от характеристик электронного ключа. Такие изделия не принято использовать в вычислительных приборах.

Электронные потенциометры

Электронным потенциометром называется изделие, необходимое для регулирования электрического тока. Многие модели оборудованы несколькими электронными ключами. Мощные резисторы стоит применять лишь резистивного типа. Чтобы реверсивно управлять аппаратурой, можно использовать практически любую модель изделия. Эти устройства могут выдержать до 12 непрерывных циклов управления. Практически все модели обладают функцией программной выборки. Стоит заметить, что электронные изделия можно использовать для регулирования громкости. Значение линейных искажений подобных устройств не превышает 85 децибел.

Электронные изделия довольно часто применяются в вычислительной аппаратуре, потому что частота среза у них не более 3100 килогерц. Значение полосы пропускания электронного ключа составляет около 4 мк, но он во многом зависит от изготовителя. Многие модели таких потенциометров используются для качественной настройки различных фильтров. Стоит отметить, что это устройство не может осуществлять регулировку коэффициента усиления.

Как правильно подключить устройство

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы качественно подключить устройство своими руками, необходимы такие инструменты и материалы:

• рабочий потенциометр;
• комплект проводов;
• обычные ножницы;
• мощный паяльник;
• специальный припой;
• измерительный вольтметр;
• шариковая ручка.

Подключение потенциометра

Выполнять подключение изделия своими руками необходимо в такой последовательности:

1. Рабочий датчик стоит расположить таким образом, чтобы специальный рычаг для регулирования электрического напряжения был направлен строго вверх, а выводы для закрепления проводов находились около человека. Выводы необходимо пронумеровать слева направо при помощи шариковой ручки.
2. Первый вывод необходимо присоединить к заземлению. Чтобы это сделать, стоит отрезать провод определенной длины и хорошо припаять его.
3. Второй вывод необходим для закрепления провода, который отправляет электрическое напряжение на выход датчика.
4. Третий вывод нужно припаять на вход схемы.
5. Далее, после выполнения предыдущих действий, стоит протестировать правильную работу датчика. Чтобы это сделать, стоит использовать измерительный прибор. При выполнении этой работы, необходимо вращать движок датчика от наименьшего до наибольшего значения электрического напряжения. Подробнее узнать, как проверить потенциометр можно из многочисленных фото в сети.
6. Проверив качество работы датчика, необходимо его разместить в электрической схеме, а после этого нужно накрыть изделие защитным кожухом.

В данной статье мы подробно рассмотрим потенциометры, рассмотрим принцип работы, потенциометр на схеме и типы.

Описание и принцип работы

Резисторы обеспечивают фиксированное значение сопротивления, которое блокирует или сопротивляется потоку электрического тока вокруг цепи, а также вызывает падение напряжения в соответствии с законом Ома. Резисторы могут быть изготовлены так, чтобы иметь либо фиксированное значение сопротивления в Омах, либо переменное значение сопротивления, отрегулированное некоторыми внешними средствами.

Потенциометр, который обычно называют как «котел», представляет собой три-терминал с механическим приводом поворотного аналоговое устройство, которое можно найти и использовать в самых разнообразных электрических и электронных схем. Это пассивные устройства, то есть им не требуется источник питания или дополнительная схема для выполнения их основной функции линейного или поворотного положения.

Переменные потенциометры доступны в различных механических вариациях, что позволяет легко регулировать управление напряжением, током или регулированием смещения и усиления схемы для получения нулевого состояния.

Название «потенциометр» представляет собой сочетание слов «разность потенциалов» и «измерение» , появившихся на заре развития электроники. Тогда считалось, что при регулировке больших резистивных катушек с проволочной обмоткой измеряется установленная величина разности потенциалов, что делает его типом прибора для измерения напряжения .

Сегодня потенциометры намного меньше и намного более точны, чем те, которые раньше были большими и громоздкими с переменным сопротивлением, и, как и в случае большинства электронных компонентов, существует множество различных типов и названий, начиная от переменного резистора, пресета, триммера, реостата и, конечно, переменного потенциометра.

Но какими бы ни были их названия, все эти устройства функционируют абсолютно одинаково, так как их значение выходного сопротивления может быть изменено движением механического контакта или контактной щетки, вызванным каким-либо внешним воздействием.

Переменные резисторы в любом формате, как правило, связаны с определенной формой управления, будь то регулировка громкости радиоприемника, скорости транспортного средства, частоты генератора или точная настройка калибровки цепи, однооборотный и многократный потенциометры, триммеры и реостаты могут найти широкое применение в бытовых электротоварах.

Термин « потенциометр» и « переменный резистор» часто используются для описания одного и того же компонента, но важно понимать, что соединения и работа этих двух устройств различны. Однако оба имеют одинаковые физические свойства в том смысле, что два конца внутренней резистивной дорожки выведены на контакты, в дополнение к третьему контакту, соединенному с подвижным контактом, называемым «ползунком» или «контактной щеткой».

Потенциометр на схеме

При использовании потенциометра выполняются соединения с обоих концов, а также с контактной щеткой, как показано на рисунке. Положение контакной щетки обеспечивает соответствующий выходной сигнал (контакт 2), который будет варьироваться между уровнем напряжения, приложенного к одному концу резистивной дорожки (контакт 1), и уровнем напряжения на другом (контакт 3).

Потенциометр представляет собой трехпроводное резистивное устройство, которое действует как делитель напряжения, вырабатывающий непрерывно изменяемый выходной сигнал напряжения, который пропорционален физическому положению контактной щетки вдоль дорожки.

Переменный резистор на схеме

При использовании переменного резистора соединения выполняются только с одним концом резистивной дорожки (контакт 1 или 3) и контактной щетки (контакт 2), как показано на рисунке. Положение контактной щетки используется для изменения величины эффективного сопротивления, соединенного между собой, подвижным контактом и неподвижным концом.

Иногда целесообразно выполнить электрическое соединение между неиспользованным концом резистивной дорожки и контактной щеткой, чтобы предотвратить условия разомкнутой цепи.

Тогда переменный резистор представляет собой двухпроводное резистивное устройство, которое обеспечивает бесконечное число значений сопротивления, контролирующих ток, предлагаемый для подключенной цепи, пропорционально физическому положению контактной щетки вдоль дорожки. Обратите внимание, что переменный резистор, используемый для управления очень высокими токами цепи, обнаруженными в лампах или нагрузках двигателя, называется реостатами.

Типы потенциометров

Переменные потенциометры представляют собой аналоговое устройство, состоящее из двух основных механических частей.

1. Фиксированный или стационарный резистивный элемент, дорожка или проволочная катушка, которая определяет его значение сопротивления, например 1 кОм, 10 кОм и т.д

2. Механическая часть, которая позволяет контакту перемещаться по всей длине изменения резистивной дорожки, его значение сопротивления, как он движется. Существует много разных способов перемещения контакта через резистивную дорожку либо механически, либо электрически.

Но наряду с резистивной дорожкой и стеклоочистителем потенциометры также содержат корпус, вал, ползунковый блок и втулку или подшипник. Движение скользящего контакта само по себе может быть вращательным (угловым) действием или линейным (прямым) действием. Существует четыре основных группы переменного потенциометра.

Поворотный потенциометр

Поворотный потенциометр (наиболее распространенный тип) изменяет свое значение сопротивления в результате углового движения. Вращение ручки или циферблата, прикрепленного к валу, приводит к тому, что внутренний контакт перемещается вокруг изогнутого резистивного элемента. Наиболее распространенное использование вращающегося потенциометра — это регулятор громкости.

Углеродные поворотные потенциометры предназначены для монтажа на передней панели корпуса, в корпусе или печатной плате (PCB) с помощью кольцевой гайки и стопорной шайбой. Они также могут иметь одну одиночную резистивную дорожку или несколько дорожек, известных как групповой потенциометр, в котором все вращаются вместе, используя один единственный стержень. Например, горшок с двумя бандами для одновременной регулировки левого и правого уровня громкости радио или стереоусилителя. В некоторых вращающихся горшках есть выключатели.

Вращающиеся потенциометры могут давать линейный или логарифмический выход с допусками, как правило, от 10 до 20 процентов. Поскольку они управляются механически, их можно использовать для измерения вращения вала, но однооборотный поворотный потенциометр обычно предлагает менее 300 градусов углового перемещения от минимального до максимального сопротивления. Тем не менее, имеются многооборотные потенциометры, называемые триммерами, которые обеспечивают более высокую степень точности вращения.

Многооборотные потенциометры позволяют вращать вал более чем на 360 градусов механического перемещения от одного конца резистивной дорожки к другому. Многооборотные горшки более дорогие, но очень стабильные с высокой точностью, используемой в основном для обрезки и точной регулировки. Два наиболее распространенных многооборотных потенциометра — это 3-ходовые (1080 o ) и 10-поворотные (3600 o ), но доступны 5-поворотные, 20-поворотные и более высокие 25-поворотные банки с различными омическими значениями.

Ползунковые потенциометр (слайдер)

Ползунковые потенциометры или ползунки предназначены для изменения значения их контактного сопротивления с помощью линейного движения, и, как таковая, существует линейная зависимость между положением ползункового контакта и выходным сопротивлением.

Слайд-потенциометры в основном используются в широком спектре профессионального звукового оборудования, такого как студийные микшеры, фейдеры, графические эквалайзеры и пульты управления звуком, что позволяет пользователям видеть с позиции пластиковой квадратной ручки или рукоятки пальца фактическую настройку слайда.

Одним из основных недостатков ползункового потенциометра является то, что они имеют длинную открытую щель, позволяющую наконечнику контакта свободно перемещаться вверх и вниз по всей длине резистивной дорожки. Этот открытый слот делает внутреннюю резистивную дорожку чувствительной к загрязнению от пыли и грязи, а также от пота и жира от рук пользователя. Прорезные войлочные крышки и экраны могут быть использованы для минимизации воздействия загрязнения гусениц.

Поскольку потенциометр является одним из самых простых способов преобразования механического положения в пропорциональное напряжение, их также можно использовать в качестве резистивных датчиков положения, также известных как датчик линейного перемещения. Потенциометры с подвижной углеродной дорожкой измеряют точное линейное (прямое) движение, при этом часть датчика линейного датчика является резистивным элементом, прикрепленным к скользящему контакту. Этот контакт в свою очередь прикреплен через стержень или вал к механическому механизму, подлежащему измерению. Затем положение ползуна изменяется в зависимости от измеряемой величины (измеряемой величины), которая, в свою очередь, изменяет значение сопротивления датчика.

Пресеты и триммеры

Потенциометры с предустановкой или триммером представляют собой небольшие потенциометры типа «установил и забыл», которые позволяют легко выполнять очень тонкие или случайные регулировки в цепи (например, для калибровки). Однооборотные поворотные потенциометры представляют собой миниатюрные версии стандартного переменного резистора, предназначенного для монтажа непосредственно на печатной плате, и регулируются с помощью отвертки с небольшим лезвием или аналогичного пластикового инструмента.

Как правило, эти предустановленные банки с линейным углеродным каналом имеют конструкцию с открытым каркасом или форму замкнутого квадрата, которые после того, как схема настроена и установлена ​​на заводе-изготовителе, затем остаются с этой настройкой, и их корректируют снова, только если происходят некоторые изменения в настройках схемы.

Будучи открытой конструкцией, предустановки каркаса подвержены механическому и электрическому ухудшению, влияющему на производительность и точность, поэтому они не подходят для непрерывного использования, и поэтому предустановленные горшки рассчитаны только на несколько сотен операций. Однако их низкая стоимость, небольшой размер и простота делают их популярными в некритических схемных приложениях.

Предварительные настройки можно регулировать от минимального до максимального значения в течение одного оборота, но для некоторых цепей или оборудования этот небольшой диапазон регулировки может быть слишком грубым, чтобы обеспечить очень чувствительные настройки. Однако многооборотные переменные резисторы работают, перемещая рычаг контакта. с помощью небольшой отвертки на несколько оборотов, в диапазоне от 3 до 20 оборотов, что обеспечивает очень точную настройку.

Потенциометры триммера или «триммеры» представляют собой многооборотные прямоугольные устройства с линейными направляющими, которые предназначены для установки и пайки непосредственно на монтажную плату через сквозное отверстие или для поверхностного монтажа. Это дает триммеру как электрические соединения, так и механический монтаж, а также закрытие дорожки в пластиковом корпусе позволяет избежать проблем пыли и грязи во время использования, связанных с предустановками каркаса.

Реостаты

Реостаты — большие мальчики мира потенциометров. Они представляют собой два переменных резистора подключения, сконфигурированных для обеспечения любого резистивного значения в пределах их омического диапазона для управления потоком тока через них.

Хотя теоретически любой переменный потенциометр может быть сконфигурирован для работы в качестве реостата, обычно реостаты представляют собой большие переменные резисторы с проволочной обмоткой большой мощности, используемые в приложениях с высоким током, поскольку основным преимуществом реостата является их более высокая номинальная мощность.

Когда переменный резистор используется в качестве двухполюсного реостата, только часть полного резистивного элемента, который находится между концевым выводом и подвижным контактом, будет рассеивать мощность. Кроме того, в отличие от потенциометра, выполненного в виде делителя напряжения, весь ток, протекающий через резистивный элемент реостата, также проходит через цепь контакта. Тогда контактное давление контакта на этот проводящий элемент должно выдерживать тот же ток.

Потенциометры доступны в различных технологиях, таких как: углеродная пленка, проводящий пластик, металлокерамика, проволочная обмотка и т.д. Номинальное или «резистивное» значение потенциометра или переменного резистора относится к резистивному значению всей стационарной дорожки сопротивления от одного фиксированного контакта до другой. Таким образом, потенциометр с номиналом 1 кОм будет иметь резистивную дорожку, равную значению фиксированного резистора 1 кОм.

В простейшей форме электрическую работу потенциометра можно считать такой же, как и для двух последовательно включенных резисторов со скользящим контактом, изменяющим значения этих двух резисторов, что позволяет использовать его в качестве делителя напряжения.

В нашем уроке о последовательных резисторах мы увидели, что через последовательную цепь течет один и тот же ток, поскольку существует только один путь для тока, и мы можем применить закон Ома, чтобы найти падения напряжения на каждом резисторе в серии цепи. Затем последовательная резистивная схема действует как сеть делителей напряжения, как показано на рисунке.

В этом примере выше два резистора соединены последовательно через источник питания. Поскольку они последовательны, эквивалентное или полное сопротивление, R _T , следовательно, равно сумме двух отдельных резисторов, то есть: R ₁ + R ₂ .

Также являясь последовательной сетью, через каждый резистор протекает тот же ток, что и некуда идти. Однако падение напряжения на каждом резисторе будет отличаться из-за различных омических значений резисторов. Эти падения напряжения могут быть рассчитаны с использованием закона Ома с их суммой, равной напряжению питания в последовательной цепи. Так вот в этом примере V _IN = V _R1 + V _R2 .

Потенциометр как делитель напряжения

Когда сопротивление потенциометра уменьшается (стеклоочиститель движется вниз), выходное напряжение с контакта 2 уменьшается, создавая меньшее падение напряжения на R ₂ . Аналогично, когда сопротивление потенциометра увеличивается, выходное напряжение с контакта 2 увеличивается, вызывая большее падение напряжения. Тогда напряжение на выходном выводе зависит от положения контакта, при этом значение падения напряжения вычитается из напряжения питания.

Резюме потенциометра

В этой статье о потенциометрах мы видели, что потенциометр или переменный резистор в основном состоит из резистивной дорожки с соединением на любом конце и третьей клеммы, называемой стеклоочистителем, с положением стеклоочистителя, разделяющего резистивную дорожку. Положение стеклоочистителя на направляющей регулируется механически путем вращения вала или с помощью отвертки.

Переменные резисторы можно разделить на один из двух режимов работы — делитель переменного напряжения или реостат переменного тока. Потенциометр — это трехполюсное устройство, используемое для управления напряжением, а реостат — это двухполюсное устройство, используемое для управления током.

Мы можем суммировать это в следующей таблице:

Тип	Потенциометр	Реостат
Количество соединений	Три Терминала	Два терминала
Количество ходов	Однооборотный и многооборотный	Только однооборотный
Тип соединения	Параллельно подключен к источнику напряжения	Подключено последовательно с нагрузкой
Что контролирует	Управляет напряжением	Управляет током
Тип конусности закона	Линейный и логарифмический	Только линейный

Тогда потенциометр, триммер и реостат являются электромеханическими устройствами, сконструированными таким образом, что их значения сопротивления могут быть легко изменены. Они могут быть выполнены в виде однооборотных горшков, пресетов, ползунков или многооборотных триммеров. Реостаты с проволочной обмоткой в ​​основном используются для контроля электрического тока. Потенциометры и реостаты также доступны как многоканальные устройства и могут быть классифицированы как имеющие либо линейную, либо логарифмическую конусность.

В любом случае, потенциометры могут обеспечивать высокоточное измерение и измерение линейного или вращательного движения, поскольку их выходное напряжение пропорционально положению стеклоочистителей. Преимущества потенциометров включают в себя низкую стоимость, простоту в эксплуатации, множество форм, размеров и конструкций и могут использоваться в широком спектре различных применений.

Однако, как и у механических устройств, их недостатки включают в себя возможный износ стеклоочистителя и / или направляющей скольжения, ограниченные возможности управления током (в отличие от реостатов), ограничения электрической мощности и углы поворота, которые ограничены менее чем 270 градусами для однооборотных баков.

В следующей статье мы подробно рассмотрим реостат.

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

Принцип работы потенциометров

Потенциометр (от лат. potentia — сила и …метр), 1) электроизмерительный компенсатор, прибор для определения эдс или напряжений компенсационным методом измерений.

С использованием мер сопротивления потенциометр может применяться для измерения тока, мощности и др. электрических величин, а с использованием соответствующих измерительных преобразователей — для измерения различных неэлектрических величин (например, температуры, давления, состава газов).

Различают потенциометры постоянного и переменного тока.

В потенциометрах постоянного тока измеряемое напряжение сравнивается с эдс нормального элемента. Поскольку в момент компенсации ток в цепи измеряемого напряжения равен нулю, измерения производятся без отбора мощности от объекта измерения.

Точность измерений при помощи таких потенциометров достигает 0,01%, а иногда и выше. Потенциометры постоянного тока делятся на высокоомные  и низкоомные. Первые имеют пределы измерений до 2 в и применяются для поверки приборов высокого класса точности, вторые применяются для измерения напряжений до 100 мв.

Для измерения более высоких напряжений (обычно до 600 в) и поверки вольтметров потенциометры соединяют с делителем напряжения; при этом компенсируется падение напряжения на одном из сопротивлений делителя, составляющее известную часть измеряемого напряжения.

В потенциометрах переменного тока измеряемое напряжение сравнивается с падением напряжения, создаваемым переменным током той же частоты на известном сопротивлении; при этом измеряемое напряжение компенсируется по амплитуде и фазе. Точность измерений потенциометров переменного тока порядка 0,2 %.

В электронных автоматических потенциометрах как постоянного, так и переменного тока измерения напряжения выполняются автоматически; при этом компенсация измеряемого напряжения осуществляется посредством исполнительного механизма (электродвигателя), перемещающего соответствующие движки на сопротивлениях (реохордах) потенциометра.

Исполнительный механизм управляется напряжением небаланса (разбаланса) — разностью между компенсируемым и компенсирующим напряжениями. Результаты измерений в электронных автоматических потенциометрах отсчитываются по стрелочному указателю, фиксируются на диаграммной ленте или выдаются в цифровой форме, что позволяет вводить полученные данные непосредственно в ЭВМ.

Помимо измерений, электронные автоматические потенциометры могут выполнять функции регулирования параметров производственных процессов. В этом случае движок реохорда устанавливают в определённое положение, задающее, например, требуемую температуру объекта регулирования, а напряжение небаланса потенциометры подают на исполнительный механизм, соответственно увеличивающий (уменьшающий) электрический нагрев или регулирующий поступление горючего.

Делитель напряжения с плавным регулированием сопротивления, устройство (в простейшем случае в виде проводника с большим омическим сопротивлением, снабженного скользящим контактом), при помощи которого на вход электрической цепи может быть подана часть данного напряжения.

Такие делители-потенциометры применяются в радиотехнике и электротехнике, в аналоговой вычислительной и в измерительной технике, а также в системах автоматики, например в качестве датчиков линейных и угловых перемещений.

---

применяемого при оценке соответствия оборонной продукции и проводит следующие виды аттестаций климатических испытательных камер: первичная аттестация, периодическая аттестация, повторная аттестация.

Задать вопрос

Контактная информация:
тел: (812) 387-55- 06, 387-65-64, 387-86-94
тел/факс: (812) 327-96-60
e- mail: ,

<< Предыдущая  Следующая >>

Потенциометр | Переменный резистор | 5 Важные приложения

Content

• Что такое потенциометр (электрический горшок)?
• Что делает потенциометр?
• Как работает потенциометр?
• Как горшок работает как делитель напряжения?
• Типы потенциометров
• Примеры: резистор 1 кОм, потенциометр 10 кОм и потенциометр 100 кОм.
• Что такое символ потенциометра?
• Обозначение переменного резистора?
• Что такое дворник на потенциометре?
• Что используется потенциометр?
• Объясните разницу между реостатом и потенциометром?

Что такое потенциометр?

Определение потенциометра:

«Потенциометр — это электрическое устройство, которое изменяет значение сопротивления для контроля протекания тока, а также измеряет ЭДС ячейки».

Потенциометр, также известный как ‘может‘- это пассивное трехполюсное устройство. Хоть потенциометры и переменные резисторы (реостаты) кажутся одним и тем же устройством, они различаются схемами подключения. Это скорее электрическое устройство, чем электронное.

Что делает потенциометр?

Горшка ограничивает ток, обеспечивая значение сопротивления. Это означает, что он может увеличивать или уменьшать ток в цепи. Он также работает как регулируемый делитель напряжения. Основываясь на этой функции, горшок также может измерять электрическую ЭДС.

Примеры: резистивный потенциометр 1 кОм, потенциометр 10 кОм и потенциометр 100 кОм.

Буква «k» обозначает килоом. Числовое значение указывает значение сопротивления. 1к означает, что горшок обеспечит сопротивление до 1000 Ом. 10 кОм и 100 кОм означают, что он обеспечит в десять и 100 раз большее сопротивление, чем 1 кОм соответственно. Чем меньше значение сопротивления, тем больше ток, потребляемый этим горшком. Точно так же горшок на 500 кОм означает, что он имеет значение сопротивления от 0 до 500 кОм.

Как работает потенциометр?Основная структура горшка

У потенциометров есть несколько основных принципов работы. Поток имеет два входа в качестве входа (отмечены на рисунке красным и зеленым). Подается входное напряжение — через резистор. Затем измеряется выходное напряжение. Это проявляется как разница между неподвижным и подвижным контактом. Стеклоочиститель здесь играет жизненно важную роль. При оптимизации выходного напряжения — по необходимости, дворник необходимо перемещать — вдоль резистивного элемента. Перемещение ползунка помогает сбалансировать гальванометр в случае измерения ЭДС ячейки. Теперь он действует как делитель напряжения, непрерывно вырабатывая переменное напряжение. Основываясь на этой концепции, горшок измеряет электрическую ЭДС.

Как потенциометр работает как делитель напряжения?

Когда ползунок потенциометра перемещается вправо, это вызывает падение сопротивления, падение сопротивления дополнительно вызывает небольшое падение напряжения. После этого, если стеклоочиститель перемещается влево, значение сопротивления в конечном итоге увеличивается. Нет, тоже есть падение напряжения, но на этот раз больше, чем в предыдущем случае. Таким образом, можно сделать вывод, что выходное напряжение напрямую зависит от положения дворника. Значение падения напряжения рассчитывается путем вычитания из напряжения источника.

Pot как делитель напряжения

Типы потенциометров

По форме в основном есть два типа

Они есть —

• А. Линейный горшок.
• B. Вращающийся горшок.

A. Линейный потенциометр:

• В горшках этого типа ползунок движется линейно. Некоторые разные типы —

Ползунковый потенциометр или ползунок:

• Если стеклоочиститель перемещается влево-вправо или вверх-вниз, чтобы отрегулировать горшок, то это скользящий горшок. Слайд-потенциометры находят свое применение в аудио, где они известны как фейдеры.

• Двойной выдвижной горшок: Если один ползунок управляет двумя горшками одновременно, то это горшок с двумя ползунками. Он также находит применение в управлении звуком.

• Горшок с электроприводом:  Если серводвигатель управляет ползунком слайдера, горшок называется моторизованным слайдером или моторизованным фейдером. У него есть приложения для управления звуком, где требуется автоматическое управление.

• Б. Вращающийся горшок: В горшках этого типа ползунок движется по кругу. Некоторые разные типы —

• Однооборотный горшок: В поворотном горшке, если для управления горшком требуется один оборот, этот тип поворотного горшка известен как однооборотный горшок. Это занимает примерно 3π / 2 градуса.

• Многооборотный горшок: Этот тип горшка требует многократных вращений слайдера. Обычно это 5-6 ходов. Он обеспечивает высокую точность и контроль, поэтому находит применение в схемах калибровки.

Какой символ у потенциометра?

Символ горшка — это стандартный символ резистора со стрелкой. Обратите внимание, что символ переменного резистора или реостата также является символом сопротивления с добавленной стрелкой, но положение стрелки различает устройства.  

Стандартный символ IEEE PotСтандартный символ МЭК — горшок

Что используется потенциометр?

Горшок нашел свое применение во многих электрических схемах. Давайте обсудим некоторые из них —

• Переменный резистор: Одно из основных применений горшка — это переменный резистор или регулируемый резистор. Pot может изменять как ток, так и сопротивление цепи.
• Измерение ЭДС: Они способны измерять ЭДС, как обсуждалось ранее. Он имеет свойство деления напряжения, что помогает определить электрическую ЭДС. Это основное устройство для реализации — вольтметр, амперметр и ваттметр. Здесь также сравнивается ЭДС двух разных ячеек.
• Управление аудио: Одно из современных применений горшка — управление звуком. Основная составляющая — поворотный горшок. Он ослабляет шумы, изменяет частоту, резкость (интенсивность), громкость и т. Д. Регулятор звукового сигнала — одна из его разновидностей.
• Датчики: Он может измерять как линейное, так и вращательное смещение. Он преобразует линейное или угловое смещение в напряжение. Подвижное тело связано со стеклоочистителем. При изменении положения ползунка также происходит изменение сопротивления и напряжения. Это изменение напряжения приводит к смещению тела.
• Телевидение: Горшок может регулировать интенсивность цвета, яркость, насыщенность цвета телевизора. 

В чем разница между реостатом и потенциометром?

Существует заблуждение, что реостат и потенциометр — это одно и то же, но есть некоторые различия. Давайте обсудим некоторые из них —

Предмет сравнения	Потенциометр	реостат
Количество Терминалов	Три оконечных устройства	Два оконечных устройства
Подключение в цепи	Параллельное соединение	Последовательное соединение
Количество контролируемых	Управляет напряжением	Управляет током
Применение	Приложение с низким энергопотреблением	Приложение высокой мощности
Количество ходов	Как однооборотные, так и многооборотные	Один поворот
Резистивный материал	Такие материалы, как графит	Углеродный диск, константан, платина и т. Д.
Символ

Некоторые часто задаваемые вопросы о потенциометрах

1. Из чего состоит резистивный элемент потенциометра?

Резистивный элемент является причиной того, что горшок может оказывать сопротивление. Обычно графит является материалом для изготовления резистивных элементов. Иногда они также изготавливаются из углеродных материалов, резистивных проводов, металлокерамических смесей и т. Д.

2. Что такое цифровой потенциометр?

Цифровой горшок — это цифровое устройство. Он выполняет ту же задачу, что и аналоговый горшок. Он нашел применение в микроконтроллерной электронике.

3. Что такое логарифмический потенциометр?

Логарифмический горшок логарифмически изменяет свое значение сопротивления. Он относится к нелинейному типу.

4. Из чего состоит потенциометр?

Типичный горшок состоит из двух фиксированных клемм и подвижной клеммы. Также в нем есть резистивный элемент. Используя две фиксированные клеммы, потенциометры принимают вход. Другая часть — дворник или бегунок.

5. Снижает ли потенциометр напряжение?

Нет, горшок не меняет напряжение в цепи. Он только контролирует сопротивление.

6. Что такое ручка потенциометра?

Ручка кастрюли — это держатель для ползунка вращающейся кастрюли. Вращая ручку, сопротивление изменяется.

7. Как сравнить — ЭДС двух ячеек при помощи горшка?

ЭДС или электродвижущая сила — параметр измерения энергии. Это причина протекания тока в цепи. Разность потенциалов между двумя точками называется электродвижущей силой. Единица измерения — вольт.

Математическая формула — e = E / Q, где q — заряд, а E — энергия. Используя горшок, мы можем найти ЭДС клетки. Нам нужно найти балансировочную длину, при которой отклонение гальванометра приближается к нулю. Падение потенциала по длине l является мерой ЭДС. E пропорционально l.

Мы можем написать,

E ∝ l

или, E = K * l, K = Constant

или E / l = k ———- (i)

Теперь отношение E₁ и л₁ с E₂ и л₂ можно записать с помощью уравнения (i) —

E₁ = k * l₁

или, E₁ / л₁ = k ——— (ii)

E₂ = k * l₂

или, E₂ / л₂ = k ——— (iii)

Из (ii) и (iii) мы можем написать —

E₁ / л₁ = E₂ /l₂ = к

или, E₁ / л₁ = E₂ / л₂

8. Ячейка с внутренним сопротивлением 1 Ом и ЭДС 5 вольт уравновешивается на проводе потенциометра длиной 1.25 метра. Управляющая ячейка имеет ЭДС 50 вольт. Если 1-омный провод соединяет точку баланса и аккумулятор, то точка баланса сместится.

(Предполагая, что балансировочная длина измеряется со стороны провода с высоким потенциалом.)

• A. 1.25 метра вправо
• Б. 1.25 м влево
• C. 2.5 метра влево
• D. Ничего из вышеперечисленного

Сначала уравновешенная длина составляет 1.25 м. Рассмотрим это как l₁.

Теперь провод с сопротивлением 1 Ом соединяет точку баланса и ячейку.

Мы знаем, что E = k * l

Здесь l = l₁ и E = 5v

к * л₁ = 5 — (i)

Теперь ток через сопротивление = (5/2) А = 2.5 А

При сложении сопротивления 1 Ом эквивалентное сопротивление получается как = 1 + 1 = 2 Ом.

Следовательно, значение E для более позднего случая становится 2.5 В.

к * л₂ = 2.5 — (ii)

Мы знаем это —     

E₁/E₂ = l₂/l₁

из уравнений (i) и (ii), мы находим —

5 / 2.5 = XNUMX₂/l₁

положив л₁ в уравнении,

l₂ = 0.5 * л₁

     или, л₂ = 0.5 * 1.25

     или, л₂ = 0.625 м

Таким образом, точка баланса смещается на 0.625 м влево.

Правильный ответ — вариант — D. Ничего из вышеперечисленного.

9. Потенциометр лучше, чем вольтметр, для измерения ЭДС ячейки. Почему?

Когда мы уравновешиваем ячейку относительно проволоки, через ячейку нет тока. Затем измеряется ЭДС. Теперь, когда мы используем вольтметр для измерения ЭДС ячейки, через ячейку протекает небольшой ток. Таким образом, мы получаем только оконечный потенциал.

10. Как можно повысить точность потенциометра?

Точность горшка можно повысить, увеличив длину проволоки до определенного предела.

О судипте Рой

Я энтузиаст электроники и в настоящее время занимаюсь электроникой и коммуникациями.
Я очень заинтересован в изучении современных технологий, таких как искусственный интеллект и машинное обучение.
Мои статьи посвящены предоставлению точных и обновленных данных всем учащимся.
Мне доставляет огромное удовольствие помогать кому-то в получении знаний.

Подключимся через LinkedIn — https://www.linkedin.com/in/sr-sudipta/

Резистор. Резисторы переменного сопротивления | Для дома, для семьи

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Продолжаем тему о резисторах. В первой части статьи мы познакомились с резисторами постоянного сопротивления (постоянными резисторами), а в этой части статьи поговорим о резисторах переменного сопротивления, или переменных резисторах.

Резисторы переменного сопротивления, или переменные резисторы являются радиокомпонентами, сопротивление которых можно изменять от нуля и до номинального значения. Они применяются в качестве регуляторов усиления, регуляторов громкости и тембра в звуковоспроизводящей радиоаппаратуре, используются для точной и плавной настройки различных напряжений и разделяются на потенциометры и подстроечные резисторы.

1. Потенциометры.

Потенциометры применяются в качестве плавных регуляторов усиления, регуляторов громкости и тембра, служат для плавной регулировки различных напряжений, а также используются в следящих системах, в вычислительных и измерительных устройствах и т.п.

Потенциометром называют регулируемый резистор, имеющий два постоянных вывода и один подвижный. Постоянные выводы расположены по краям резистора и соединены с началом и концом резистивного элемента, образующим общее сопротивление потенциометра. Средний вывод соединен с подвижным контактом, который перемещается по поверхности резистивного элемента и позволяет изменять величину сопротивления между средним и любым крайним выводом.

Потенциометр представляет собой цилиндрический или прямоугольный корпус, внутри которого расположен резистивный элемент, выполненный в виде незамкнутого кольца, и выступающая металлическая ось, являющаяся ручкой потенциометра. На конце оси закреплена пластина токосъемника (контактная щетка), имеющая надежный контакт с резистивным элементом. Надежность контакта щетки с поверхностью резистивного слоя обеспечивается давлением ползунка, выполненного из пружинных материалов, например, бронзы или стали.

При вращении ручки ползунок перемещается по поверхности резистивного элемента, в результате чего сопротивление изменяется между средним и крайними выводами. И если на крайние выводы подать напряжение, то между ними и средним выводом получают выходное напряжение.

Схематично потенциометр можно представить, как показано на рисунке ниже: крайние выводы обозначены номерами 1 и 3, средний обозначен номером 2.

В зависимости от резистивного элемента потенциометры разделяются на непроволочные и проволочные.

1.1 Непроволочные.

В непроволочных потенциометрах резистивный элемент выполнен в виде подковообразной или прямоугольной пластины из изоляционного материала, на поверхность которых нанесен резистивный слой, обладающий определенным омическим сопротивлением.

Резисторы с подковообразным резистивным элементом имеют круглую форму и вращательное перемещение ползунка с углом поворота 230 — 270°, а резисторы с прямоугольным резистивным элементом имеют прямоугольную форму и поступательное перемещение ползунка. Наиболее популярными являются резисторы типа СП, ОСП, СПЕ и СП3. На рисунке ниже показан потенциометр типа СП3-4 с подковообразным резистивным элементом.

Отечественной промышленностью выпускались потенциометры типа СПО, у которых резистивный элемент впрессован в дугообразную канавку. Корпус такого резистора выполнен из керамики, а для защиты от пыли, влаги и механических повреждений, а также в целях электрической экранировки весь резистор закрывается металлическим колпачком.

Потенциометры типа СПО обладают большой износостойкостью, нечувствительны к перегрузкам и имеют небольшие размеры, но у них есть недостаток – сложность получения нелинейных функциональных характеристик. Эти резисторы до сих пор еще можно встретить в старой отечественной радиоаппаратуре.

1.2. Проволочные.

В проволочных потенциометрах сопротивление создается высокоомным проводом, намотанным в один слой на кольцеобразном каркасе, по ребру которого перемещается подвижный контакт. Для получения надежного контакта между щеткой и обмоткой контактная дорожка зачищается, полируется, или шлифуется на глубину до 0,25d.

Устройство и материал каркаса определяется исходя из класса точности и закона изменения сопротивления резистора (о законе изменения сопротивления будет сказано ниже). Каркасы изготавливают из пластины, которую после намотки провода сворачивают в кольцо, или же берут готовое кольцо, на которое укладывают обмотку.

Для резисторов с точностью, не превышающей 10 – 15%, каркасы изготавливают из пластины, которую после намотки провода сворачивают в кольцо. Материалом для каркаса служат изоляционные материалы, такие как гетинакс, текстолит, стеклотекстолит, или металл – алюминий, латунь и т.п. Такие каркасы просты в изготовлении, но не обеспечивают точных геометрических размеров.

Каркасы из готового кольца изготавливают с высокой точностью и применяют в основном для изготовления потенциометров. Материалом для них служит пластмасса, керамика или металл, но недостатком таких каркасов является сложность выполнения обмотки, так как для ее намотки требуется специальное оборудование.

Обмотку выполняют проводами из сплавов с высоким удельным электрическим сопротивлением, например, константан, нихром или манганин в эмалевой изоляции. Для потенциометров применяют провода из специальных сплавов на основе благородных металлов, обладающих пониженной окисляемостью и высокой износостойкостью. Диаметр провода определяют исходя из допустимой плотности тока.

2. Основные параметры переменных резисторов.

Основными параметрами резисторов являются: полное (номинальное) сопротивление, форма функциональной характеристики, минимальное сопротивление, номинальная мощность, уровень шумов вращения, износоустойчивость, параметры, характеризующие поведение резистора при климатических воздействиях, а также размеры, стоимость и т.п. Однако при выборе резисторов чаще всего обращают внимание на номинальное сопротивление и реже на функциональную характеристику.

2.1. Номинальное сопротивление.

Номинальное сопротивление резистора указывается на его корпусе. Согласно ГОСТ 10318-74 предпочтительными числами являются 1,0; 2,2; 3,3; 4,7 Ом, килоом или мегаом.

У зарубежных резисторов предпочтительными числами являются 1,0; 2,0; 3,0; 5.0 Ом, килоом и мегаом.

Допускаемые отклонения сопротивлений от номинального значения установлены в пределах ±30%.

Полным сопротивлением резистора считается сопротивление между крайними выводами 1 и 3.

2.2. Форма функциональной характеристики.

Потенциометры одного и того же типа могут отличаться функциональной характеристикой, определяющей по какому закону изменяется сопротивление резистора между крайним и средним выводом при повороте ручки резистора. По форме функциональной характеристики потенциометры разделяются на линейные и нелинейные: у линейных величина сопротивления изменяется пропорционально движению токосъемника, у нелинейных она изменяется по определенному закону.

Существуют три основных закона: А — Линейный, Б – Логарифмический, В — Обратно Логарифмический (Показательный). Так, например, для регулирования громкости в звуковоспроизводящей аппаратуре необходимо, чтобы сопротивление между средним и крайним выводом резистивного элемента изменялось по обратному логарифмическому закону (В). Только в этом случае наше ухо способно воспринимать равномерное увеличение или уменьшение громкости.

Или в измерительных приборах, например, генераторах звуковой частоты, где в качестве частотозадающих элементов используются переменные резисторы, также требуется, чтобы их сопротивление изменялось по логарифмическому (Б) или обратному логарифмическому закону. И если это условие не выполнить, то шкала генератора получится неравномерной, что затруднит точную установку частоты.

Резисторы с линейной характеристикой (А) применяются в основном в делителях напряжения в качестве регулировочных или подстроечных.

Зависимость изменения сопротивления от угла поворота ручки резистора для каждого закона показано на графике ниже.

Для получения нужной функциональной характеристики большие изменения в конструкцию потенциометров не вносятся. Так, например, в проволочных резисторах намотку провода ведут с изменяющимся шагом или сам каркас делают изменяющейся ширины. В непроволочных потенциометрах меняют толщину или состав резистивного слоя.

К сожалению, регулируемые резисторы имеют относительно невысокую надежность и ограниченный срок службы. Часто владельцам аудиоаппаратуры, эксплуатируемой длительное время, приходится слышать шорохи и треск из громкоговорителя при вращении регулятора громкости. Причиной этого неприятного момента является нарушение контакта щетки с токопроводящим слоем резистивного элемента или износ последнего. Скользящий контакт является наиболее ненадежным и уязвимым местом переменного резистора и является одной из главной причиной выхода детали из строя.

3. Обозначение переменных резисторов на схемах.

На принципиальных схемах переменные резисторы обозначаются также как и постоянные, только к основному символу добавляется стрелка, направленная в середину корпуса. Стрелка обозначает регулирование и одновременно указывает, что это средний вывод.

Иногда возникают ситуации, когда к переменному резистору предъявляются требования надежности и длительности эксплуатации. В этом случае плавное регулирование заменяют ступенчатым, а переменный резистор строят на базе переключателя с несколькими положениями. К контактам переключателя подключают резисторы постоянного сопротивления, которые будут включаться в цепь при повороте ручки переключателя. И чтобы не загромождать схему изображением переключателя с набором резисторов, указывают только символ переменного резистора со знаком ступенчатого регулирования. А если есть необходимость, то дополнительно указывают и число ступеней.

Для регулирования громкости и тембра, уровня записи в звуковоспроизводящей стереофонической аппаратуре, для регулирования частоты в генераторах сигналов и т.д. применяются сдвоенные потенциометры, сопротивления которых изменяется одновременно при повороте общей оси (движка). На схемах символы входящих в них резисторов располагают как можно ближе друг к другу, а механическую связь, обеспечивающую одновременное перемещение движков, показывают либо двумя сплошными линиями, либо одной пунктирной линией.

Принадлежность резисторов к одному сдвоенному блоку указывается согласно их позиционному обозначению в электрической схеме, где R1.1 является первым по схеме резистором сдвоенного переменного резистора R1, а R1.2 — вторым. Если же символы резисторов окажутся на большом удалении друг от друга, то механическую связь обозначают отрезками пунктирной линии.

Промышленностью выпускаются сдвоенные переменные резисторы, у которых каждым резистором можно управлять отдельно, потому что ось одного проходит внутри трубчатой оси другого. У таких резисторов механическая связь, обеспечивающая одновременное перемещение, отсутствует, поэтому на схемах ее не показывают, а принадлежность к сдвоенному резистору указывают согласно позиционному обозначению в электрической схеме.

В переносной бытовой аудиоаппаратуре, например, в приемниках, плеерах и т.д., часто используют переменные резисторы со встроенным выключателем, контакты которого задействуют для подачи питания в схему устройства. У таких резисторов переключающий механизм совмещен с осью (ручкой) переменного резистора и при достижении ручкой крайнего положения воздействует на контакты.

Как правило, на схемах контакты включателя располагают возле источника питания в разрыв питающего провода, а связь выключателя с резистором обозначают пунктирной линией и точкой, которую располагают у одной из сторон прямоугольника. При этом имеется в виду, что контакты замыкаются при движении от точки, а размыкаются при движении к ней.

4. Подстроечные резисторы.

Подстроечные резисторы являются разновидностью переменных и служат для разовой и точной настройки радиоэлектронной аппаратуры в процессе ее монтажа, наладки или ремонта. В качестве подстроечных используют как переменные резисторы обычного типа с линейной функциональной характеристикой, ось которых выполнена «под шлиц» и снабжена стопорным устройством, так и резисторы специальной конструкции с повышенной точностью установки величины сопротивления.

В основной своей массе подстроечные резисторы специальной конструкции изготавливают прямоугольной формы с плоским или кольцевым резистивным элементом. Резисторы с плоским резистивным элементом (а) имеют поступательное перемещение контактной щетки, осуществляемое микрометрическим винтом. У резисторов с кольцевым резистивным элементом (б) перемещение контактной щетки осуществляется червячной передачей.

При больших нагрузках используются открытые цилиндрические конструкции резисторов, например, ПЭВР.

На принципиальных схемах подстроечные резисторы обозначаются также как и переменные, только вместо знака регулирования используется знак подстроечного регулирования.

5. Включение переменных резисторов в электрическую цепь.

В электрических схемах переменные резисторы могут применяться в качестве реостата (регулируемого резистора) или в качестве потенциометра (делителя напряжения). Если в электрической цепи необходимо регулировать ток, то резистор включают реостатом, если напряжение, то включают потенциометром.

При включении резистора реостатом задействуют средний и один крайний вывод. Однако такое включение не всегда предпочтительно, так как в процессе регулирования возможна случайная потеря средним выводом контакта с резистивным элементом, что повлечет за собой нежелательный разрыв электрической цепи и, как следствие, возможный выход из строя детали или электронного устройства в целом.

Чтобы исключить случайный разрыв цепи свободный вывод резистивного элемента соединяют с подвижным контактом, чтобы при нарушении контакта электрическая цепь всегда оставалась замкнута.

На практике включение реостатом применяют тогда, когда хотят переменный резистор использовать в качестве добавочного или токоограничивающего сопротивления.

При включении резистора потенциометром задействуются все три вывода, что позволяет его использовать делителем напряжения. Возьмем, к примеру, переменный резистор R1 с таким номинальным сопротивлением, которое будет гасить практически все напряжение источника питания, приходящее на лампу HL1. Когда ручка резистора выкручена в крайнее верхнее по схеме положение, то сопротивление резистора между верхним и средним выводами минимально и все напряжение источника питания поступает на лампу, и она светится полным накалом.

По мере перемещения ручки резистора вниз сопротивление между верхним и средним выводом будет увеличиваться, а напряжение на лампе постепенно уменьшаться, отчего она станет светить не в полный накал. А когда сопротивление резистора достигнет максимального значения, напряжение на лампе упадет практически до нуля, и она погаснет. Именно по такому принципу происходит регулирование громкости в звуковоспроизводящей аппаратуре.

Эту же схему делителя напряжения можно изобразить немного по-другому, где переменный резистор заменяется двумя постоянными R1 и R2.

Ну вот, в принципе и все, что хотел сказать о резисторах переменного сопротивления. В заключительной части рассмотрим особый тип резисторов, сопротивление которых изменяется под воздействием внешних электрических и неэлектрических факторов — нелинейные резисторы.
Удачи!

Литература:
В. А. Волгов — «Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры», 1977 г.
В. В. Фролов — «Язык радиосхем», 1988 г.
М. А. Згут — «Условные обозначения и радиосхемы», 1964 г.

Потенциометр для устройств управления и сигнализации

Потенциометр 10кОм EKF PROxima | PT22-10K	8	593.77 р.
Потенциометр 10кОм IP66 черн. лицевое кольцо M22S-R10K EATON 232233	4	2 439.18 р.
Потенциометр 1кОм IP66 черн. лицевое кольцо M22S-R1K EATON 232231	19	2 439.18 р.
Потенциометр 4,7 кОм IP66, M22-R4K7 EATON 229490	22	2 430.65 р.
Потенциометр 4.7кОм IP66 черн. лицевое кольцо M22S-R4K7 EATON 232232	2	2 439.18 р.
Потенциометр 47кОм IP66 M22-R47K EATON 229492	17	2 439.18 р.
Потенциометр M22-R10K EATON 229491	19	от 2 504.30 р.	2 варианта
Потенциометр M22-R10K EATON 229491	19	2 731.27 р.
Потенциометр 10кОм IP66, M22-R10K — 229491	Под заказ	2 504.30 р.
Потенциометр M30 47кОм M30C-FR47K EATON 187031	3	3 435.30 р.
Потенциометр MT-105B в сборе 5 кОм кольцо черный пластик | 1SFA611410R1056 ABB	33	2 673.88 р.
Потенциометр MT-110B в сборе 10 кОм кольцо черный пластик | 1SFA611410R1106 ABB	144	2 903.34 р.
ПОТЕНЦИОМЕТР В СБ., ПЛАСТ.ОСНОВ., 4.7кОм | XB5AD912R4K7 Schneider Electric	42	2 686.56 р.
ПОТЕНЦИОМЕТР В СБОРЕ, МЕТ.ОСН., 100 кОм | XB4BD912R100K Schneider Electric	584	3 156.36 р.
ПОТЕНЦИОМЕТР В СБОРЕ, МЕТ.ОСНОВ., 1 кОм | XB4BD912R1K Schneider Electric	1	3 156.36 р.
Потенциометр М22-R1K EATON 229489	67	2 319.00 р.
Головка потенциометра M22-R-SWD EATON 179292	Под заказ	2 187.19 р.
Головка энкодера M22-INC-SWD EATON 179981	Под заказ	2 442.74 р.
Комплект потенциометра M22-R-SWD-R EATON 179294	Под заказ	6 077.75 р.
Комплект энкодера M22-INC-SWD-INC EATON 179983	Под заказ	6 804.03 р.
Потенциометр 10000Ом SchE XKZA15100 Schneider Electric	Под заказ	13 711.20 р.
Потенциометр 100кОм IP66 M22-R100K EATON 229493	Под заказ	2 439.18 р.
Потенциометр 100кОм IP66 черн. лицевое кольцо M22S-R100K EATON 232235	Под заказ	2 673.36 р.
Потенциометр 4700(2х2350)ом SchE XKBZ1547 Schneider Electric	Под заказ	15 068.40 р.
Потенциометр 4700Ом SchE XKZA15047 Schneider Electric	Под заказ	11 971.20 р.
Потенциометр 470кОм IP66 M22-R470K EATON 229494	Под заказ	2 439.18 р.
Потенциометр 470кОм IP66 черн. лицевое кольцо M22S-R470K EATON 232236	Под заказ	2 673.36 р.
Потенциометр 47кОм IP66 черн. лицевое кольцо M22S-R47K EATON 232234	Под заказ	2 673.36 р.
Потенциометр 5кОм EKF PROxima | PT22-05K	Под заказ	593.77 р.
Потенциометр DALI с источником питания. Для ручного управления светильников интерфейсом DALI.. Механизм. JUNG 240PDPE	Под заказ	11 662.53 р.
Потенциометр MT-150B в сборе 50 кОм кольцо черный пластик | 1SFA611410R1506 ABB	Под заказ	3 592.98 р.
Потенциометр MT-205B в сборе 5 кОм кольцо хромированный пластик | 1SFA611410R2056 ABB	Под заказ	2 791.00 р.
Потенциометр MT-210B в сборе 10 кОм кольцо хромированный пластик | 1SFA611410R2106 ABB	Под заказ	3 985.35 р.
Потенциометр MT-250B в сборе 50 кОм кольцо хромированный пластик | 1SFA611410R2506 ABB	Под заказ	4 762.97 р.
Потенциометр MT-305B в сборе 5 кОм кольцо хром металл | 1SFA611410R3056 ABB	Под заказ	2 791.00 р.
Потенциометр MT-310B в сборе 10 кОм кольцо хром металл | 1SFA611410R3106 ABB	Под заказ	3 973.75 р.
Потенциометр MT-350B в сборе 50 кОм кольцо хром металл | 1SFA611410R3506 ABB	Под заказ	4 871.45 р.
Потенциометр SchE XKDZ1508 Schneider Electric	Под заказ	20 636.40 р.
Потенциометр SchE XKDZ1547 Schneider Electric	Под заказ	16 738.80 р.
Потенциометр SchE XKZA15000 Schneider Electric	Под заказ	36 783.60 р.
Потенциометр SchE XKZA15022 Schneider Electric	Под заказ	15 590.40 р.
Потенциометр SchE XKZA18010 Schneider Electric	Под заказ	33 611.76 р.
Потенциометр SchE XKZA18047 Schneider Electric	Под заказ	33 616.80 р.
ПОТЕНЦИОМЕТР В СБ. ПЛАСТ..ОСН., 100 кОм | XB5AD912R100K Schneider Electric	Под заказ	3 222.48 р.
ПОТЕНЦИОМЕТР В СБ., ПЛАСТ.ОСНОВ., 1 кОм | XB5AD912R1K Schneider Electric	Под заказ	2 770.08 р.
ПОТЕНЦИОМЕТР В СБ., ПЛАСТ.ОСНОВ., 10 кОм | XB5AD912R10K Schneider Electric	Под заказ	2 867.52 р.
ПОТЕНЦИОМЕТР В СБ., ПЛАСТ.ОСНОВ., 470кОм | XB5AD912R470K Schneider Electric	Под заказ	3 514.80 р.
ПОТЕНЦИОМЕТР В СБ., ПЛАСТ.ОСНОВ., 47кОм | XB5AD912R47K Schneider Electric	Под заказ	2 770.08 р.
ПОТЕНЦИОМЕТР В СБОРЕ, МЕТ.ОСНОВ., 10 кОм | XB4BD912R10K Schneider Electric	Под заказ	3 079.80 р.
ПОТЕНЦИОМЕТР В СБОРЕ, МЕТ.ОСНОВ., 4.7кОм | XB4BD912R4K7 Schneider Electric	Под заказ	3 051.96 р.
ПОТЕНЦИОМЕТР В СБОРЕ, МЕТ.ОСНОВ., 470кОм | XB4BD912R470K Schneider Electric	Под заказ	3 431.28 р.
ПОТЕНЦИОМЕТР В СБОРЕ, МЕТ.ОСНОВ., 47кОм | XB4BD912R47K Schneider Electric	Под заказ	3 156.36 р.

Потенциометр для устройств управления и сигнализации — прайс-лист, актуальные цены, купить из наличия на складе и под заказ, доставка по РФ

Технические характеристики и маркировка переменных резисторов

Одним из элементов электрической цепи, который имеет неизменяемую (определённую) величину сопротивления электрическому току, является постоянный резистор. В переводе с латинского языка resisto означает  «сопротивляюсь». При помощи такой детали происходит линейная трансформация силы тока (I) в напряжение (U) и наоборот. Резистивный элемент может ограничивать величину тока, поглощать энергию электричества. Переменные резисторы позволяют вручную варьировать величину их сопротивления.

Переменные резисторы, внешний вид

Потенциометры

Переменный резистор (ПР) и потенциометр – это два разных определения одного устройства. В начале развития радиоэлектроники считалось, что, изменяя положение подвижного контакта на резистивных катушках, имеющих проволочные обмотки, измеряют разность потенциалов. Поэтому  два слова: «потенциал» и «измерение», входят в определение потенциометра. Это и есть переменный резистор. На сегодняшний день таких компонентов электронных и электрических схем множество, и названия их различны. Регулировку напряжения производят потенциометром, а силы тока – реостатом.

Важно! Принцип работы у подобных элементов одинаковый. Они меняют своё выходное сопротивление в зависимости от положения подвижного контакта или щётки, которые приводятся в движение под влиянием внешнего воздействия.

Непроволочные

Резисторы типа СП относятся к композиционным непроволочным элементам. Они имеют следующую конструкцию:

• основание из изолирующего материала;
• плёночный, проводящий ток элемент;
• двигающийся контакт;
• ось с подвижной системой.

К непроволочным переменным резисторам относятся также СПО, ВК, СПЗ, ТК.

На гетинаксовую пластинку (основание) наносится углеродистая токопроводящая плёнка. Её состав может быть композиционным: бакелитовая смола и сажа. Выводы элемента присоединяются к концам слоя. Для этого на нём нанесена серебряная паста для контактных площадок. В заданных угловых интервалах по плёнке скользит ползунок (подвижный контакт), который приводится в движение от оси резистора.

К сведению. Конец оси отформован для удобства регулировки: шлиц (прорезь) под отвёртку или выборка для закрепления рукоятки.

Устройство непроволочного потенциометра

Сопротивление может меняться при изменении угла поворота. Угол изменяется от 0 до 2500.

Проволочные

В резистивных переменных элементах такого типа вместо токопроводящей плёнки используется высокоомная проволока. Она уложена в один слой виток к витку. По этим виткам скользит контакт.

Строение проволочного переменного резистора

Проволочный потенциометр состоит из следующих элементов:

• каркас под обмотку;
• обмотка;
• узел с осью вращения;
• подвижная щётка.

Обычно каркасы либо изгибаются из пластин с уже намотанной проволокой, либо её наматывают на кольца. Каркас из пластин выполнен из изоляционного материала или металла.

Внимание! Гнутые основания из пластин не обладают точными геометрическими параметрами, хотя и несложны в изготовлении.

Высокую точность при создании потенциометров получают, используя кольца из керамики, металла или пластмассы. Намотка при этом осуществляется специальным оборудованием – челноком, на котором набрано необходимое количество проволоки. Сама проволока может быть нихромовой, манганиновой с эмалевой изоляцией.

Интересно. Одним из таких материалов для проволоки служит сплав константан (59% Cu; 40% Ni; 2% Mn). Это сплав из меди и никеля с добавкой марганца. Эдвард Вестон изобрёл его в 1888 году для катушек измерительных приборов. Сопротивление константана не зависит от изменения температуры.

Изоляция провода шлифуется на глубину 0,25d. Это необходимо для надёжного соединения щётки с обмоткой при движении.

Внешний вид кромки скольжения

Основные параметры ПР

Как любой элемент радиотехнических и электронных технологий, потенциометр имеет свои физические и электрические характеристики. К ним относятся следующие пункты:

• Rном – номинальное сопротивление (полное), Ом;
• Pном – номинальная мощность, Вт;
• Rмин – минимальное значение сопротивления, Ом;
• функциональный вид изменения сопротивления;
• стойкость к износу;
• величина шума при регулировке;
• габаритные размеры.

Цена и особенности эксплуатации при влиянии различных внешних факторов также относятся к характеристикам пассивного резистивного двухполюсника.

Номинальное сопротивление

Что касается маркировки переменного резистора, на его корпус наносится цифра величины номинального сопротивления, без указания допустимого отклонения (±30%).

Внимание! Стандартный ряд Rном для российских деталей (по ГОСТ 10318-74) – 1,0; 2,2; 3,3; 4,7 Ом (кОм, Мом). Для импортных элементов – 1,0; 2,0; 3,0; 5.0 Ом (кОм, Мом). Точные данные для отдельных марок можно уточнить в справочнике.

Сопротивление между выводами 1 и 3 называется полным или номинальным.

Маркировка на корпусе

Форма функциональной характеристики

Изменение R между выводами (средним и крайним) может происходить по разному закону. Это носит название функциональной характеристики (ФК). Она может иметь следующие формы:

• линейную – R меняется прямо пропорционально перемещению бегунка;
• нелинейную – изменения происходят по заданному порядку.

Выделяют три формы изменения R, которые можно считать основными:

• линейная – А;
• логарифмическая – Б;
• показательная (обратно логарифмическая) – В.

Для каждой из них выведен график, который начертан с учётом угла поворота движка по часовой стрелке.

Графики функциональных характеристик

Элементы, меняющие сопротивление по линейному закону А, употребляются в делителях напряжения. Генераторы звуковой частоты (ГЗЧ) в свою схему включают потенциометры, использующие функциональную характеристику Б. Резисторы с изменяющимся сопротивлением, применимые в аппаратуре для звуковоспроизведения, работают по закону В.

К сведению. Чтобы получить необходимую ФК, меняют компоненты или величину слоя у резистивной плёнки, а в проволочных конструкциях – варьируют шаг намотки или выполняют форму каркаса с разной шириной.

Небольшой срок службы потенциометров связан с нарушением плотности контакта между ползунком и дорожкой (проволокой), что сказывается на качестве работы аппаратуры.

Обозначение переменных резисторов на схемах

Графический вид потенциометра являет собой обозначение прямоугольника, имеющего выводы, с упирающейся в него чертой со стрелкой. В импортном исполнении вместо прямоугольника – зигзагообразный отрезок, изображающий витки проволоки. Такое обозначение можно встретить при расчётах величины R при использовании онлайн-калькулятора.

Графическое обозначение на схемах

Подстроечные резисторы

Маркировка подстроечных резисторов такая же, как и у переменных. Подобные потенциометры применяются для ограниченного количества вращений оси движка. Их употребление связано с регулировкой аппаратуры и электронных схем в режиме настройки, там, где необходимо подстроить определённые параметры в нужном интервале и зафиксировать полученное значение сопротивления.

Внешний вид и графическое обозначение

Включение переменных резисторов в электрическую цепь

Схема присоединения подобных резистивных элементов зависит от того, в качестве чего они используются. Различают два вида подключения к схемам:

• как реостат – регулируемый резистор для ограничения тока;
• как потенциометр – для деления напряжения (делитель).

В первом случае берут средний и крайний вывод, во втором – средний и оба крайних.

Внимание! При включении реостатом второй свободный вывод припаивают к среднему для обеспечения более надёжного контакта.

Определение вида по маркировке

Маркировка принята в соответствии с ГОСТ 11.074.009-78 и имеет свою расшифровку.

Обозначение буквенно-цифровых меток резисторов (слева направо) следующее:

• буквы РП – переменный;
• цифры: 1 – непроволочный, 2 – проволочный или из металлофольги;
• номер регистрации;
• год выпуска;
• тип ФХ;
• величина номинального сопротивления;
• буква допуска отклонения от номинала.

Количество нанесённых знаков зависит от размера корпуса, но значение Rном присутствует обязательно.

Расшифровка маркировки на корпусе

Переменные резисторы могут быть разного конструктивного исполнения. Допускается на одной оси устанавливать несколько переменных резистивных элементов. С помощью них производят регулировку и подстройку многих электрических параметров.

Видео

Потенциометр

| Типы резисторов | Руководство по резистору

Что такое потенциометр?

Потенциометр — это регулируемый вручную переменный резистор с 3 выводами. Две из клемм подключены к противоположным концам резистивного элемента, а третья клемма подключается к скользящему контакту, называемому стеклоочистителем, перемещающимся по резистивному элементу. Потенциометр, по сути, работает как делитель переменного сопротивления. Резистивный элемент можно рассматривать как два последовательно соединенных резистора (полное сопротивление потенциометра), где положение стеклоочистителя определяет отношение сопротивлений первого резистора ко второму резистору.Если на концевые клеммы подается опорное напряжение, положение дворника определяет выходное напряжение потенциометра.

Потенциометр также широко известен как потенциометр или потенциометр . Самая распространенная форма потенциометра — однооборотный поворотный потенциометр. Этот тип горшка часто используется для регулировки громкости звука (логарифмический конус), а также во многих других приложениях. Для изготовления потенциометров используются различные материалы, в том числе углеродный состав, металлокерамика, проволочная обмотка, проводящий пластик или металлическая пленка.

Определение потенциометра

Потенциометр — это регулируемый вручную переменный резистор с тремя выводами. Две клеммы подключены к концам резистивного элемента, третья клемма подключена к регулируемому дворнику. Положение стеклоочистителя устанавливает коэффициент резистивного делителя.

Типы потенциометров

Существует широкий выбор потенциометров. Регулируемые вручную потенциометры можно разделить на вращательные или линейные. В таблицах ниже перечислены доступные типы и их применение.Помимо регулируемых вручную горшков, также доступны потенциометры с электронным управлением, которые часто называют цифровыми потенциометрами.

Потенциометры поворотные

Самый распространенный тип потенциометра, в котором стеклоочиститель движется по круговой траектории.

Тип	Описание	Приложения
Горшок однооборотный	Один оборот примерно на 270 градусов или 3/4 полного оборота	Наиболее распространенный горшок, используемый в приложениях, где один оборот обеспечивает достаточное разрешение управления.
Горшок многооборотный	Несколько оборотов (чаще всего 5, 10 или 20) для повышения точности. Они сконструированы либо со скребком, имеющим форму спирали или спирали, либо с использованием червячной передачи.	Используется там, где требуется высокая точность и разрешение. Многооборотные потенциометры с червячной передачей часто используются в качестве подстроечных элементов на печатной плате.
Горшок двойной	Два потенциометра объединены на одном валу, что позволяет параллельную настройку двух каналов.Наиболее распространены однооборотные потенциометры с одинаковым сопротивлением и конусом. Возможно создание более двух банд, но это не очень распространено.	Используется, например, в регуляторе громкости стереозвука или других приложениях, где 2 канала должны настраиваться параллельно.
Горшок концентрический	Двойной потенциометр, в котором два потенциометра регулируются индивидуально с помощью концентрических валов. Позволяет использовать два элемента управления на одном устройстве.	Часто встречается в (старых) автомобильных радиоприемниках, где совмещены регуляторы громкости и тембра.
Сервопривод	Моторизованный потенциометр, который также может автоматически регулироваться серводвигателем.	Используется там, где требуется ручная и автоматическая регулировка. Часто встречается в аудиооборудовании, где пульт дистанционного управления может поворачивать ручку регулировки громкости.

Двойной потенциометр

Концентрический потенциометр

Многооборотный потенциометр

Линейные потенциометры

Потенциометры, в которых стеклоочиститель движется по линейной траектории.Также известен как слайдер, слайдер или фейдер.

Тип	Описание	Приложения
Подставка	Одинарный линейный ползунковый потенциометр для аудио приложений, также известный как фейдер. Высококачественные фейдеры часто изготавливаются из проводящего пластика.	Для одноканального управления или измерения расстояния.
Горшок с двумя выдвижными отверстиями	Двойной ползунковый потенциометр, одинарный ползунок, управляющий двумя параллельными потенциометрами.	Часто используется для управления стереозвуком в профессиональном аудио или других приложениях, где управляются двойные параллельные каналы.
Ползун многооборотный	Изготовлен из шпинделя, который приводит в действие грязесъемник с линейным потенциометром. Несколько оборотов (в основном 5, 10 или 20) для повышения точности.	Используется там, где требуется высокая точность и разрешение. Многооборотные линейные потенциометры используются в качестве подстроечных резисторов на печатной плате, но не так часто, как подстроечный потенциометр с червячной передачей.
Моторизованный фейдер	Фейдер, который может автоматически регулироваться серводвигателем.	Используется там, где требуется ручная и автоматическая регулировка. Обычно используется в студийных аудиомикшерах, где сервофейдеры могут быть автоматически перемещены в сохраненную конфигурацию.

Ползунковый потенциометр

Моторизованный фейдер

Многооборотный линейный триммер

Цифровые потенциометры

Цифровые потенциометры — это потенциометры с электронным управлением.В большинстве случаев они состоят из набора последовательно соединенных небольших резистивных компонентов. Каждый резистивный элемент оснащен переключателем, который может служить точкой ответвления или положением виртуального стеклоочистителя. Цифровым потенциометром можно управлять, например, с помощью сигналов повышения / понижения или протоколов, таких как I²C и SPI.

Реостат

Потенциометр также может быть подключен как реостат или одиночное переменное сопротивление. Лучший способ подключить потенциометр в качестве реостата — это соединить стеклоочиститель и одну концевую клемму вместе, это предотвратит бесконечное сопротивление, если стеклоочиститель иногда теряет контакт.Более подробную информацию можно найти на специальной странице о реостатах.

Материалы, используемые для приборов

Материал	Недвижимость
Состав углерода	Чернила на основе углеродной композиции, формованные на основе (фенольная смола). Самый распространенный материал, низкая стоимость и приемлемые шумовые и износостойкие характеристики.
проволочная обмотка	Горшки с проволочной обмоткой могут работать с большой мощностью, долговечны и могут быть очень точными.Однако они имеют ограниченное разрешение и грубое ощущение. Чаще всего используется в приложениях с высокой мощностью (реостаты часто намотаны на проволоку) или в качестве прецизионных электролизеров.
Проводящий пластик	Очень плавное ощущение и высокое разрешение, можно сконструировать для выполнения миллионов циклов. Могут справиться только с ограниченной мощностью и дороги. Часто используется в высококачественном (аудио) оборудовании, где важны высокое разрешение и низкий уровень шума.
Кермет	Очень стабильный, с низким температурным коэффициентом и хорошо переносит высокие температуры.С другой стороны, разрешено довольно дорогое и часто ограниченное количество циклов (также существуют специальные долговечные металлокерамические ванны). Часто используется для подстроечных горшков, которые не нужно часто регулировать.

Стандартные значения

Поскольку потенциометры являются переменными, нет необходимости в широком диапазоне значений. Хотя потенциометры могут быть изготовлены с любым значением сопротивления, которое вы только можете придумать, большинство потенциометров имеют значения в следующем диапазоне кратных.

Общие значения потенциометра (кратные)
10	20	22	25	47	50

Наиболее часто используемое значение для потенциометров — 10 кОм, но другие очень распространенные значения — 1 кОм, 5 кОм и 100 кОм.

Характеристики

Конус

Конус потенциометра — это соотношение между механическим положением и отношением сопротивления. Линейный конус и логарифмический (аудио) конус являются наиболее распространенными формами конуса. Для получения дополнительной информации посетите специальную страницу о конусе потенциометра.

Коды маркировки

Значения потенциометра часто обозначаются читаемой строкой, указывающей общее сопротивление, например «100 кОм» для потенциометра 100 кОм. Иногда используется трехзначная система кодирования, аналогичная кодировке резистора SMD.В этой системе первые цифры указывают значение, а последняя цифра указывает множитель. Например, 1 кОм будет закодирован как 102, что означает 10 Ом x 10 ² = 1 кОм.

Конус потенциометра обычно обозначается буквой. В следующей таблице приведена кодировка, используемая для конуса потенциометра. В разных стандартах используются одни и те же буквы, что может сбивать с толку. Всегда рекомендуется дважды проверять конусность путем измерения.

Конус	Строка	Азия (обычная)	Европа	Америка	Вишай
линейный	LIN	B	А	B	А
Лог / Аудио	ЖУРНАЛ	А	С	А	L
Антибревно	–	–	F	С	F

Разрешение

Разрешение потенциометра — это наименьшее возможное изменение отношения сопротивлений.Резисторы с проволочной обмоткой часто имеют более низкое разрешение, потому что витки проволоки вносят дискретные ступени в сопротивление. Электропроводящие пластиковые потенциометры имеют лучшее разрешение. На разрешение может влиять конфигурация стеклоочистителя, стеклоочиститель, состоящий из нескольких точек контакта, увеличивает разрешение потенциометра.

Сопротивление прыжкам и прыжкам

В начале и в конце хода резистивная дорожка потенциометра соединена с низкоомными металлическими частями, которые соединяют резистивный элемент с концевыми выводами.Изменение сопротивления, когда стеклоочиститель входит или покидает резистивную дорожку, известно как сопротивление прыжку и прыжку.

Приложения для горшков

Потенциометры

используются в очень широком спектре отраслей и приложений. Здесь сложно перечислить все приложения. Его можно использовать в качестве управляющего входа, компонента измерения положения, калибровки и многого другого.

Входы, управляемые пользователем

Там, где требуется ввод переменных от пользователя машины или приложения, часто используются потенциометры.В автомобильных приложениях педаль дроссельной заслонки часто является потенциометром, обычно это сдвоенный потенциометр для увеличения избыточности системы. Еще одно применение горшков — джойстики для управления машиной.

Управление аудиосистемой

Регулировка громкости часто выполняется с помощью (моторизованного) потенциометра в аудиоприложениях. Для контроля баланса можно использовать потенциометр с двумя бандажами, при этом одна группа имеет логарифмическую конусность, а другая группа — обратную логарифмическую конусность. В профессиональной аудиоаппаратуре часто используются фейдеры.

Датчик положения или угла

Потенциометры часто используются в качестве преобразователя положения или угла для измерения расстояний или углов.

Калибровка и настройка

При изготовлении и калибровке часто используются подстроечные головки. Подстроечные потенциометры — это предварительно настроенные потенциометры, которые часто устанавливаются на печатной плате и могут использоваться для настройки или регулировки характеристик цепей. Они используются только во время калибровки системы и большую часть времени находятся в фиксированном положении. Тримперы часто приводятся в действие небольшой отверткой с плоской головкой.Подстроечные потенциометры также известны как предустановки, подстроечные резисторы или подстроечные потенциометры.

Символ потенциометра

Следующий символ используется для потенциометра. Символ потенциометра слева соответствует стандарту IEC. Символ потенциометра справа соответствует старому американскому стандарту ANSI, но до сих пор широко используется. Обзор обозначений резисторов также доступен в Руководстве по резисторам .

Обозначение потенциометра (стандарт МЭК)

Обозначение потенциометра (стандарт ANSI)

Определение, типы и принцип работы

Что такое потенциометр?

Как работает потенциометр?

Потенциометр — это пассивный электронный компонент.Потенциометры работают, изменяя положение скользящего контакта с равномерным сопротивлением. В потенциометре все входное напряжение прикладывается по всей длине резистора, а выходное напряжение представляет собой падение напряжения между фиксированным и скользящим контактами, как показано ниже.

Потенциометр имеет две клеммы источника входного сигнала, прикрепленные к концу резистора. Для регулировки выходного напряжения скользящий контакт перемещается вдоль резистора на выходной стороне.

Это отличается от реостата, где здесь один конец закреплен, а скользящая клемма подключена к цепи, как показано ниже.

Это очень простой прибор, используемый для сравнения ЭДС двух ячеек и для калибровки амперметра, вольтметра и ваттметра. Основной принцип работы потенциометра довольно прост. Предположим, мы подключили две батареи параллельно через гальванометр. Отрицательные клеммы аккумуляторной батареи соединяются вместе, а положительные клеммы аккумуляторной батареи также соединяются вместе с помощью гальванометра, как показано на рисунке ниже.

Здесь, если электрический потенциал обоих элементов батареи точно такой же, в цепи нет циркулирующего тока и, следовательно, гальванометр показывает нулевое отклонение.Принцип работы потенциометра зависит от этого явления.

Теперь давайте подумаем о другой схеме, в которой батарея подключена к резистору через переключатель и реостат, как показано на рисунке ниже.

Резистор имеет одинаковое электрическое сопротивление на единицу длины по всей своей длине.
Следовательно, падение напряжения на единицу длины резистора одинаково по всей его длине. Предположим, регулируя реостат, мы получаем падение напряжения v вольт на единицу длины резистора.

Теперь положительный вывод стандартной ячейки соединен с точкой А на резисторе, а отрицательный вывод того же самого соединен с гальванометром. Другой конец гальванометра контактирует с резистором через скользящий контакт, как показано на рисунке выше. Регулируя этот скользящий конец, можно найти точку, подобную B, в которой нет тока через гальванометр, следовательно, нет отклонения в гальванометре.

Это означает, что ЭДС стандартной ячейки просто уравновешивается напряжением, возникающим в резисторе между точками A и B.Теперь, если расстояние между точками A и B равно L, то мы можем записать ЭДС стандартной ячейки E = Lv вольт.

Вот как потенциометр измеряет напряжение между двумя точками (здесь между A и B), не снимая никаких составляющих тока из цепи. Это особенность потенциометра, он может наиболее точно измерять напряжение.

Типы потенциометров

Существует два основных типа потенциометров:

• Поворотный потенциометр
• Линейный потенциометр

Хотя основные конструктивные особенности этих потенциометров различаются, принцип работы обоих этих типов потенциометров одинаков.

Обратите внимание, что это типы потенциометров постоянного тока — типы потенциометров переменного тока немного отличаются.

Поворотные потенциометры

Поворотные потенциометры используются в основном для получения регулируемого напряжения питания в части электронных схем и электрических цепей. Регулятор громкости радиотранзистора является популярным примером поворотного потенциометра, в котором поворотная ручка потенциометра управляет подачей на усилитель.

Потенциометр этого типа имеет два клеммных контакта, между которыми в форме полукруга размещено равномерное сопротивление.Устройство также имеет средний вывод, который соединен с сопротивлением через скользящий контакт, прикрепленный к поворотной ручке. Вращая ручку, можно перемещать скользящий контакт на полукруглом сопротивлении. Напряжение снимается между резистивным концевым контактом и скользящим контактом. Потенциометр также сокращенно называют POT. POT также используется в зарядных устройствах подстанций для регулировки зарядного напряжения батареи. Существует множество других применений потенциометра поворотного типа, где требуется плавный контроль напряжения.

Линейные потенциометры

Линейный потенциометр в основном такой же, но с той лишь разницей, что здесь вместо вращательного движения скользящий контакт перемещается по резистору линейно. Здесь два конца прямого резистора подключены к источнику напряжения. Скользящий контакт может скользить по резистору через дорожку, прикрепленную вместе с резистором. Клемма, подключенная к ползуну, подключена к одному концу выходной цепи, а одна из клемм резистора подключена к другому концу выходной цепи.

Этот тип потенциометра в основном используется для измерения напряжения в ветви цепи, для измерения внутреннего сопротивления элемента батареи, для сравнения элемента батареи со стандартным элементом, и в нашей повседневной жизни он обычно используется в эквалайзер систем микширования музыки и звука.

Цифровые потенциометры

Цифровые потенциометры — это трехконтактные устройства, две фиксированные концевые клеммы и одна клемма стеклоочистителя, которая используется для изменения выходного напряжения.

Цифровые потенциометры используются в различных областях, включая калибровку системы, регулировку напряжения смещения, настройку фильтров, регулировку яркости экрана и регулировку громкости звука.

Однако механические потенциометры страдают некоторыми серьезными недостатками, которые делают их непригодными для приложений, где требуется точность. Размер, загрязнение стеклоочистителя, механический износ, дрейф сопротивления, чувствительность к вибрации, влажности и т. Д. — вот некоторые из основных недостатков механического потенциометра. Следовательно, для преодоления этих недостатков в приложениях чаще используются цифровые потенциометры, поскольку они обеспечивают более высокую точность.

Цепь цифрового потенциометра

Цепь цифрового потенциометра состоит из двух частей: первая — резистивный элемент с электронными переключателями, а вторая — цепь управления стеклоочистителем.На рисунке ниже показаны обе части соответственно.

Первая часть представляет собой массив резисторов, и каждый узел подключен к общей точке W, за исключением конечных точек A и B, через двусторонний электронный переключатель. Клемма W — это клемма стеклоочистителя. Каждый из переключателей разработан с использованием технологии CMOS, и только один из переключателей находится в состоянии ВКЛ в любой момент времени работы потенциометра.

Включенный переключатель определяет сопротивление потенциометра, а количество переключателей определяет разрешение устройства.Теперь, какой переключатель нужно включить, контролируется схемой управления. Схема управления состоит из регистра RDAC, который может быть записан в цифровом виде с использованием интерфейса, такого как SPI, I ² C, вверх / вниз, или может управляться вручную с помощью кнопок или цифрового энкодера. На приведенной выше диаграмме показана схема цифрового потенциометра с кнопочным управлением. Одна кнопка предназначена для «ВВЕРХ» или увеличения сопротивления, а другая — для «ВНИЗ», т.е. уменьшения сопротивления.

Обычно стеклоочиститель находится в среднем положении, когда цифровой потенциометр выключен.После включения питания, в зависимости от наших требований, мы можем увеличивать или уменьшать сопротивление подходящей кнопкой. Кроме того, современные цифровые потенциометры также имеют встроенную память, в которой может храниться последнее положение дворника. Теперь эта память может быть как энергозависимой, так и постоянной, в зависимости от приложения.

Например, в случае регулировки громкости устройства, мы ожидаем, что устройство запомнит последний использованный нами параметр громкости даже после того, как мы снова его включим.Следовательно, здесь подходит постоянный тип памяти, такой как EEPROM. С другой стороны, для систем, которые постоянно повторно калибруют выход и нет необходимости восстанавливать предыдущее значение, используется энергозависимая память.

Преимущества цифровых потенциометров

Преимущества цифровых потенциометров:

• Более высокая надежность
• Повышенная точность
• Небольшой размер, несколько потенциометров могут быть размещены на одном кристалле
• Незначительный дрейф сопротивления
• Не зависит от условий окружающей среды, таких как вибрация, влажность, удары и загрязнение стеклоочистителя
• Отсутствие движущихся частей
• Допуск до ± 1%
• Очень низкое рассеивание мощности, до десятков милливатт

Недостатки цифровых потенциометров

Недостатки цифровых потенциометров:

• Не подходит для работы в условиях высоких температур и высоких энергий.
• Из-за паразитной емкости электронных переключателей учитывается ширина полосы пропускания, которая проявляется в цифровых потенциометрах . Это максимальная частота сигнала, которая может пересекать резистивные выводы с ослаблением менее 3 дБ в стеклоочистителе. Уравнение передачи аналогично уравнению фильтра нижних частот.
• Нелинейность сопротивления стеклоочистителя вносит гармонические искажения в выходной сигнал. Общее гармоническое искажение, или THD, количественно определяет степень ухудшения сигнала после прохождения через сопротивление.

Применение потенциометра

Существует множество различных применений потенциометра. Три основных применения потенциометра:

1. Сравнение ЭДС аккумуляторного элемента со стандартным элементом
2. Измерение внутреннего сопротивления аккумуляторного элемента
3. Измерение напряжения на ветви цепи

Сравнение ЭДС Ячейки батареи

Одно из основных применений потенциометра — это сравнение ЭДС одной ячейки батареи со стандартной ячейкой батареи.Возьмем ячейку, ЭДС которой нужно сравнить со стандартной ячейкой. Положительный вывод ячейки и аналог стандартной ячейки соединены вместе с фиксированным концом резистора потенциометра. Отрицательный вывод обеих ячеек соединен с гальванометром поочередно с помощью двухпозиционного переключателя. Другой конец гальванометра подключен к скользящему контакту на резисторе. Теперь, регулируя скользящий контакт на резисторе, обнаруживается, что нулевое отклонение гальванометра происходит для первой ячейки на длине L на шкале.После установки двухпозиционного переключателя на вторую ячейку и последующей регулировки скользящего контакта было обнаружено, что нулевое отклонение гальванометра происходит для этой ячейки на длине L ₁ по шкале. Первая ячейка является стандартной ячейкой, а ее ЭДС — E. Вторая ячейка — неизвестная ячейка, ЭДС которой равна E ₁ . Теперь, согласно приведенному выше объяснению, мы можем написать

Так как ЭДС стандартной ячейки известна, следовательно, ЭДС неизвестной ячейки может быть легко определена.

Измерение внутреннего сопротивления элемента батареи

В этом процессе одна батарея подключается к резистору потенциометра через гальванометр, как показано на рисунке ниже.Одно сопротивление известного значения (R) подключается к батарее через переключатель. Во-первых, мы держим переключатель разомкнутым и регулируем скользящий контакт резистора потенциометра, чтобы ток гальванометра был равен нулю. Как только гальванометр показывает нулевое отклонение от нулевой точки, мы принимаем положение наконечника скользящего контакта на шкале резистора. Скажем, это L ₁ .

Теперь включаем. В этом состоянии циркулирующий ток начинает течь через аккумуляторную батарею, а также через сопротивление (R).В результате в самой батарее происходит падение напряжения из-за ее внутреннего сопротивления. Таким образом, теперь напряжение на элементе батареи будет немного меньше, чем его напряжение холостого хода или ЭДС элемента. Теперь мы снова регулируем скользящий контакт на транзисторе, чтобы сделать ток гальванометра равным нулю, и как только он становится равным нулю, то есть нулевое отклонение отображается на гальванометре, мы принимаем положение наконечника скользящего контакта на шкале резистора и говорим, что это L ₂ .

Внутреннее сопротивление элемента батареи можно определить с помощью приведенной ниже формулы.

Где r — внутреннее сопротивление элемента батареи.

Измерение напряжения потенциометром

Принцип измерения напряжения на ветви цепи с помощью потенциометра также прост. Здесь сначала мы должны настроить реостат, чтобы отрегулировать ток через резистор так, чтобы он вызывал определенное падение напряжения на единицу длины резистора. Теперь нам нужно подключить один конец ответвления к началу резистора, а другой конец подключить к скользящему контакту резистора через гальванометр.Теперь нам нужно сдвинуть скользящий контакт на резисторе до тех пор, пока гальванометр не покажет нулевое отклонение. Когда гальванометр приходит в свое нулевое состояние, мы должны снять показание положения скользящего контакта на шкале резистора, и, соответственно, мы можем узнать напряжение на ветви цепи, поскольку мы уже отрегулировали напряжение на единицу длины. резистора.

Реостат против потенциометра

Потенциометр дает переменное напряжение. Реостат дает переменное сопротивление.Потенциометр представляет собой трехполюсное устройство, а реостат — двухполюсное устройство. По конструкции оба устройства похожи друг на друга, но принцип их действия совершенно разный. В потенциометре два концевых вывода равномерного сопротивления подключены к цепи истока. В реостате только один вывод однородного сопротивления подключен к цепи, а другой конец сопротивления остается открытым. И в потенциометре, и в реостате есть скользящий контакт на сопротивлении.

В потенциометре выходное напряжение снимается между фиксированным и скользящим контактами. В реостате переменное сопротивление достигается между фиксированным и скользящим выводом. Сопротивление потенциометра подключается к цепи. Сопротивление реостата включено последовательно с цепью. Реостат обычно используется для управления током, регулируя сопротивление с помощью скользящего контакта. В потенциометре напряжение регулируется путем регулировки скользящего контакта на сопротивлении.

tat, переменное сопротивление достигается между фиксированным и скользящим зажимом. Сопротивление потенциометра подключается к цепи. Сопротивление реостата включено последовательно с цепью. Реостат обычно используется для управления током, регулируя сопротивление с помощью скользящего контакта. В потенциометре напряжение регулируется путем регулировки скользящего контакта на сопротивлении.

Ячейка драйвера потенциометра

Потенциометр измеряет напряжение, сравнивая измеренное напряжение с напряжением на сопротивлении потенциометра.Таким образом, для работы потенциометра должно быть напряжение источника, подключенное к цепи потенциометра. Эта ячейка, обеспечивающая это напряжение источника для управления потенциометром, называется ячейкой драйвера. Ячейка драйвера подает ток через сопротивление потенциометра. Произведение этого тока и сопротивления потенциометра обеспечивает полное напряжение прибора. Регулируя это напряжение, можно изменить чувствительность потенциометра. Обычно это делается путем регулировки тока через сопротивление.Ток, протекающий через сопротивление, регулируется реостатом, включенным последовательно с ячейкой драйвера. Следует помнить, что напряжение ячейки драйвера должно быть больше измеряемого напряжения.

Чувствительность потенциометра

Чувствительность потенциометра означает, что небольшая разница напряжений может быть измерена потенциометром. Для того же напряжения драйвера, если мы увеличиваем длину сопротивления потенциометра, длина сопротивления на единицу напряжения увеличивается.Следовательно, чувствительность потенциометра увеличивается. Таким образом, мы можем сказать, что чувствительность потенциометра прямо пропорциональна длине сопротивления. Опять же, если мы уменьшим напряжение драйвера для фиксированной длины сопротивления потенциометра, тогда также будет уменьшено напряжение на единицу длины сопротивления. Следовательно, снова повышается чувствительность потенциометра. Таким образом, чувствительность потенциометра обратно пропорциональна напряжению драйвера.

Что такое потенциометр и для чего он используется? Типы потенциометров

Определение потенциометра:

Потенциометр представляет собой переменный резистор механически. используется для измерения разницы электрических потенциалов между двумя электрическими терминалы.Разность потенциалов обычно называется напряжением.

Первые потенциометры и попроще — реостаты.

Потенциометр — это устройство, ограничивающее прохождение электрического тока, вызывающее падение напряжения. Тот факт, что напряжение может меняться, что позволяет управлять разными устройствами, так как работа устройств может регулироваться величиной напряжения, заданной потенциометр.

Потенциометр состоит из двух резисторов в серии.Значение этих сопротивлений может быть изменено пользователем.

Для чего нужен потенциометр?

Это обычно используется в технической сфере.

Потенциометр служит для ограничения прохода электрического тока, следовательно, он относится к току, вызывающему напряжение падение. Значение тока и напряжения для потенциометра можно варьировать. только после изменения значения его сопротивления. Имейте в виду, что если бы это было при фиксированном сопротивлении значение сопротивления всегда будет одинаковым.

Детали потенциометра

• Фиксированная часть: Потенциометр имеет фиксированную часть, которая отвечает за установление электрического сопротивления.
• Подвижная часть: Эта часть контактирует с неподвижной частью. Когда он движется, он вызывает изменение электрического сопротивления на выводах потенциометра.

Потенциометр как это работает

?

Потенциометр прост в эксплуатации. Это в основном состоит из переменного резистора, который меняет свое значение по мере того, как ток увеличивается.

Этот резистор имеет три вывода, к которым подключено измеряемое напряжение.

По одному на каждом конце и третье соединение с слайдер. Этот контроль позволит нам увеличивать или уменьшать сопротивление. В значение между соединениями можно изменять, поворачивая подвижную часть потенциометр.

Изменяя сопротивление, потенциал разница между клеммами разная. Следовательно, значение напряжения равно определяется вариацией сопротивления.

Потенциометр типы

1. Согласно заявке:

• Потенциометры регулировки громкости: они подходят для использования в качестве элемента управления напряжением в электронном устройстве. Здесь пользователь активирует их, чтобы изменить нормальные рабочие параметры. Например, громкость аудиоустройства.

В управляющих потенциометрах имеется:

• Потенциометры поворотные. Они будут управляться поворотом своей оси.Они наиболее часто используются из-за их длительного срока службы и небольшого пространства, которое они используют.
• Потенциометры скольжения. Он управляется движением курсора по прямой линии. Они используются в графических эквалайзерах.
• Регулировка или несколько потенциометров. У них соосные оси. Таким образом, они занимают гораздо меньше места. Они собираются контролировать натяжение при его предварительной настройке, почти всегда на заводе. Обычно пользователю не нужно подкрашивать, поэтому они обычно недоступны извне.Существуют как в пластиковом корпусе, так и без капсулы, и обычно различают потенциометры вертикальной регулировки, ось вращения которых вертикальна, и потенциометры горизонтальной регулировки, ось вращения которых параллельна печатной плате.

2. По закону изменения сопротивление:

• Потенциометры с линейным изменением. Сопротивление прямо пропорционально углу поворота.
• Логарифмические потенциометры.Сопротивление меняется в зависимости от угла обратной экспоненциальной формы.
• Синусоидальные потенциометры. Он меняется в зависимости от углового синуса. У него могут быть ограничители или нет.
• Антилогарифмический потенциометр: экспоненциально изменяется под углом поворота.

3. Цифровой потенциометр

Это те, которые работают при моделировании аналогового потенциометра, но с той разницей, что в нем используется интегральная схема, характеризующаяся большей точностью.

Производители потенциометров:

Есть два типа изготовления потенциометра:

• Печатный: Изготовлен из углеродного или металлокерамического трека на твердой опоре, такой как бакелизированная бумага (картонный пролет), стекловолокно, бакелит и т. Д. Дорожка имеет два контакта на концах и курсор, соединенный с коньком, который скользит по резистивной отслеживать.
• Обмотки: Состоит из тороидальной обмотки резистивного провода (например, константана) с курсором, который перемещает по нему конек.

Применение потенциометров

Потенциометры используются во многих электрических и электронных устройствах для определения выходного уровня. Их можно применять как для выполнения командного действия, то есть для изменения любого условия, так и для функции корректировки, то есть для обнаружения любых отклонений и их исправления.

• Регуляторы скорости в двигателях: если мы поместим потенциометр с двигателем последовательно, увеличив сопротивление потенциометра, скорость двигателя D.C. уменьшится. Лучше всего это делать с помощью потенциометров серии TRONIC. Управляющее напряжение потенциометра.
• Управление звуком: мы можем использовать потенциометр для управления громкостью стерео, громкостью слуховых аппаратов, радиоприемников или усилителей. Логарифмические потенциометры почти всегда используются для аудио из-за их асимметричного поведения при изменении оси. Они обычны в объеме радио.
• Освещение: мы можем использовать потенциометр для управления уровнем освещения телевизора или яркостью экрана компьютера.
• Системы управления: они распространены в системах управления, если вы хотите действовать как измеритель определенной переменной. Например: уровень тепла в радиаторе или уровень бензина в автомобиле.

Таблица данных потенциометра для потенциометра 10k TLR016

Если вы хотите купить потенциометр 10k TLR016 онлайн, смотрите здесь

Если вам нужна дополнительная информация о потенциометре и подключении потенциометра, прочтите здесь

Цифровые потенциометры

(DigiPOT) | Analog Devices

Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, но другие необязательны для функциональной деятельности.Сбор наших данных используется для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы обеспечить максимальную производительность и функциональность нашего сайта. Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть сведения о файлах cookie. Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.

Принять и продолжить Принять и продолжить

Файлы cookie, которые мы используем, можно разделить на следующие категории:

Строго необходимые файлы cookie:

Это файлы cookie, которые необходимы для работы аналога.com или предлагаемые конкретные функции. Они либо служат единственной цели передачи данных по сети, либо строго необходимы для предоставления онлайн-услуг, явно запрошенных вами.

Аналитические / рабочие файлы cookie:

Эти файлы cookie позволяют нам выполнять веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и наблюдение за тем, как посетители перемещаются по нашему веб-сайту. Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, за счет того, что пользователи легко находят то, что ищут.

Функциональные файлы cookie:

Эти файлы cookie используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт. Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши службы менее функциональными, но не помешает работе веб-сайта.

Целевые / профилирующие файлы cookie:

Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта и / или использование вами услуг, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы переходили.Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам. Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам с этой целью.

Отклонить файлы cookie

% PDF-1.5 % 424 0 объект >>> эндобдж 557 0 объект > поток 2014-11-12T15: 35: 58-05: 002014-11-12T15: 35: 58-05: 002014-11-12T15: 35: 58-05: 00application / pdfuuid: d4ba6022-3a34-40f5-af4a-306a317325a5uuid: 471badfc-463c-4721-8aaf-c8fda143bd34 конечный поток эндобдж 556 0 объект > эндобдж 420 0 объект > эндобдж 167 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Properties> / XObject >>> / Rotate 0 / TrimBox [0.0 0,0 594,0 792,0] / Тип / Страница >> эндобдж 306 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Properties> / Shading >>> / Rotate 0 / TrimBox [0.0 0.0 594.0 792.0] / Type / Page >> эндобдж 328 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Properties> / Shading >>> / Rotate 0 / TrimBox [0.0 0.0 594.0 792.0] / Type / Page >> эндобдж 358 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Properties> / Shading> / XObject >>> / Rotate 0 / TrimBox [0.0 0,0 585,0 792,0] / Тип / Страница >> эндобдж 425 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Повернуть на 90 / TrimBox [0.0 0.0 585.0 792.0] / Type / Page >> эндобдж 1 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Rotate 90 / TrimBox [0.0 0.0 594.0 792.0] / Type / Page >> эндобдж 2 0 obj [3 0 R 4 0 R 5 0 R 6 0 R 7 0 R 8 0 R 9 0 R 10 0 R 11 0 R 12 0 R 13 0 R 14 0 R 15 0 R 16 0 R 17 0 R 18 0 R 19 0 R 20 0 R 21 0 R 22 0 R 23 0 R 24 0 R 25 0 R 26 0 R 27 0 R 28 0 R 29 0 R 30 0 R 31 0 R 32 0 R 33 0 R 34 0 R 35 0 R 36 0 R 37 0 R 38 0 R 39 0 R 40 0 ​​R 41 0 R 42 0 R 43 0 R 44 0 R 45 0 R 46 0 R 47 0 R 48 0 R 49 0 R 50 0 R 51 0 R 52 0 R 53 0 R 54 0 R 55 0 R 56 0 R 57 0 R 58 0 R 59 0 R 60 0 R 61 0 R 62 0 R 63 0 R 64 0 R 65 0 R 66 0 R 67 0 R 68 0 R 69 0 R 70 0 R 71 0 R 72 0 R 73 0 R 74 0 R 75 0 R 76 0 R 77 0 R 78 0 R 79 0 R] эндобдж 563 0 объект > поток HWko-b>

Конструкция, типы, работа и применение

Потенциометр — это электрический прибор, используемый для измерения ЭДС (электродвижущей силы) данной ячейки, внутреннего сопротивления ячейки.А также используется для сравнения ЭДС разных ячеек. Его также можно использовать в качестве переменного резистора в большинстве приложений. Эти потенциометры используются в огромных количествах при производстве электронного оборудования, которое позволяет регулировать электронные схемы для получения правильных выходных сигналов. Хотя их наиболее очевидное использование должно быть для регуляторов громкости на радио и другом электронном оборудовании, используемом для звука.

Вывод потенциометра

Схема выводов потенциометра Trimpot показана ниже.Эти потенциометры доступны в различных формах и имеют три вывода. Эти компоненты можно легко разместить на макетной плате для облегчения создания прототипа. Этот потенциометр имеет ручку над ним, и он используется для изменения его значения, изменяя его.

Вывод из потенциометра

Вывод1 (фиксированный конец): Подключение этого фиксированного конца1 может быть выполнено с одним концом резистивного пути

Контакт 2 (переменный конец): Подключение этого переменного конца может быть выполнено путем подключения его к дворнику, чтобы он обеспечивал переменное напряжение

Контакт 3 (фиксированный конец): Подключение этого другого фиксированного конца может быть выполнено путем подключения его к другому концу резистивного пути

Как выбрать потенциометр?

Потенциометр также называют POT или переменным резистором.Они используются для обеспечения переменного сопротивления путем простого изменения ручки на потенциометре. Классификация может быть сделана на основе двух важных параметров, таких как сопротивление (R-Ом) и номинальная мощность (P-Вт).

Потенциометр

Сопротивление потенциометра, в противном случае его значение в основном определяет, какое сопротивление он придает текущему току. Когда сопротивление резистора высокое, ток будет меньше. Некоторые потенциометры: 500 Ом, 1 кОм, 2 кОм, 5 кОм, 10 кОм, 22 кОм, 47 кОм, 50 кОм, 100 кОм, 220 кОм, 470 кОм, 500 кОм, 1M.

Классификация резисторов в основном зависит от того, какой ток они пропускают через них, что известно как номинальная мощность. Номинальная мощность потенциометра составляет 0,3 Вт, поэтому его можно использовать просто для слаботочных цепей.

По-прежнему существует несколько видов потенциометров, и их выбор в основном зависит от определенных потребностей, таких как следующие.

• Потребности Строения
• Характеристики изменения сопротивления
• Выберите тип потенциометра в соответствии с потребностями использования
• Параметры выбирайте исходя из потребностей схемы

Конструкция и принцип работы

Потенциометр состоит из длинного резистивного провода L, изготовленного из магнума или константана, и батареи с известной ЭДС V.Это напряжение называется напряжением ячейки драйвера . Подключите два конца резистивного провода L к клеммам аккумулятора, как показано ниже; предположим, что это схема первичной цепи.

Одна клемма другой ячейки (ЭДС которой должна быть измерена) находится на одном конце первичной цепи, а другой конец клеммы ячейки подключен к любой точке резистивного провода через гальванометр G. Теперь предположим, что это расположение — вторичная цепь. Расположение потенциометра показано ниже.

Конструкция потенциометра

Основной принцип его работы основан на том факте, что падение потенциала на любой части провода прямо пропорционально длине провода при условии, что провод имеет равномерную площадь поперечного сечения и постоянный ток. «Когда нет разницы потенциалов между любыми двумя узлами, будет течь электрический ток».

Теперь провод потенциометра на самом деле представляет собой провод с высоким удельным сопротивлением (ῥ) с однородной площадью поперечного сечения A.Таким образом, он имеет равномерное сопротивление по всей длине провода. Теперь этот вывод потенциометра подключен к ячейке с высоким ЭДС V (без учета ее внутреннего сопротивления), называемой ячейкой драйвера или источником напряжения. Пусть ток через потенциометр равен I, а R — полное сопротивление потенциометра.

Тогда по закону Ома V = IR

Мы знаем, что R = ῥL / A

Таким образом, V = I ῥL / A

As ῥ и A всегда постоянны, а ток I поддерживается постоянным с помощью реостата.

Итак, L ῥ / A = K (постоянная)

Таким образом, V = KL.Теперь предположим, что ячейка E с более низкой ЭДС, чем ячейка драйвера, включена в схему, как показано выше. Скажем, у него есть ЭДС E. Теперь в проводе потенциометра, скажем, на длине x, потенциометр стал E.

E = L ῥx / A = Kx

Если эту ячейку включить в схему, как показано на рисунке выше, с соединительным элементом, подключенным к соответствующей длине (x), через гальванометр не будет протекать ток, потому что, когда разность потенциалов равна нулю, ток не будет проходить через Это.

Итак, гальванометр G показывает нулевое обнаружение.Тогда длина (x) называется длиной нулевой точки. Теперь, зная константу K и длину x. Мы можем найти неизвестную ЭДС.

E = L ῥx / A = Kx

Во-вторых, EMF двух ячеек также можно сравнить, пусть первая ячейка EMF E1 с нулевой точкой на длине = L1, а вторая ячейка EMF E2 показывает нулевую точку на длине = L2

Затем,

E1 / E2 = L1 / L2

Почему потенциометр выбирается по вольтметру?

Когда мы используем вольтметр, через цепь течет ток, и из-за внутреннего сопротивления ячейки всегда потенциал клемм будет меньше фактического потенциала ячейки.В этой схеме, когда разность потенциалов сбалансирована (с помощью обнаружения нуля гальванометра), в цепи не течет ток, поэтому потенциал на клеммах будет равен фактическому потенциалу ячейки. Итак, мы можем понять, что вольтметр измеряет конечный потенциал ячейки, но он измеряет фактический потенциал ячейки. Схематические обозначения этого показаны ниже.

Обозначения потенциометров

Типы потенциометров

Потенциометр также широко известен как горшок. Эти потенциометры имеют три клеммных соединения.Одна клемма подключена к скользящему контакту, называемому стеклоочистителем, а две другие клеммы подключены к дорожке с фиксированным сопротивлением. Стеклоочиститель может перемещаться по резистивной дорожке либо с помощью линейного скользящего регулятора, либо с помощью поворотного контакта «дворника». Как поворотные, так и линейные регуляторы работают одинаково.

Наиболее распространенной формой потенциометра является однооборотный поворотный потенциометр. Этот тип потенциометра часто используется для регулировки громкости звука (логарифмический конус), а также во многих других приложениях.Для изготовления потенциометров используются различные материалы, в том числе углеродный состав, металлокерамика, проводящий пластик и металлическая пленка.

Потенциометры поворотные

Это наиболее распространенный тип потенциометров, в которых стеклоочиститель движется по круговой траектории. Эти потенциометры в основном используются для подачи переменного напряжения на часть цепей. Лучшим примером этого поворотного потенциометра является регулятор громкости радиотранзистора, в котором вращающаяся ручка регулирует подачу тока на усилитель.

Этот тип потенциометра включает в себя два клеммных контакта, на которых в полукруглой модели может быть расположено постоянное сопротивление. А также он включает в себя клемму посередине, которая связана с сопротивлением с помощью скользящего контакта, который подключается через вращающуюся ручку. Скользящий контакт можно повернуть, повернув ручку над полукруглым сопротивлением. Напряжение этого может быть получено между двумя контактами сопротивления и скольжения. Эти потенциометры используются везде, где требуется контроль уровня напряжения.

Линейные потенциометры

В этих типах потенциометров стеклоочиститель движется по линейной траектории. Также известен как слайдер, слайдер или фейдер. Этот потенциометр аналогичен поворотному типу, но в этом потенциометре скользящий контакт просто линейно вращается на резисторе. Две клеммы резистора подключаются к источнику напряжения. Скользящий контакт на резисторе можно перемещать, используя путь, подключенный через резистор.

Вывод резистора подсоединен к скользящему элементу, который подсоединен к одному концу вывода схемы, а другой вывод подсоединен к другому выводу вывода схемы.Этот вид потенциометра в основном используется для расчета напряжения в цепи. Он используется для измерения внутреннего сопротивления аккумуляторной батареи, а также используется в системах микширования звука и музыкального эквалайзера.

Механический потенциометр

На рынке доступны различные виды потенциометров, механические типы которых используются для ручного управления для изменения сопротивления, а также выхода устройства. Однако цифровой потенциометр используется для автоматического изменения его сопротивления в зависимости от заданного состояния.Этот тип потенциометра работает точно так же, как потенциометр, и его сопротивление можно изменить с помощью цифровой связи, такой как SPI, I2C, вместо того, чтобы поворачивать ручку напрямую.

Эти потенциометры называются POT из-за их конструкции в форме POT. Он включает в себя три клеммы, такие как i / p, o / p и GND, а также ручку на вершине. Эта ручка работает как элемент управления для управления сопротивлением, вращая ее в двух направлениях: по часовой стрелке или против часовой стрелки.

Основным недостатком цифровых потенциометров является то, что на них просто влияют различные факторы окружающей среды, такие как грязь, пыль, влажность и т. Д.Чтобы преодолеть эти недостатки, были внедрены цифровые потенциометры (digiPOT). Эти потенциометры могут работать в таких средах, как пыль, грязь и влага, не влияя на его работу.

Цифровой потенциометр

Цифровые потенциометры также называются digiPOT или переменные резисторы, которые используются для управления аналоговыми сигналами с помощью микроконтроллеров. Потенциометры этих типов обеспечивают сопротивление размыкания / размыкания, которое можно изменять в зависимости от цифровых входов. Иногда их также называют RDAC (резистивные цифро-аналоговые преобразователи).Управление этим цифровым устройством может осуществляться с помощью цифровых сигналов, а не с помощью механического движения.

Каждая ступенька резисторной лестницы включает в себя один переключатель, который подключен к клемме o / p цифрового потенциометра. Соотношение сопротивлений в потенциометре можно определить через выбранную ступеньку по лестнице. Обычно эти шаги обозначаются, например, битовым значением. 8 бит равны 256 шагам.

В этом потенциометре для передачи сигналов используются цифровые протоколы, такие как I²C или шина SPI (последовательный периферийный интерфейс).В большинстве этих потенциометров используется просто энергозависимая память, поэтому они не запоминают свое место после отключения питания, а их последнее место может быть сохранено через FPGA или микроконтроллер, к которому они подключены.

Характеристики

Характеристики потенциометра включают следующее.

• Он чрезвычайно точен, поскольку он работает на методике оценки, а не на методе отклонения для определения неидентифицированных напряжений.
• Он определяет точку баланса, в противном случае она равна нулю, что не требует мощности для измерения.
• Потенциометр работает без сопротивления источника, так как нет протекания тока через потенциометр, поскольку он сбалансирован.
• Основными характеристиками этого потенциометра являются разрешение, конусность, коды маркировки и сопротивление скачку / скачку

Чувствительность потенциометра

Чувствительность потенциометра можно определить как наименьшее отклонение потенциала, которое рассчитывается с помощью потенциометра.Его чувствительность в основном зависит от значения градиента потенциала (K). Когда значение градиента потенциала низкое, разность потенциалов, которую может вычислить потенциометр, меньше, и тогда чувствительность потенциометра больше.

Таким образом, при заданном различии потенциалов чувствительность потенциометра может увеличиваться за счет увеличения длины потенциометра. Чувствительность потенциометра также можно увеличить по следующим причинам.

• За счет увеличения длины потенциометра
• By уменьшил протекание тока в цепи через реостат
• Оба метода помогут уменьшить значение градиента потенциала и увеличить удельное сопротивление.

Разница между потенциометром и вольтметром

Основные различия между потенциометром и вольтметром обсуждаются в сравнительной таблице.

Потенциометр	Вольтметр
Сопротивление потенциометра большое и бесконечное	Сопротивление вольтметра высокое и ограниченное
Потенциометр не потребляет ток от источника ЭДС	Вольтметр мало потребляет ток от источника ЭДС
Расхождение потенциалов можно рассчитать, если оно эквивалентно определенной разности потенциалов	Можно измерить разность потенциалов, если она меньше определенной разности потенциалов
Чувствительность высокая	Низкая чувствительность
Он просто измеряет ЭДС, иначе разность потенциалов	Это гибкое устройство
Зависит от техники нулевого отклонения	Зависит от техники прогиба
Применяется для измерения ЭДС	Используется для измерения напряжения на клеммах цепи.

Реостат и потенциометр

Основные различия между реостатом и потенциометром обсуждаются в сравнительной таблице.

Реостат	Потенциометр
Имеет два терминала	Имеет три терминала
Имеет только один виток	Имеет однооборотный и многооборотный
Он подключен последовательно через нагрузку	Подключается параллельно через Нагрузку
Управляет током	Управляет напряжением
Просто линейно	Линейно-логарифмический
Материалы, используемые для изготовления реостата: угольный диск и металлическая лента	Материал, из которого изготовлен потенциометр — графит
Используется для приложений большой мощности	Используется для приложений с низким энергопотреблением

Измерение напряжения потенциометром

Измерение напряжения может быть выполнено с помощью потенциометра в цепи — это очень простая концепция.В схеме должен быть отрегулирован реостат, и ток через резистор может быть отрегулирован так, чтобы для каждой единицы длины резистора могло падать точное напряжение.

Теперь мы должны прикрепить один конец ответвления к началу резистора, тогда как другой конец можно подключить к скользящему контакту резистора с помощью гальванометра. Итак, теперь мы должны перемещать скользящий контакт по резистору, пока гальванометр не покажет нулевое отклонение. Как только гальванометр достигает своего нулевого состояния, мы должны отметить показание положения на шкале резистора и на основе этого мы можем определить напряжение в цепи.Для лучшего понимания мы можем отрегулировать напряжение для каждой единицы длины резистора.

Преимущества

К преимуществам потенциометра можно отнести следующее.

• Нет шансов получить ошибки, потому что он использует метод нулевого отражения.
• Стандартизация может быть выполнена путем прямого использования обычной ячейки
• Используется для измерения малых ЭДС из-за высокой чувствительности
• В зависимости от требований, длина потенциометра может быть увеличена для получения точности.
• Когда в цепи используется потенциометр для измерения, он не потребляет ток.
• Он используется для измерения внутреннего сопротивления ячейки, а также для сравнения ЭДС. двух ячеек, но с помощью вольтметра это невозможно.

Недостатки

К недостаткам потенциометра можно отнести следующее.

• Использование потенциометра неудобно
• Площадь поперечного сечения провода потенциометра должна быть одинаковой, так что это практически невозможно.
• Во время эксперимента температура проволоки должна быть стабильной, но это сложно из-за протекания тока.
• Главный недостаток этого в том, что для перемещения дворников или скользящих контактов требуется огромное усилие. Возникает эрозия из-за движения дворника. Таким образом сокращается срок службы преобразователя
• Пропускная способность ограничена.

Ячейка привода потенциометра

Потенциометр используется для измерения напряжения путем оценки измеренного напряжения на сопротивлении потенциометра с напряжением.Таким образом, для работы потенциометра должен быть источник напряжения, подключенный к цепи потенциометра. Потенциометр может работать от источника напряжения, который обеспечивается ячейкой, известной как ячейка драйвера.

Эта ячейка используется для подачи тока через сопротивление потенциометра. Сопротивление и текущее произведение потенциометра обеспечат полное напряжение устройства. Таким образом, это напряжение можно отрегулировать, чтобы изменить чувствительность потенциометра.Обычно это можно сделать, регулируя ток по всему сопротивлению. Реостат последовательно соединен с ячейкой драйвера.

Протекание тока через сопротивление можно контролировать с помощью реостата, который последовательно соединен с ячейкой драйвера. Таким образом, напряжение ячейки драйвера должно быть лучше по сравнению с измеренным напряжением.

Применение потенциометров

Применения потенциометра включают следующее.

Потенциометр как делитель напряжения

Потенциометр может работать как делитель напряжения для получения регулируемого вручную выходного напряжения на ползунке из фиксированного входного напряжения, приложенного к двум концам потенциометра.Теперь напряжение нагрузки на RL можно измерить как

Схема делителя напряжения

VL = R2RL. VS / (R1RL + R2RL + R1R2)

Управление аудиосистемой

Скользящие потенциометры — одно из наиболее распространенных применений современных маломощных потенциометров в качестве устройств управления звуком. Как скользящие потенциометры (фейдеры), так и поворотные потенциометры (ручки) регулярно используются для ослабления частоты, регулировки громкости и для различных характеристик аудиосигналов.

Телевидение

Потенциометры использовались для управления яркостью, контрастностью и цветовым откликом изображения.Потенциометр часто использовался для регулировки «вертикального удержания», что влияло на синхронизацию между принимаемым сигналом изображения и внутренней схемой развертки приемника (мультивибратор).

Преобразователи

Одно из наиболее распространенных приложений — измерение смещения. Для измерения смещения корпус, который подвижен, подключен к скользящему элементу, расположенному на потенциометре. По мере движения тела положение ползунка также изменяется соответственно, поэтому сопротивление между фиксированной точкой и ползунком изменяется.Из-за этого изменяется и напряжение на этих точках.

Изменение сопротивления или напряжения пропорционально изменению смещения тела. Таким образом, изменение напряжения указывает на смещение тела. Его можно использовать для измерения поступательного и вращательного смещения. Поскольку эти потенциометры работают по принципу сопротивления, их также называют резистивными потенциометрами. Например, вращение вала может представлять собой угол, а коэффициент деления напряжения можно сделать пропорциональным косинусу угла.

Таким образом, это все о том, что такое потенциометр, распиновка, его конструкция, различные типы, способы выбора, характеристики, различия, преимущества, недостатки и области применения. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту информацию. Кроме того, любые вопросы относительно этой концепции или проектов в области электрики и электроники, пожалуйста, дайте свои ценные предложения, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос: какова функция поворотного потенциометра?

Университет Борнса — Основная теория потенциометра

Чтобы помочь вам лучше понять потенциометры, теперь вы собираетесь прочитать описание того, как они устроены.Для начала представьте, что вы разрабатываете схему и обнаруживаете, что вам нужно определенное напряжение, которое должно подаваться на одну часть схемы для питания небольшой лампы.

Вы можете использовать фиксированный резистор, но позже вам, возможно, придется перепроектировать схему, если потребуется лампа большей мощности. Вы решили сконструировать регулируемый резистор, который можно регулировать во время сборки.

Следовательно, вам нужен резистор с отводом, положение которого можно изменять механическим движением.

Вы можете соединить две клеммы с помощью неизолированного провода сопротивления. Затем вам нужно будет изготовить зажим, чтобы он контактировал с проводом в любой точке между клеммами. Результат, вероятно, будет похож на тот, что на Рисунке 3.

Это устройство могло бы работать, но оно было бы больше всей вашей печатной платы! Более того, чтобы изменить значение сопротивления, вам нужно будет выполнить одно или несколько из следующих действий:

• заменить провод на провод из материала с большей или меньшей проводимостью
• заменить провод на провод большего или меньшего диаметра
• увеличить или уменьшить длину провода

Что не так с этими опциями? Множество!

Выбор материалов для проволоки ограничен стоимостью и практичностью.Использование провода меньшего размера увеличивает как хрупкость вашего устройства, так и сложность правильного подключения и контакта со скользящим краном. Наконец, увеличение длины провода увеличит размер устройства. Как думаете, что можно сделать?

Умный способ практического увеличения длины провода — это намотать его на полоску изоляционного материала. Этот стержень известен как оправка .

Рисунок 7 — Оправка для трубы из ДВП.

Рисунок 8 — Оправка для стержней из ДВП или керамики.

В отличие от нашего чрезмерно большого потенциометра с прямым проводом (рис. 3), эта новая конструкция обеспечивает плавное, непрерывное изменение положения крана или стеклоочистителя. Теперь стеклоочиститель будет электрически перепрыгивать через провода, как показано на Рисунке 9.

Рисунок 9 — Стеклоочиститель

Дополнительные проблемы, которые следует учитывать, — это возможное короткое замыкание из-за близости катушек и необходимость наматывать провод с равномерным натяжением и шагом.

Следующим шагом может стать изгиб плоской оправки, как показано на Рисунке 10.

Рисунок 10 — Изогнутая оправка экономит место и позволяет вращение

Наконец, круглая оправка может иметь форму спирали или спирали. Эта конструкция обеспечивает более длительный диапазон сопротивления из-за большой длины оправки. Тем не менее, он умещается в небольшой упаковке. Пример показан на рисунке 11.

Рисунок 11 — Формование оправки в виде спирали позволяет разместить большую длину в небольшом пространстве

Теперь, когда мы разработали несколько разновидностей резистивного элемента с проволочной обмоткой, давайте рассмотрим возможность повышения простоты и точности настройки устройства. Как мы можем быстро установить ползунок в нужном нам месте ?

Если в нашем потенциометре используется линейный стержень, мы могли бы разработать конструкцию ходового винта, как показано на рисунке 12.

Рисунок 12. Простой ходовой винт помогает регулировать

Для перемещения контакта с одного конца на другой потребуется несколько оборотов винта. Теперь было бы легко установить контакт в любую точку резистивного элемента.

Мы могли бы добавить аналогичное механическое усовершенствование к нашей поворотной конструкции. Червячная передача была бы идеальной, как вы можете видеть на Рисунке 13.

может быть добавлена ​​червячная передача.

Рисунок 13 — К поворотному потенциометру

Рисунок 14 — Простое устройство индикации положения скользящего контакта

Регулировочный винт будет вращать шестерню, прикрепленную к валу, управляющему контактом.Мы могли бы даже добавить циферблат для визуального отображения, как показано на рисунке 14.

До сих пор мы рассматривали только резистивные элементы с проволочной обмоткой. В последние годы были разработаны другие материалы.

В дополнение к проволоке, намотанной вокруг оправки, имеется кермет , смесь мелких частиц стекла и драгоценного металла, которая наносится в виде пасты на плоскую керамическую подложку, как показано на рисунке 15.

Другой материал — проводящий пластик, смесь угольного порошка и пластмассовой смолы, нанесенный в виде пленки.На рисунке 16 показан пример резистивного элемента из проводящей пластмассы.