Принципиальная схема потенциометра. Потенциометр: принцип работы, устройство и применение

Что такое потенциометр. Как устроен и работает потенциометр. Какие бывают типы потенциометров. Где применяются потенциометры. Каковы основные характеристики потенциометров.

Что такое потенциометр и как он работает

Потенциометр представляет собой переменный резистор с тремя выводами. Два вывода фиксированные, а третий — подвижный (ползунок). Принцип работы потенциометра основан на изменении сопротивления при перемещении ползунка по резистивному элементу.

При подключении потенциометра к источнику напряжения он работает как делитель напряжения. Выходное напряжение снимается с ползунка и изменяется при его перемещении в пределах от 0 до напряжения питания.

Основное уравнение, описывающее работу потенциометра:

Vвых = (R2 / (R1 + R2)) * Vвх

где R1 и R2 — сопротивления участков до и после ползунка, Vвх — входное напряжение.

Устройство и конструкция потенциометра

Основные элементы конструкции потенциометра:

• Резистивный элемент (дорожка)
• Ползунок (подвижный контакт)
• Три вывода (два крайних и средний от ползунка)
• Корпус
• Вал для вращения ползунка (в поворотных потенциометрах)

В качестве резистивного элемента могут использоваться:

• Углеродная композиция
• Проволочная намотка
• Проводящий пластик
• Керметная пленка

Выбор материала зависит от требуемых характеристик и стоимости.

Основные типы потенциометров

По конструкции потенциометры делятся на два основных типа:

1. Поворотные потенциометры

Имеют круговую резистивную дорожку и вращающийся ползунок. Бывают:

• Однооборотные (поворот на 3/4 оборота)
• Многооборотные (5, 10, 20 оборотов)
• Сдвоенные (два потенциометра на одной оси)

2. Линейные (скользящие) потенциометры

Имеют прямую резистивную дорожку и линейно перемещающийся ползунок. Используются в микшерных пультах, эквалайзерах и других устройствах.

Основные характеристики потенциометров

При выборе и применении потенциометров важно учитывать следующие характеристики:

• Номинальное сопротивление
• Мощность рассеивания
• Функциональная характеристика (линейная, логарифмическая и др.)
• Разрешающая способность
• Температурный коэффициент сопротивления
• Срок службы (число циклов перемещения)

Области применения потенциометров

Потенциометры широко используются в различных областях электроники и электротехники:

• Регулировка громкости в аудиотехнике
• Настройка яркости и контрастности в дисплеях
• Управление скоростью электродвигателей
• Датчики положения в системах автоматики
• Измерительные приборы
• Регулировка усиления в усилителях

Функциональные характеристики потенциометров

Функциональная характеристика потенциометра описывает зависимость выходного напряжения от положения ползунка. Основные типы:

• Линейная — равномерное изменение сопротивления
• Логарифмическая — для регулировки громкости звука
• Обратно-логарифмическая
• S-образная

Выбор характеристики зависит от конкретного применения потенциометра.

Преимущества и недостатки потенциометров

Преимущества потенциометров:

• Простота конструкции
• Низкая стоимость
• Широкий диапазон номиналов
• Возможность плавной регулировки

Недостатки:

• Механический износ
• Шумы при перемещении ползунка
• Зависимость от температуры и влажности
• Ограниченная точность

Особенности выбора потенциометров

При выборе потенциометра для конкретного применения следует учитывать:

• Требуемый номинал сопротивления
• Рассеиваемую мощность
• Функциональную характеристику
• Точность и разрешающую способность
• Условия эксплуатации (температура, влажность)
• Габаритные размеры
• Тип монтажа (панельный, печатный)

Правильный выбор параметров обеспечит надежную и долговечную работу устройства.

Методы измерения с помощью потенциометров

Потенциометры используются в различных измерительных схемах:

• Измерение напряжения методом компенсации
• Реостатный метод измерения сопротивлений
• Мостовые схемы измерения
• Делители напряжения в измерительных приборах

Точность измерений зависит от качества потенциометра и правильности его включения в схему.

Современные тенденции в технологии потенциометров

Основные направления развития технологии потенциометров:

• Миниатюризация конструкции
• Повышение надежности и срока службы
• Улучшение точности и разрешающей способности
• Применение новых резистивных материалов
• Интеграция с цифровыми схемами (цифровые потенциометры)

Эти тенденции расширяют области применения потенциометров в современной электронике.

Принципиальная схема — потенциометр — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Принципиальная схема потенциометра показана на фиг.  [1]

Принципиальная схема потенциометра показана на фиг. Как видно из рисунка, прибор состоит из уравновешенной компенсационной схемы измерения с устройством дистанционной передачи показаний и устройством контроля исправности прибора, стабилизированного источника питания постоянного тока типа ИПС-113, нулевого указателя, показывающего и записывающего устройств. Кроме того, в приборах, предназначаемых для регулирования контролируемой величины, встраиваются либо реостатный задатчик для работы в комплекте со статическим или изодром-ным регулирующим устройствами, либо релейное регулирующее устройство, не показанные на схеме.  [2]

Принципиальная схема потенциометра показана на рис. 4.18. От вспомогательного источника напряжения Е ток проходит по цепи, в которую между точками А и В включено градуированное сопротивление RAB, называемое реохордом.  [3]

Принципиальная схема потенциометра показана на фиг. От вспомогательного источника тока Б ( сухого элемента или аккумулятора) ток проходит по цепи, в которую между точками А и В включено сопротивление RAB, называемое реохордом.  [4]

Принципиальная схема потенциометра.  [5]

Принципиальная схема потенциометра приведена на рис. 5.13. Ток от вспомогательного источника Е ( сухого элемента) проходит по цепи, в которую между точками А и В включен компенсирующий переменный резистор RAB ( КПР), представляющий собой калиброванную проволоку длиной L. Последовательно с ТЭП включен чувствительный милливольтметр. ТЭП подключен таким образом, что ток на участке сопротивления RAD идет в том же направлении, что и от вспомогательного источника.  [6]

Принципиальная схема потенциометра приведена на рис. 5.13. Ток от вспомогательного источника Е ( сухого элемента) проходит по цепи, в которую между точками А и В включен компенсирующий переменный резистор RAB ( КПР), представляющий собой калиброванную проволоку длиной L. ТЭП подключен таким образом, что ток на участке сопротивления RAD идет в том же направлении, что и от вспомогательного источника.  [7]

Принципиальная схема потенциометра приведена на фиг.  [8]

Потенциометр ЭП-1М ( общий вид.  [9]

Принципиальная схема потенциометра ЭП-1 показана на рис. VI.13, где через — ffj, Л2 и ri Г2 гз и Г4 обозначены компенсационные сопротивления.  [10]

Принципиальная схема потенциометра ЭПВ-01 на шесть точек измерения с подключением к записывающему прибору ( обозначения соответствуют обозначениям, принятым для фиг.  [11]

Принципиальная схема потенциометра ЭПВ-01 на шесть точек измерения с подключением к записывающему прибору ( обозначения соответствуют обозначениям, — принятым для фиг.  [12]

Принципиальная схема потенциометра ЭП-1 показана на рис. 185, где через Ri, Rz и г, г2, г3 и / Ч обозначены компенсационные сопротивления.  [13]

На рис. 3.5 показана принципиальная схема потенциометра с постоянной силой рабочего тока. Для установления рабочего тока / переключатель Я устанавливают в положение / С. В этом случае нормальный элемент НЭ будет последовательно соединен с контрольным резистором RK и нулевым прибором НП.  [14]

Принципиальная схема потенциометра.  [15]

Страницы:      1    2    3

Теплотехнические измерения и приборы

Теплотехнические измерения и приборы

Преображенский В. П. Теплотехнические измерения и приборы: Учебник для вузов по специальности «Автоматизация теплоэнергетических процессов». — 3-е изд., перераб. — М.: «Энергия», 1978. — 704 с. В книге рассматриваются основные методы и средства измерений, применяемые для автоматизации теплоэнергетических процессов. Освещается методика измерения температуры, давления, расхода и других величин. Рассматриваются погрешности измерения, способы их уменьшения, преимущества и недостатки отдельных методов и средств измерений. Излагаемый в книге материал сопровождается примерами расчетов. Второе издание вышло в свет в 1953 г. Третье издание полностью переработано. Книга является учебником по курсу «Теплотехнические измерения и приборы» для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Автоматизация теплоэнергетических процессов». Оглавление ПРЕДИСЛОВИЕ ВВЕДЕНИЕ РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРЕНИЯХ 1-1. Понятие об измерении, виды и методы измерений 1-2. Общие сведения о средствах измерений 1-3. Общие сведения о точности измерений и погрешности измерений 1-4. Оценка и учет погрешностей при точных измерениях 1-5. Основные сведения о метрологических характеристиках средств измерений Способы числового выражения погрешностей средств измерений. Поправка. Статическая характеристика, коэффициент передачи и чувствительность средств измерений. Структурные схемы. Порог чувствительности измерительного прибора или преобразователя. 1-6. Общие сведения о динамических характеристиках средств измерений 1-7. Оценка и учет погрешностей при технических измерениях Оценка точности результата косвенных технических измерений. РАЗДЕЛ ВТОРОЙ. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР 2-1. Основные сведения о температуре и температурных шкалах 2-2. Практические температурные шкалы Глава третья. ТЕРМОМЕТРЫ, ОСНОВАННЫЕ НА РАСШИРЕНИИ И ИЗМЕНЕНИИ ДАВЛЕНИЯ РАБОЧЕГО ВЕЩЕСТВА 3-1. Термометры стеклянные жидкостные 3-2. Термометры манометрические Термометры газовые. Конденсационные термометры. Термометры жидкостные. Основные метрологические характеристики манометрических термометров. 3-3. Дилатометрические и биметаллические термометры ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР 4-2. Основы теории термоэлектрических термометров 4-3. Включение измерительного прибора в цепь термоэлектрического термометра 4-4. Поправка на температуру свободных концов термоэлектрического термометра 4-5. Определение термо-э. д. с. различных материалов при изучении их термоэлектрических свойств 4-6. Основные требования, предъявляемые к термоэлектродным материалам 4-7. Общие сведения о термоэлектрических термометрах 4-8. Устройство термоэлектрических термометров 4-9. Удлиняющие термоэлектродные провода 4-10. Устройства для обеспечения постоянства температуры свободных концов термоэлектрических термометров 4-11. Милливольтметры 4-12. Устройство КТ и схемы присоединения нескольких термоэлектрических термометров к одному милливольтметру 4-13. Измерение термо-э. д. с. милливольтметром 4-14. Компенсационный метод измерения термо-э. д. с. 4-15. Нормальные элементы 4-16. Потенциометры переносные и лабораторные 4-17. Общие сведения об автоматических потенциометрах 4-18 Принципиальные схемы автоматических потенциометров 4-19. Методика расчета сопротивлений резисторов измерительной схемы автоматических потенциометров 4-20. Основные сведения об усилителях 4-21. Основные сведения об источниках стабилизированного питания 4-22. Устройство автоматических потенциометров 4-23. Автоматические безреохордные потенциометры ГЛАВА ПЯТАЯ. ТЕРМОМЕТРЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ К НИМ 5-2. Основные сведения о термометрах сопротивления и металлах, применяемых для их изготовления 5-3. Устройство платиновых и медных термометров сопротивления 5-4. Полупроводниковые термометры сопротивления 5-5. Компенсационный метод измерения сопротивления термометра 5-6. Измерение сопротивления термометра мостом 5-7. Логометры 5-8. Общие сведения об автоматических уравновешенных мостах 5-9. Принципиальные измерительные схемы автоматических уравновешенных мостов 5-10. Принципиальная схема автоматического уравновешенного моста 5-11. Устройство автоматических уравновешенных мостов 5-12. Автоматические компенсационные приборы для работы с малоомными термометрами сопротивления ГЛАВА ШЕСТАЯ. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ КОНТАКТНЫМИ МЕТОДАМИ, ПОГРЕШНОСТИ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ И СПОСОБЫ ИХ УЧЕТА И УМЕНЬШЕНИЯ 6-2. Методические погрешности при измерении температур газа, обусловленные влиянием теплообмена излучением 6-3. Методические погрешности при измерении температуры среды, обусловленные отводом или подводом тепла по термоприемнику 6-4. Установка термоприемников при измерении температуры газов, пара и жидкостей 6-5. Измерение температуры газовых потоков большой скорости 6-6. Измерение температуры поверхности и внутри тела ГЛАВА СЕДЬМАЯ. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕЛ ПО ИХ ТЕПЛОВОМУ ИЗЛУЧЕНИЮ 7-2. Теоретические основы методов измерения температуры тел по их тепловому излучению 7-3. Оптические пирометры 7-4. Фотоэлектрические пирометры 7-5. Пирометры спектрального отношения 7-6. Пирометры полного излучения РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ И СХЕМЫ ДИСТАНЦИОННОЙ ПЕРЕДАЧИ ПОКАЗАНИЙ ГЛАВА ВОСЬМАЯ. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ И СХЕМЫ ДИСТАНЦИОННОЙ ПЕРЕДАЧИ ПОКАЗАНИЙ 8-2. Реостатные измерительные преобразователи и схемы дистанционной передачи 8-3. Измерительные тензопреобразователи 8-4. Дифференциально-трансформаторные преобразователи и схемы дистанционной передачи 8-5. Ферродинамические преобразователи и схемы дистанционной передачи 8-6. Механоэлектрические передающие преобразователи 8-7. Передающие преобразователи с магнитной компенсацией 8-8. Электросиловые преобразователи 8-9. Частотные преобразователи со струнным вибратором 8-10. Пневмосиловые преобразователи 8-11. Пневматические передающие преобразователи 8-12. Электропневматические и пневмоэлектрические преобразователи 8-13. Нормирующие измерительные преобразователи РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ. ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ И РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИЙ ГЛАВА ДЕВЯТАЯ. ЖИДКОСТНЫЕ ПРИБОРЫ ДАВЛЕНИЯ С ВИДИМЫМ УРОВНЕМ 9-2. Микроманометры 9-3. Поправки к показаниям жидкостных приборов 9-4. Барометры ртутные ГЛАВА ДЕСЯТАЯ. ПРИБОРЫ ДАВЛЕНИЯ С УПРУГИМИ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ 10-1. Общие сведения и основные свойства упругих чувствительных элементов 10-2. Упругие чувствительные элементы 10-3. Приборы давления прямого действия 10-4. Электроконтактные приборы и реле давления 10-5. Приборы давления с электрическими и пневматическими преобразователями ГЛАВА ОДИННАДЦАТАЯ. ПРИБОРЫ ДАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ 11-1. Пьезоэлектрические манометры 11-2. Манометры сопротивления ГЛАВА ДВЕНАДЦАТАЯ. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ МАНОМЕТРЫ 12-2. Дифманометры колокольные 12-3. Дифманометры кольцевые 12-4. Дифманометры поплавковые 12-5. Дифманометры с упругими чувствительными элементами ГЛАВА ТРИНАДЦАТАЯ. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТОДИКЕ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ 13-2. Измерение близкого к атмосферному давления газовых сред 13-3. Измерение давления газов, жидкостей и пара 13-4. Разделители жидкостные и мембранные РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ. ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА И КОЛИЧЕСТВА ЖИДКОСТЕЙ, ГАЗА, ПАРА И ТЕПЛА ГЛАВА ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ. ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА И КОЛИЧЕСТВА ЖИДКОСТЕЙ, ГАЗА И ПАРА ПО ПЕРЕПАДУ ДАВЛЕНИЯ В СУЖАЮЩЕМ УСТРОЙСТВЕ 14-1. Основы теории и уравнения расхода 14-2. Стандартные сужающие устройства 14-3. Коэффициенты расхода и поправочные множители к ним 14-4. Поправочный множитель на расширение измеряемой среды 14-5. Определение плотности измеряемом среды 14-6. Основные расчетные формулы расхода 14-7. Методические указания по измерению расхода жидкостей, газов и пара расходомерами с сужающим устройством 14-8. Погрешности измерения расхода 14-9. Основные сведения о методике расчета сужающих устройств 14-10. Измерение расхода на входе в трубопровод или на выходе из него 14-11. Измерение расхода при малых числах Рейнольдса 14-12. Измерение расхода загрязненных жидкостей и газов 14-13. Измерение расхода при сверхкритическом отношении давлений ГЛАВА ПЯТНАДЦАТАЯ. ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТЕЙ И РАСХОДА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ НАПОРНЫМИ ТРУБКАМИ 15-2. Устройство напорных трубок 15-3. Определение средней скорости потока и расхода ГЛАВА ШЕСТНАДЦАТАЯ. РАСХОДОМЕРЫ ПОСТОЯННОГО ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ 16-2. Основы теории ротаметров 16-3. Устройство ротаметров ГЛАВА СЕМНАДЦАТАЯ. ТАХОМЕТРИЧЕСКИЕ РАСХОДОМЕРЫ И СЧЕТЧИКИ КОЛИЧЕСТВА И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ РАСХОДОМЕРЫ 17-1. Тахометрические счетчики количества жидкостей 17-2. Тахометрические расходомеры жидкостей 17-3. Электромагнитные расходомеры ГЛАВА ВОСЕМНАДЦАТАЯ. ИЗМЕРЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА И РАСХОДА ТЕПЛА В ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ 18-2. Основные сведения об устройстве тепломеров РАЗДЕЛ ШЕСТОЙ. ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ ЖИДКОСТЕЙ И СЫПУЧИХ ТЕЛ ГЛАВА ДЕВЯТНАДЦАТАЯ. ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ ЖИДКОСТЕЙ 19-2. Измерение уровня воды в барабане парогенераторов 19-3. Измерение уровня жидкостей в конденсаторах, подогревателях и баках с помощью дифманометров 19-4. Измерение уровня жидкостей с помощью поплавковых и буйковых уровнемеров 19-5. Емкостные уровнемеры 19-6. Акустические и ультразвуковые уровнемеры ГЛАВА ДВАДЦАТАЯ. ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ СЫПУЧИХ ТЕЛ 20-2. Сигнализаторы уровня сыпучих тел 20-3. Приборы для измерения уровня сыпучих тел РАЗДЕЛ СЕДЬМОЙ. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ СОСТАВА ГАЗОВ ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ПЕРВАЯ. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ СОСТАВА ГАЗОВ 21-2. Газоанализаторы химические 21-3. Тепловые газоанализаторы 21-4. Магнитные газоанализаторы 21-5. Оптические газоанализаторы 21-6. Газовые хроматографы 21-7. Методические указания по отбору проб газа для анализа РАЗДЕЛ ВОСЬМОЙ. МЕТОДЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ, ПАРА, КОНДЕНСАТА И КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ВТОРАЯ. МЕТОДЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ, ПАРА, КОНДЕНСАТА И КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ 22-2. Измерение удельной электропроводности водных растворов 22-3. Кондуктометры жидкости с дегазацией и обогащением пробы 22-4. Безэлектродные кондуктометрические анализаторы жидкости 22-5. Анализаторы для определения растворенного в воде кислорода 22-6. Анализаторы для определения растворенного в воде и паре водорода ПРИЛОЖЕНИЯ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Работа, принципиальная схема, конструкция и типы

Резистор, небольшая группа сопротивлений, является одним из наиболее часто используемых основных компонентов в электрической цепи. Эти резисторы, в основном используемые для регулирования тока путем добавления или вычитания сопротивления из цепи, доступны во многих формах и размерах. Эти резисторы можно разделить на постоянные и переменные резисторы. Как следует из их соответствующих названий, постоянный резистор имеет одно фиксированное значение сопротивления, тогда как переменный резистор имеет значение сопротивления в определенном диапазоне. Из множества доступных линейных и нелинейных переменных резисторов наиболее распространенным является потенциометр. В этой статье рассматриваются принцип работы, конструкция и применение потенциометра. Итак, приступим!

Потенциометр (потенциометр)

Потенциометры или «потенциометры», как их обычно называют в электрических кругах, представляют собой переменный резистор с тремя выводами. Из трех его терминалов два фиксированных и один переменный (линейный/поворотный).

Значение сопротивления можно изменить от нуля до заданного верхнего предела, просто перемещая контакт вручную по резистивной полосе. При изменении сопротивления изменяется ток в цепи и, следовательно, в соответствии с законом Ома изменяется и напряжение на резистивном материале.

Поскольку он преобразует вращательное или линейное движение оператора в изменение сопротивления (следовательно, изменение электрического параметра), его можно назвать электромеханическим преобразователем. Они пассивны по своей природе, поэтому рассеивают мощность, а не подают ее в цепь.

В первые дни производства он представлял собой большую резистивную катушку с намотанной проволокой, которую можно было отрегулировать для измерения разности напряжений на ней. Отсюда и было дано этому устройству название «потенциометр», которое образовано от сочетания двух слов: разность потенциалов и измерение.

С тех пор они прошли долгий путь. Прошли времена больших громоздких потенциометров, теперь то, что мы получаем, довольно маленькое, простое в использовании и легкое для переноски; также они теперь используются в широком спектре приложений.

Теперь, когда мы познакомились с потенциометром, вам может быть любопытно узнать, как он выглядит. На рис. 1 показаны некоторые практичные горшки, а на рис. 2 — их стандартный символ.

Потенциометр

 

Символ потенциометра

 

Он представлен зигзагообразной линией со стрелкой, указывающей внутрь в центре.

Далее давайте обсудим саму суть этой статьи, принцип работы потенциометра.

Как это работает?

Как уже говорилось, потенциометр имеет три контакта. При подключении к цепи две фиксированные клеммы подключаются к концам резистивных элементов, а третья клемма подключается к движку.

На приведенной ниже схеме клеммы потенциометра обозначены цифрами 1, 2 и 3. Подача напряжения подключается к клеммам 1 и 3, положительный провод к клемме один, а отрицательный провод к клемме три. Клемма 2 подключена к дворнику.

Схема цепи потенциометра

 

Теперь, внимательно взглянув на рисунок, мы видим, что в текущем положении ползунка есть два резистивных пути, точно так же, как резистор разделен на два резистора. Из этих двух резисторов тот, у которого более длинный резистивный путь, будет иметь более высокое сопротивление. Это связано с тем, что сопротивление резистора зависит от его длины (поскольку R=ρ). Чем больше длина, тем выше сопротивление при условии, что материал резистора и площадь его поперечного сечения остаются прежними.

Для простоты назовем два резистора R ₁ и R ₂ (см. рисунок). Напряжение стеклоочистителя на самом деле является напряжением на R ₂ . Теперь схема выглядит как делитель напряжения, где выходное напряжение определяется уравнением:

  В  выход  = {R2/(R1+R2)} x В; где V= напряжение питания.  

Итак, если мы хотим изменить выходное напряжение, мы можем просто изменить значение R ₂ , сдвинув движок к клемме 3. Когда движок находится на клемме 1, R ₁ становится равным нулю, а напряжение на очистителе равно напряжению питания.

Кроме того, когда очиститель находится на клемме 3, эффективное активное сопротивление для R ₂ равно нулю, следовательно, сопротивление R ₂ равно нулю.

Принцип работы можно прояснить, решив приведенный ниже пример. Резистор 10 В, как показано на рисунке. Рассчитайте общее последовательное сопротивление, ток, протекающий через последовательную цепь, и падение напряжения на резисторе 50 Ом.

Цепь потенциометра

 

Решение:

Поскольку два сопротивления включены последовательно, общее сопротивление R = R ₁ + R ₂ = 200 Ом. Ток, протекающий по цепи, будет равен I = V/R = 10/200 = 0,05 А. Падение напряжения на R ₂ = 50 Ом можно найти по правилу деления напряжения, то есть

 В  R2  = 10 × (50/200)= 2,5 В 

Здесь мы видим, что если мы изменим значение R ₁ или R ₂ , значение напряжения на любом из резисторов изменится. находиться в диапазоне 0-10В при условии, что общее сопротивление цепи остается постоянным.

Именно эта концепция лежит в основе работы потенциометра. Как и в потенциометре, общее сопротивление не меняется, так как используется одна резистивная полоса. Разделение резистора осуществляется стеклоочистителем. И, следовательно, значения сопротивления меняются при изменении положения дворника.

Теперь, когда мы обсудили принцип работы, давайте теперь узнаем, как устроено это пассивное устройство.

Конструкция потенциометра

Потенциометр в основном имеет резистивный элемент, по которому скользит подвижная клемма, скользящий контакт. Любой потенциометр состоит из следующих частей:

1. Клеммы: Как уже говорилось, потенциометр имеет три клеммы, две фиксированные и одну регулируемую.
2. Резистивный элемент: Эта часть является основной частью устройства и подключается к двум фиксированным клеммам. Это один из решающих аспектов, когда речь идет о стоимости потенциометра, а также он может определять аспекты производительности компонента, включая рассеиваемую мощность и генерируемый шум. Используемый резистивный элемент может быть следующих типов:

• Углеродный состав : изготовлен из углеродных гранул и является одним из наиболее распространенных типов резистивного материала из-за его низкой стоимости. Он также имеет достаточно низкий уровень шума и меньший износ, чем другие материалы. Однако он не так точен в своей работе.
• Проволочная намотка – это в основном нихромовые проволоки, намотанные на изолирующую подложку. Они в основном используются в приложениях с высокой мощностью и служат очень долго. Они точны, но имеют ограниченное разрешение.
• Проводящий пластик : Часто используются в высококачественных аудиосистемах, имеют очень хорошее разрешение, но очень дороги и могут использоваться только в маломощных приложениях.
• Кермет: Очень стабильный тип материала, имеет низкий температурный коэффициент и обладает высокой термостойкостью. Тем не менее, он имеет короткий срок службы и может прожечь дыру в вашем кармане.
• Стеклоочиститель: Это единственная клемма, которая скользит по резистивной полосе, образуя электрический контакт. Это может быть вращающийся вайпер, похожий на половину дуги, покрывающий более ¾ круга, или линейный вайпер.

Угловое положение вращающегося ползунка в градусах определяется по формуле:

  θ = (Vвых/Vпит)  

1. Вал дворник изготовлен.
2. Отливка : Все компоненты размещены внутри отливки для предотвращения внешних физических повреждений.

Конструкция потенциометра

 

Есть некоторые особенности потенциометра, которые необходимо знать. Следующий раздел посвящен этому.

Характеристики потенциометров

Некоторые характеристики потенциометров:

1. КОНУСНОСТЬ : Закон потенциометров или конусность потенциометров — одна из таких характеристик потенциометра, для выбора которой нужны предварительные знания. правильное устройство для желаемого приложения. Это не что иное, как соотношение между положением стеклоочистителя и сопротивлением. Это отношение при построении графика может быть линейным, логарифмическим или антилогарифмическим, как показано на рисунке.

Конус

2. КОДЫ МАРКИРОВКИ : При выборе потенциометра необходимо знать максимальное значение сопротивления, которого он может достичь. Для этого производители используют коды маркировки, которые обозначают одно и то же. Например, потенциометр с обозначенным на нем сопротивлением 100К означает, что максимальный предел потенциометра составляет 100 кОм.

Так как нам также необходимо знать конусность горшка, производители используют коды маркировки для указания конусности горшка. Коды маркировки отличаются от региона к региону. Необходимо заранее знать, что означает код.

3. РЕШЕНИЕ : Поскольку мы меняем сопротивление в банке, существует минимальное значение сопротивления, которое можно изменить. Это известно как разрешение банка. Например, если я скажу, что сопротивление потенциометра равно 20 кОм, с разрешением 0,5, минимальное изменение сопротивления будет 0,5 Ом, а значения, которые мы получим для наименьшего изменения, будут 0,5, 1,5, 2 Ом и так далее.
4. HOP ON HOP OFF RESISTANCE : Как мы видели в части конструкции этой статьи, резистивный элемент подключается между двумя терминалами. Эти клеммы изготовлены из металла с очень низким сопротивлением. Следовательно, всякий раз, когда стеклоочиститель входит или выходит из этой области, будет происходить внезапное изменение сопротивления. Эта характеристика горшка называется сопротивлением скачку на прыжке.

Теперь, когда мы обсудили характеристики потенциометра, давайте посмотрим, какие существуют типы потенциометров.

  Типы потенциометров:

Несмотря на то, что основная конструкция и принцип работы потенциометров одинаковы, они отличаются одним аспектом, а именно геометрией подвижного вывода. В основном потенциометры, которые мы находим, имеют движок, который вращается по дугообразному резистивному материалу, есть еще один тип потенциометра, в котором ползун скользит линейно по прямой резистивной полосе. Основываясь на геометрии резистивной полосы, потенциометры можно разделить на два типа, которые обсуждаются ниже.

1. Потенциометры поворотного типа : Как следует из названия, этот тип потенциометров имеет скользящее кольцо, которое можно вращать на двух клеммах для изменения сопротивления потенциомера. Они являются одним из распространенных типов горшков. В зависимости от того, сколько раз можно повернуть стеклоочиститель, они подразделяются на следующие категории:
2. Однооборотный : Эти горшки являются одним из наиболее часто используемых типов горшков. Стеклоочиститель может сделать только один оборот. Обычно он вращается на 3/4 ^-й полного оборота.
3. Многооборотный : Эти горшки могут совершать несколько оборотов, таких как 5, 10 или 20. У них есть грязесъемник в форме спирали или спирали, или червячная передача, чтобы делать обороты. Известные своей высокой точностью, эти типы потенциометров используются там, где требуется высокая точность и разрешение.
4. Двойная банда : Из названия этого горшка можно предположить, что это такое. Это не что иное, как два горшка с одинаковым сопротивлением и конусностью, соединенные на одном валу. Два канала настроены параллельно.
5. Концентрический бак : Здесь два бака соединены вместе на валах, расположенных концентрически. Преимущество использования этого типа горшков заключается в том, что в одном блоке можно использовать два элемента управления.
6. Серводвигатель : «Сервопривод» означает моторизованный потенциометр. Это означает, что его сопротивление можно регулировать или контролировать автоматически с помощью двигателя.

 

Типы потенциометров

 

rel=»noopener»<Изображения предоставлены

1. Потенциометры линейного типа : Следующий тип потенциометров — потенциометры, в которых скользящий контакт скользит по прямой резистивной полосе. Они также известны под такими названиями, как: слайдер, слайдер или фейдер. Далее они подразделяются на следующие типы:
2. Подвижный потенциометр : Это основной тип линейного потенциометра. Они имеют одну резистивную полосу, по которой скользит линейно стеклоочиститель. Они имеют хорошую точность и изготовлены из влагостойкого пластика.
3. Горшок с двумя слайдами : Этот тип линейного потенциометра представляет собой просто параллельную калибровку двух скользящих потенциометров. Это означает, что у него есть один ползунок, который управляет двумя потенциометрами параллельно.
4. Многооборотный потенциометр : В тех случаях, когда точность и хорошее разрешение имеют первостепенное значение, этот тип ВОМ используется. У ЭТОГО ЕСТЬ шпиндель, который приводит в действие ползунок, который может поворачиваться до 5, 10 или 20 раз для повышения точности.
5. Моторизованный фейдер : Как следует из названия, движение дворника этого регулятора управляется мотором и, следовательно, его сопротивлением.

Линейные потенциометры

 

Авторы изображений

Применение потенциометров

Потенциометр в основном работает как делитель напряжения, однако он также используется во многих отраслях и приложениях. Некоторые приложения перечислены ниже по категориям:

1. Потенциометры в качестве контроллеров :

• Потенциометры могут использоваться в приложениях, управляемых пользователем, где требуется ручное изменение ввода. Как, например, педаль газа часто представляет собой двойной потенциометр, используемый для увеличения избыточности системы. Кроме того, джойстики, которые мы используем для управления машиной, являются классическим примером потенциометра, используемого в качестве элемента управления, управляемого пользователем.
• Другое приложение, где потенциометры используются в качестве контроллеров, находится в аудиосистемах. Потенциометр с логарифмическим конусом часто используется в устройствах регулировки громкости звука, потому что наш слух имеет логарифмическую реакцию на звуковое давление. Таким образом, логарифмический конусный регулятор естественным образом сделает переход от громкого звука к тихому (и наоборот) более плавным для наших ушей. В основном для этого приложения используется моторизованный потенциометр (с логарифмическим конусом).

2. Горшки в качестве измерительных приборов:

• Чаще всего потенциометры применяются в качестве устройств измерения напряжения. Само название имеет такой смысл. Впервые он был изготовлен для измерения и контроля напряжения.
• Поскольку эти устройства преобразуют положение дворника в электрический сигнал, они используются в качестве преобразователей для измерения расстояния или углов.

 3.  Потенциометры в качестве тюнеров и калибраторов:

Потенциометры можно использовать в цепи, чтобы настроить их для получения желаемого результата. Также во время калибровки устройства на печатной плате часто монтируется предустановленный потенциометр. Они фиксируются большую часть времени.

На этом мы рассмотрели почти все аспекты, так что теперь вы знаете основы работы с потенциометром. Давайте кратко повторим то, что мы узнали:

• Потенциометр или потенциометры представляют собой переменные резисторы с тремя клеммами.
• Две клеммы фиксированные, одна — скользящий контакт.
• Скользящий контакт часто называют грязесъемником
• Стеклоочиститель перемещается по резистивной полосе.
• Положение ползунка на резистивной полосе определяет сопротивление резистора.
• Резистивная полоса может состоять из углерода или может быть намотана проволокой. В качестве резистивной полоски можно использовать даже токопроводящий пластик
• Геометрия резистивной полосы, будь то дуга или прямая полоса, определяет геометрию потенциометра.
• Типы потенциометра: линейный и поворотный.
• Конусность, разрешение, сопротивление скачку при скачке напряжения и коды маркировки являются основными характеристиками потенциометра.
• Существует множество применений потенциометра, от схемы аудиоконтроллера до измерения расстояний, угла или напряжения. Он очень разнообразен по своей природе.

 

Руководство по подключению потенциометра поворотного переключателя

Авторы: Байрон Дж.

Избранное Любимый 16

Предыстория и теория

Потенциометр (или сокращенно pot ) представляет собой электронный компонент, функционирующий как переменный резистор. Обычно они изображаются на схемах со следующим символом.

Основным компонентом потенциометра является резистор, показанный между клеммами A и B выше. Есть третий вывод С, который может перемещаться вдоль сопротивления. По мере его движения сопротивление между ним и концами сопротивления изменяется. Концептуально вы можете думать об этом так:

На первом рисунке подвижный элемент находится на одном конце резистора, и между клеммами A и C будет очень небольшое сопротивление при 10 кОм; между B и C. На средней иллюстрации подвижная клемма находится в центре резистора, так что у нас будет 5 кОм; от терминала C к A и B. Наконец, подвижный терминал находится на дальнем конце резистора с сопротивлением 10 кОм; от A до C и 0 Ом; от B до C.

Горшки бывают самых разных форм и размеров. Наиболее распространенным, вероятно, является поворотный потенциометр.

Другим распространенным типом потенциометра является линейный или ползунковый потенциометр.

Независимо от физической конфигурации, подвижный терминал называется стеклоочистителем , а другие терминалы известны как концы или описываются с точки зрения физической ориентации горшка, например по часовой стрелке и против часовой стрелки для вращающегося горшка или сверху и снизу на ползуне.

Потенциометры бывают самых разных форм, размеров, значений сопротивления и электронных конфигураций.

Способ изменения сопротивления относительно положения грязесъемника известен как конус потенциометра. Горшок для садовых сортов обычно имеет линейную конусность , где изменение сопротивления соответствует положению дворника. Другим часто встречающимся конусом является логарифмический конус или звуковой конус , где изменение сопротивления происходит быстрее на одном конце, чем на другом — они обычно используются в качестве регуляторов громкости, где логарифмический конус соответствует остроте нашего слуха. .

На следующем графике показаны звуковые конусы слева и линейные (кривая «B(JIS:B) «) справа среди нескольких других конусов.

Конические потенциометры (изображение предоставлено Taiwan Alpha)

Применение потенциометров

Существуют две основные схемы, построенные с использованием потенциометров.

Переменный резистор

Если мы поместим потенциометр в нашу цепь с подключенным только движком и одним концом, он будет работать как переменный резистор. Общее сопротивление напрямую связано с положением дворника. Существует несколько различных схематических символов, используемых для обозначения переменных резисторов, показанных ниже.

Если вы строите схему с переменным резистором, подумайте, что может произойти в схеме, если грязесъемник потеряет контакт с резисторным элементом, например, если в кастрюлю попадет пылинка. Некоторые схемы будут плохо себя вести, если резистор внезапно исчезнет вот так. Вы заметите, что второй символ выше привязывает очиститель к одной клемме — если очиститель теряет контакт, цепь переходит к общему значению потенциометра, а не к разомкнутой цепи.

Делитель напряжения

Другой распространенной схемой, построенной с помощью потенциометров, является делитель напряжения.

Делители напряжения полезны для уменьшения напряжения сигнала — как следует из названия, они делят вход на постоянное значение.