Potenciometr – Pracovní, Kruhový Diagram, Konstrukce & Typy

Odpor, malý svazek rezistence, je jedním z nejvíce používá základní komponenty v elektrickém obvodu. Většinou se používají k regulaci proudu přidáním / odečtením odporu od obvodu, tyto rezistory jsou k dispozici v mnoha tvarech a velikostech. Tyto rezistory lze obecně klasifikovat jako pevné a variabilní rezistory. Jak napovídají jejich příslušné názvy, pevný odpor má jednu pevnou hodnotu odporu, zatímco variabilní odpor má hodnotu odporu v definovaném rozsahu. Z mnoha dostupných lineárních a nelineárních proměnných rezistorů je nejběžnější potenciometr. Tento článek se zabývá pracovním principem, konstrukcí a aplikací potenciometru. Tak pojďme začít!

potenciometr (pot)

potenciometry nebo „pots“, jak je běžně známo v elektrických kruzích, jsou tři terminálové proměnné rezistory. Ze tří svorek jsou dva z nich pevné a jeden je proměnlivý (lineární / rotační) terminál.

hodnota odporu může být změněna z nuly na definovanou horní hranici pouhým ručním posunutím kontaktu přes odporový proužek. Jak se odpor mění, proud v obvodu se mění, a proto se podle Ohmova zákona mění také napětí přes odporový materiál.

Protože to houští rotační nebo lineární operátor na změnu odporu(tedy změna v elektrických parametr), to může být nazýváno elektro-mechanický snímač. Jsou pasivní povahy, proto rozptylují energii spíše než dodávají energii do obvodu.

V počátcích výroby, to bylo si myslel, jako velké drátové odporové cívky,které by mohly být upraveny tak, aby měření rozdílu napětí . Proto byl tomuto zařízení dán název „potenciometr“, který je vytvořen kombinací dvou slov: potenciální rozdíl a měření.

od té doby ušli dlouhou cestu. Pryč jsou dny velkých objemných potenciometrů, nyní to, co dostáváme, je poměrně malé a snadno použitelné a lehké; také se nyní používají v široké škále aplikací.

Nyní, když jsme měli úvod o potenciometru, můžete mít zvědavost vědět, jak to vypadá. Figura 1 ukazuje některé praktické hrnce, zatímco figura 2 ukazuje standardní symbol stejné.

je reprezentována jako klikatá čára s šipkou směřující dovnitř v centru.

Další pojďme diskutovat o samotném jádru tohoto článku, pracovní princip potenciometru.

jak to funguje?

jak již bylo řečeno, potenciometr má tři svorky. Při připojení k obvodu jsou dvě pevné svorky připojeny ke koncům odporových prvků, zatímco třetí svorka je připojena ke stěrači.

v níže uvedeném schématu zapojení jsou svorky potenciometru označeny 1, 2 a 3. Napájecí napětí je připojeno přes svorky 1 a 3, kladné vedení ke svorce jedna, zatímco záporné vedení ke svorce tři. Svorka 2 je připojena ke stěrači.

Teď se blíže podíváme na obrázek, vidíme, že na současné pozici stěračů, tam jsou dvě odporové dráhy jen jako rezistor je rozdělena do dvou rezistorů. Z těchto dvou odporů bude mít ten, který má delší odporovou dráhu, vyšší odpor. To je způsobeno skutečností, že odpor rezistoru závisí na jeho délce (od R=ρ). Vyšší délka, vyšší odpor, za předpokladu, že materiál rezistoru a jeho plocha průřezu zůstávají stejné.

pro jednoduchost pojmenujme dva rezistory, R1 a R2 (viz obrázek). Napětí stěrače je ve skutečnosti napětí přes R2. Obvod nyní vypadá jako dělič napětí, kde výstupní napětí je dáno rovnicí:

Vout = {R2/(R1+R2)} x V; where V= supply voltage.

Tak jasně, pokud chceme změnu výstupního napětí, můžeme jen změnit hodnotu R2, posunutím stěračů směrem k terminálu 3. Když je stěrač na svorce 1, R1 se stává nulou a napětí přes stěrač je stejné jako napájecí napětí.

také, když je stěrač na svorce 3, efektivní odporová dráha pro R2 je nulová, proto je odpor R2 nulový.

pracovní princip může být jasnější, tím, že řeší příklad níže.

PŘÍKLAD 1:

rezistoru, R1 150Ω je zapojen v sérii s 50 Ω rezistor R2 acrosss 10 Volt napájení ohm rezistor podle obrázku . Vypočítejte celkový sériový odpor, proud protékající sériovým obvodem a pokles napětí přes 50 ohmový odpor.

Řešení:

Od dvou odpor v sérii, celkový odpor R = R1 +R2 = 200Ω. Proud protékající obvodem bude i = V / R =10/200 = 0,05 a. Pokles napětí přes R2 = 50Ω, lze nalézt tím, že napětí divize pravidlo, že je

VR2= 10 × (50/200)= 2.5 V

Tady vidíme, že když změníme hodnotu buď R1 nebo R2the hodnota napětí přes některý z odporů bude v rozsahu 0-10V, za předpokladu, že celkový odpor obvodu zůstává konstantní.

tento koncept je principem práce potenciometru. Stejně jako u potenciometru se celkový odpor nemění, protože se používá jediný odporový pás. Rozdělení odporu se provádí stěračem. Proto se hodnoty odporu mění s tím, jak se mění Poloha stěrače.

Nyní, když jsme diskutovali o pracovním principu, nyní se dozvíte, jak je toto pasivní zařízení konstruováno.

konstrukce potenciometru

potenciometr má v podstatě odporový prvek, přes který se pohybuje svorka, stěrač klouže. Jakýkoliv potenciometr je konstruován z následujících částí:

1. terminály: Jak již bylo řečeno, potenciometr má tři terminály, dva fixní a variabilní.
2. odporový prvek: Tato část je hlavní částí zařízení a je připojena ke dvěma pevným svorkám. Je to jeden z rozhodujících aspektů, pokud jde o náklady na potenciometr, a také může řídit aspekty výkonu komponenty, včetně schopnosti rozptylu energie a generovaného šumu. Použitý odporový prvek může být následujících typů:

• složení uhlíku: Toto je vyrobeno z uhlíkových granulí a je jedním z nejběžnějších typů použitého odporového materiálu kvůli jeho nízké ceně. Má také přiměřeně nízkou hlučnost a menší opotřebení než jiné nateriály. Ve svém provozu však není tak přesný.
• Wire wound-jedná se v podstatě o nichromové dráty a jsou navinuty přes izolační substrát. Většinou se používají ve vysoce výkonných aplikacích a vydrží opravdu dlouho. Jsou přesné, ale mají omezené rozlišení.
• vodivý plast: často se používá ve špičkových zvukových aplikacích, mají velmi dobré rozlišení, ale jsou opravdu nákladné a lze je použít pouze v aplikacích s nízkým výkonem.
• Cermet: velmi stabilní typ materiálu, má nízký teplotní koeficient a je vysoce odolný vůči teplotě. Má však krátkou životnost a může spálit díru v kapse.
• stěrač: jedná se o jednu svorku, která sklouzne přes odporový pás a vytvoří elektrický kontakt. Může to být rotační stěrač, který je jako polovina oblouku, který pokrývá více než ¾ kruhu nebo lineární stěrač.

Úhlové polohy rotační stěračů v stupně je dán vzorcem:

θ = (Vout/Vsupply)

1. hřídel: V případě rotační stěrač typ potenciometru, hřídel je dárek, nad kterým stěrače je vyrobena.
2. Casting: Všechny komponenty je umístěn v odlitku, prevnt to z vnější fyzické poškození

Tam jsou některé konkrétní vlastnosti potenciometru, které je třeba vědět. Další část se zabývá tím.

vlastnosti potenciometrů

některé z charakteristik potenciometru jsou:

1. kužel: Zákon hrnců nebo zúžení hrnců je jednou z takových charakteristik potenciometru, ve kterém člověk potřebuje předchozí znalosti, vybrat správné zařízení pro požadovanou aplikaci. Není to nic jiného než poměr mezi polohou stěrače a odporem. Tento poměr při vynesení může být lineární, logaritmický nebo antilogaritmický, jak je znázorněno na obrázku.

1. ZNAČENÍ KÓDY: Při výběru potenciometr, musíte znát maximální hodnotu odporu je možné dosáhnout. Za tímto účelem výrobci používají značkovací kódy, které označují totéž. Například hrnec s odporem 100k vyznačeným na něm znamená, že maximální limit hrnce je 100kΩ.

vzhledem k tomu, že také potřebujeme znát zúžení hrnce, výrobci používají značkovací kódy pro označení zúžení hrnce. Kódy značení se v jednotlivých regionech liší. Člověk musí mít předchozí znalosti o tom, co kód znamená.

1. rozlišení: jak měníme odpor v hrnci, existuje minimální množství odporu, které lze změnit. Toto je známé jako rozlišení hrnce. Například, když řeknu, že odpor hrnec je 20kΩ, s rozlišením 0,5, minimální změnit v odpor bude 0,5 Ω, a hodnoty, které jsme si pro nejmenší změna bude 0.5,1.5,2 Ω a tak dále.
2. HOP ON HOP OFF odpor: jak jsme viděli v konstrukční části tohoto článku, že odporový prvek je spojen mezi dvěma svorkami. Tyto svorky jsou vyrobeny z kovu s velmi nízkým odporem. Proto, kdykoli stěrač vstoupí nebo opustí tuto oblast, dojde k náhlé změně odporu. Tato charakteristika hrnce se nazývá hop on hop off odpor.

Nyní, když byly diskutovány vlastnosti hrnce, se podívejme, jaké jsou typy potenciometrů.

Druhy Potenciometrů:

I když základní konstrukce a princip potenciometry jsou stejné, liší se v jednom aspektu, že je geometrie pohybu terminálu. Většinou potenciometry, co jsme našli, má stěrač, který se otáčí v oblouku ve tvaru odporový materiál, tam je jiný typ hrnce, kde stěračů snímky lineárně přes přímý odporový pás. Na základě geometrie odporového pásu lze potenciometr široce rozdělit do dvou typů, které jsou popsány níže.

1. typ Rotační potenciometry: Jak už název napovídá, tento typ potenciometru má stěrač, který může být otočen přes dva terminály, měnit odpor potentiomer. Jsou jedním z běžných typů hrnců. V závislosti na tom, kolikrát může člověk otočit stěrače, které jsou dále rozděleny do následujících kategorií:
2. Single zase : Tyto hrnce jsou jedním z běžně používaných typ hrnce. Stěrač může trvat pouze jednu otáčku. Obvykle se otáčí 3 / 4. plné zatáčky.
3. Multi turn: tyto hrnce mohou provádět více otáček, jako je 5, 10 nebo 20. Mají stěrač ve formě spirály nebo šroubovice nebo šnekového kola, aby se otáčely. Známý pro svou vysokou přesnost, tyto typy hrnců se používají tam, kde je vyžadována vysoká přesnost a rozlišení.
4. dvojí gang: Z názvu tohoto hrnce lze předpokládat, co to je. Není to nic jiného než dva hrnce se stejným odporem a kuželem jsou kombinovány na stejném hřídeli. Oba kanály jsou nastaveny paralelně.
5. koncentrický hrnec: zde jsou dva hrnce spojeny dohromady na hřídelích umístěných soustředným způsobem. Výhodou použití tohoto typu hrnce je, že v jedné jednotce lze použít dva ovládací prvky.
6. Servo pot: „Servo“ znamená motorový hrnec je motorový hrnec. To znamená, že jeho odpor může být nastaven nebo řízen automaticky motorem.

rel=“noopener“< Obrázek Kreditů

1. Lineární typ potenciometrů: Další typ hrnce je ten, ve kterém stěračů snímky přes přímý odporový pás. Oni jsou také známí pod jmény jako: slider, slide pot nebo fader. Dále se dělí na následující typy:
2. Slide pot: Jedná se o základní typ lineárního hrnce. Mají jediný odporový pás, přes který stěrač lineárně klouže. Mají dobrou přesnost a jsou vlhce vyrobeny z příznivého plastu.
3. Dual slide pot: tento typ lineárního hrnce je jen calliberace dvou slide pot paralelně. To znamená, že má jeden posuvník, který ovládá dva hrnce paralelně.
4. Multi turn pot: v aplikaci, kde precion a dobré rozlišení nanejvýš důležité je tento typ pto se používá. Má vřeteno, které ovládá posuvník, který se může otočit až 5, 10 nebo 20krát, aby se zvýšila přesnost.
5. motorizovaný fader: Jak již název napovídá, pohyb stěrače tohoto hrnce je řízen motorem, a tím i jeho odporem.

Obrázek Kreditů

Aplikace Potenciometry

potenciometr v podstatě funguje jako dělič napětí, ale to se používá v mnoha průmyslových odvětvích a aplikacích. Některé aplikace jsou uvedeny níže, kategoricky:

1. Pots jako regulátory:

• potenciometry lze použít v uživatelsky řízených vstupních aplikacích, kde je vyžadována Ruční změna vstupu. Jako například plynový pedál je často duální gang hrnec, který se používá ke zvýšení redundance systému. Také joysticky, které používáme při řízení stroje, je klasickým příkladem hrnce používaného jako uživatelsky řízený vstup.
• další aplikace, kde se hrnce používají jako regulátory, jsou v audio systémech. Potenciometr s logaritmickým kuželem se často používá v zařízeních pro ovládání hlasitosti zvuku, je tomu tak proto, že naše sluch má logaritmickou odezvu na zvukový tlak. Logaritmický kuželový hrnec proto přirozeně provede přechod z hlasitého na měkký zvuk (a naopak), hladší pro naše uši. Pro tuto aplikaci se používá většinou motorizovaný hrnec(s logaritmickým kuželem).

1. hrnce jako měřicí zařízení:

• nejběžnější aplikace potenciometru je jako zařízení pro měření napětí. Samotný název má tento důsledek. Nejprve byl vyroben pro porupoužití měření a řízení napětí.
• Protože tato zařízení převést umístění předních stěračů do elektrického výstupu, používají se jako snímače pro měření vzdálenosti nebo úhly.

3. Hrnce jako tunery a kalibrátory:

hrnce lze použít v obvodu, abyste je naladili, abyste získali požadovaný výstup. Také během kalibrací zařízení je na desce s plošnými spoji často namontován přednastavený hrnec. Po většinu času jsou udržovány pevné.

tím jsme pokryli téměř všechny aspekty, takže nyní znáte základy potenciometru. Umožňuje rychlou rekapitulaci toho, co jsme se naučili:

• potenciometr nebo pots jsou tři terminálové proměnné rezistory.
• dva svorky jsou pevné, jeden je posuvný kontakt.
• posuvný kontakt je často označován jako stěrač
• stěrač se pohybuje přes odporový pás.
• poloha stěrače na odporovém pásu rozhoduje o odporu rezistoru.
• odporový pás může být složen z uhlíku nebo může být navinut drátem. Dokonce i příznivý plast může být použit jako odporový proužek
• geometrie odporového proužku, ať už se jedná o oblouk nebo přímý proužek, rozhoduje o geometrii potenciometru.
• typy potenciometrů: lineární a rotační.
• zúžení, rozlišení, odpor hop On hop off a kódy značení jsou hlavními charakteristikami potenciometru.
• existuje mnoho aplikací potenciometru, od obvodu ovladače zvuku po měření vzdáleností, úhlu nebo napětí. Má velmi všestrannou povahu.