Articles

Potenciométer Dolgozó, kapcsolási Rajz, Építési & Típusok

Potenciométer Dolgozó, kapcsolási Rajz, Építési & Típusok

Ellenállás, egy kis köteg ellenállás, az egyik leggyakrabban használt alapvető összetevőket egy elektromos áramkör. Leginkább az áramáram szabályozására használják az áramkör ellenállásának hozzáadásával / kivonásával, ezek az ellenállások számos formában és méretben kaphatók. Ezeket az ellenállásokat nagyjából fix és változó ellenállásoknak lehet besorolni. Ahogy a nevük is sugallja, a rögzített ellenállásnak egyetlen rögzített ellenállási értéke van, míg a változó ellenállásnak ellenállási értéke van egy meghatározott tartományban. A rendelkezésre álló számos lineáris és nemlineáris változó ellenállásból a leggyakoribb a potenciométer. Ez a cikk egy potenciométer működési elvével, felépítésével és alkalmazásával foglalkozik. Tehát kezdjük el!

potenciométer (pot)

a potenciométerek vagy az” edények”, amint az az elektromos körökben általánosan ismert, három terminálváltozós ellenállás. A három terminál közül kettő rögzített, az egyik pedig egy változó (lineáris / forgó) terminál.

az ellenállás értéke nulláról egy meghatározott felső határértékre változtatható úgy, hogy az érintkezőt kézzel csúsztatjuk egy ellenállási szalag fölé. Az ellenállás változásakor az áramkörön keresztül áram megváltozik, ezért az Ohm-törvény szerint az ellenállási anyag feszültsége is megváltozik.

mivel az operátor forgó vagy lineáris mozgását az ellenállás változásává alakítja (tehát az elektromos paraméter változása), elektro-mechanikus átalakítónak nevezhető. Ezek a passzív jellegű, ezért eloszlatni teljesítmény helyett tápellátást az áramkör.

a gyártás korai napjaiban úgy gondolták, mint egy nagy huzalsebes ellenállási tekercs, amelyet úgy lehet beállítani, hogy mérje a feszültségkülönbséget . Ezért a “potenciométer” nevet adták ennek az eszköznek, amelyet két szó kombinációjából alkottak: potenciális különbség és mérés.

azóta hosszú utat tettek meg. Elmúltak már azok a napok, nagy terjedelmes potenciométerek, most mi kap elég kicsi, könnyen használható, Könnyű-hoz hordoz; is már használják a széles körű alkalmazások.

most, hogy bemutattuk a potenciométert, lehet, hogy kíváncsian tudja, hogyan néz ki. Az 1. ábra néhány gyakorlati edényt mutat, míg a 2. ábra az azonos szabványos szimbólumot mutatja.

potenciométer
potenciométer
potenciométer szimbólum
potenciométer szimbólum

ezt egy cikcakk vonal képviseli, középen befelé mutató nyíllal.

következő lehetővé teszi, hogy megvitassák a lényege ennek a cikknek, a működési elve a potenciométer.

hogyan működik?

mint már említettük, a potenciométernek három terminálja van. Amikor egy áramkörhöz csatlakozik, a két rögzített csatlakozó az ellenállóelemek végéhez van csatlakoztatva, míg a harmadik terminál az ablaktörlőhöz van csatlakoztatva.

az alábbi áramköri ábrán a potenciométer kapcsai 1, 2 és 3 jelöléssel vannak ellátva. A feszültségellátás az 1. és 3. terminálon keresztül van csatlakoztatva, pozitív vezet az első terminálhoz, míg negatív vezet a harmadik terminálhoz. A 2-es terminál az ablaktörlőhöz van csatlakoztatva.

potenciométer kapcsolási rajz
potenciométer kapcsolási rajz

most közelebbről megnézzük az ábrát, láthatjuk, hogy az ablaktörlő jelenlegi helyzetében két olyan út van, mint az ellenállás két ellenállásra oszlik. A két ellenállás közül az, amelynek hosszabb ellenállási útja van, nagyobb ellenállással rendelkezik. Ez annak köszönhető, hogy az Ellenállás ellenállása a hosszától függ (mivel R=ρ). Nagyobb a hossz, nagyobb az ellenállás, feltéve, hogy az ellenállás anyaga és keresztmetszete azonos marad.

az egyszerűség kedvéért nevezze meg a két ellenállást, az R1-et és az R2-t (lásd az ábrát). Az ablaktörlő feszültsége valójában az R2 feszültsége. Az áramkör most úgy néz ki, mint egy feszültségosztó, ahol a kimeneti feszültség az adott egyenlet:

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

Tehát nyilvánvaló, hogy ha meg akarjuk változtatni a kimeneti feszültség, majd módosítsa az értéket a R2, csúsztatva a wiper felé a 3-as terminálon. Amikor az ablaktörlő az 1. terminálon van, az R1 nulla lesz, az ablaktörlő feszültsége megegyezik a tápfeszültséggel.

továbbá, ha az ablaktörlő a 3. terminálon van, az R2 hatékony ellenállási útja nulla, tehát az R2 ellenállás nulla.

a működési elv tisztábbá tehető, az alábbi példa megoldásával

példa 1:

ellenállás, 150ω R1 sorba van kötve egy 50 Ω ellenállással, R2 acrosss egy 10 voltos ellátási ohm ellenállás az ábrán látható módon . Számítsa ki a sorozat teljes ellenállását, a sorozat áramkörén átáramló áramot, valamint az 50 ohm ellenállás feszültségcsökkenését.

potenciométer kapcsolási rajz
potenciométer áramkör

megoldás:

mivel a két ellenállás sorozatban van, a teljes ellenállás R = R1 +R2 = 200ω. Az áramkörön átáramló áram I = V / R =10/200 = 0,05 A. Feszültségcsökkenés az R2 = 50ω-on feszültségosztási szabály szerint, azaz

VR2= 10 × (50/200)= 2.5 V

itt látjuk, hogy megváltoztatjuk-e az R1 vagy R2 értékéta feszültség értéke bármelyik ellenálláson 0-10 V tartományban lesz, feltéve, hogy az áramkör teljes ellenállása állandó marad.

Ez a koncepció a potenciométer működésének elve. Mint a potenciométerben, a teljes ellenállás nem változik, mivel egyetlen rezisztív szalagot használnak. Az ellenállás felosztását az ablaktörlő végzi. Ezért az ellenállási értékek változóak, mivel az ablaktörlő helyzete változik.

most, hogy megvitattuk a működési elvet, most megtanulhatjuk, hogyan épül fel ez a passzív eszköz.

potenciométer építése

a potenciométer lényegében ellenállóelemmel rendelkezik, amelyen egy mozgó terminál, az ablaktörlő csúszik. Bármely potenciométer a következő részekből áll:

  1. a terminálok: amint már említettük, a potenciométernek három terminálja van, két rögzített és egy változó.
  2. az ellenálló elem: Ez a rész a készülék fő része, amely a két rögzített csatlakozóhoz van csatlakoztatva. Ez az egyik döntő szempont, amikor a költség a potenciométer, valamint szabályozhatja aspektusait a teljesítmény az alkatrész, beleértve a teljesítmény disszipációs képesség, valamint a zaj keletkezik. Az alkalmazott rezisztív elem a következő típusokból állhat:
  • Szénösszetétel: ez széngranulátumból készül, és alacsony költsége miatt az alkalmazott rezisztív anyag egyik leggyakoribb típusa. Ez is egy viszonylag alacsony zajszint és kisebb kopás, mint a többi naterials. Működése azonban nem olyan pontos.
  • vezetékes seb-ezek alapvetően nikróm vezetékek, amelyeket egy szigetelő szubsztrátum fölé tekercselnek. Többnyire nagy teljesítményű alkalmazásokban használják, és nagyon hosszú ideig tartanak. Pontosak, de korlátozott felbontással rendelkeznek.
  • vezetőképes műanyag: gyakran használják high end audio alkalmazásokban, nagyon jó felbontásúak, de nagyon költségesek, csak kis teljesítményű alkalmazásokban használhatók.
  • Cermet: nagyon stabil Anyagtípus, alacsony hőmérsékleti együtthatóval rendelkezik, és nagyon ellenáll a hőmérsékletnek. Azonban rövid élettartama van, és lyukat égethet a zsebében.
  • az ablaktörlő: ez az egyetlen terminál, amely egy ellenállási szalag fölé csúszik, hogy elektromos érintkezést hozzon létre. Ez lehet egy forgó ablaktörlő, amely olyan, mint egy fél ív, amely egy kör ¾ – ét vagy egy lineáris ablaktörlőt fed le.

a forgótörlő Szöghelyzetét fokokban a következő képlet adja meg:

θ = (Vout/Vsupply)
  1. a tengely: forgó ablaktörlő típusú potenciométer esetén egy tengely van jelen, amelyen az ablaktörlő készül.
  2. : Az összes komponens belsejében található egy casting, hogy prevnt a külső fizikai károk
Potenciométer építési
Potenciométer Építési

vannak bizonyos jellemzők egy potenciométer, hogy tudni kell. A következő rész foglalkozik ezzel.

A potenciométerek jellemzői

a potenciométer néhány jellemzője:

  1. kúpos: Az edények törvénye vagy az edények kúpossága a potenciométer egyik olyan jellemzője, amelyben előzetes ismeretekre van szükség, hogy kiválassza a megfelelő eszközt a kívánt alkalmazáshoz. Ez nem más, mint az ablaktörlő pozíció és az ellenállás aránya. Ez az arány ábrázoláskor lehet lineáris, logaritmikus vagy antilogaritmikus, az ábrán látható módon.
kúpos
kúpos
  1. jelölési kódok: a potenciométer kiválasztásakor tudnia kell az elérhető ellenállás maximális értékét. Ebből a célból a gyártók jelölési kódokat használnak, amelyek ugyanazt jelzik. Például egy 100k ellenállású edény, amely rajta van jelölve, azt jelenti, hogy a pot maximális határa 100kΩ.

mivel ismernünk kell a pot kúposságát is, a gyártók jelölési kódokat használnak a pot kúposságának jelzésére is. A jelölési kódok régiónként különböznek. Az embernek előzetesen tudnia kell, hogy mit jelent a kód.

  1. felbontás: mivel változtatjuk az ellenállást a potban, van egy minimális ellenállás, amely megváltoztatható. Ezt nevezik a pot felbontásának. Például, ha azt mondom, hogy a pot ellenállása 20kΩ, 0,5 felbontással, az ellenállás minimális változása 0,5 Ω, a legkisebb változáshoz kapott értékek pedig 0,5,1,5, 2 Ω stb.
  2. HOP On HOP off RESISTANCE: mint láttuk a cikk építési részében, hogy az ellenállási elem a két terminál között van csatlakoztatva. Ezek a terminálok nagyon alacsony ellenállású fémből készülnek. Ezért, amikor az ablaktörlő belép vagy kilép ebből a régióból, hirtelen megváltozik az ellenállás. Ezt a tulajdonságot a potnak nevezik, hop On hop off ellenállás.

most, hogy a pot jellemzőit megvitatták, nézzük meg, milyen típusú potenciométerek vannak.

potenciométerek típusai:

annak ellenére, hogy a potenciométerek alapszerkezete és működési elve azonos, egy szempontból különböznek egymástól, ami a mozgó terminál geometriája. Leginkább a potenciométerek, amelyeket találunk, van egy ablaktörlő, amely ív alakú ellenállási anyag felett forog, van egy másik típusú edény, ahol az ablaktörlő lineárisan csúszik egy egyenes ellenállási szalag felett. A rezisztív szalag geometriája alapján a potenciométer széles körben két típusba sorolható, az alábbiakban tárgyaljuk.

  1. Rotary típusú potenciométerek: ahogy a neve is sugallja, az ilyen típusú potenciométernek van egy ablaktörlője, amely a két terminálon át forgatható, hogy megváltoztassa a potenciomer ellenállását. Ezek az edények egyik gyakori típusa. Attól függően, hogy hányszor lehet megfordítani az ablaktörlőt, ezeket tovább sorolják a következő kategóriákba:
  2. egyetlen fordulat : ezek az edények az egyik leggyakrabban használt edénytípus. Az ablaktörlő csak egy fordulatot vehet igénybe. Általában a teljes fordulat 3/4-ét forgatja.
  3. Multi turn: ezek a cserépben lehet, hogy több forgatás, mint 5, 10 vagy 20. Van egy ablaktörlő spirál vagy spirál vagy Csigahajtómű formájában, hogy a fordulatokat elvégezzék. Nagy pontosságukról ismert, hogy ilyen típusú edényeket használnak, ahol nagy pontosságra és felbontásra van szükség.
  4. Dual gang: A pot nevéből feltételezhető, hogy mi az. Ez nem más, mint két azonos ellenállású és kúpos edény ugyanazon a tengelyen. A két csatorna párhuzamosan van beállítva.
  5. koncentrikus edény: itt két edényt kombinálnak a tengelyeken, amelyeket koncentrikus módon helyeznek el. Az ilyen típusú pot használatának előnye, hogy két vezérlő használható egy egységben.
  6. szervo pot: “szervo” jelentése motor pot egy motoros pot. Ez azt jelenti, hogy ellenállását egy motor automatikusan beállíthatja vagy vezérelheti.
potenciométer típusok
potenciométer típusok

rel=”noopener”< image credits

  1. lineáris típusú potenciométerek: a következő típusú edények az, amelyben az ablaktörlő egy egyenes ellenállási csík fölé csúszik. Ők is ismert nevek, mint például: csúszka, slide pot vagy fader. Ezeket tovább sorolják a következő típusokba:
  2. Slide pot: ez a lineáris pot alapvető típusa. Egyetlen ellenállási csíkkal rendelkeznek, amelyen az ablaktörlő lineárisan csúszik. Jó precizitással rendelkeznek, nedvesen kedvező műanyagból készülnek.
  3. Dual slide pot: ez a fajta lineáris pot csak a calliberation két slide pot párhuzamosan. Ez azt jelenti, hogy egyetlen csúszkával rendelkezik, amely párhuzamosan két edényt vezérel.
  4. Multi turn pot: egy olyan alkalmazásban, ahol a precion és a jó felbontás rendkívül fontos, ezt a típusú pto-t használják. Van egy orsója, amely működteti a csúszkát, amely akár 5, 10 vagy 20-szor is elfordulhat a pontosság elérése érdekében.
  5. motorizált fader: Ahogy a neve is sugallja, ennek a potnak az ablaktörlőjének mozgását egy motor vezérli, így ellenállása.
Lineáris Potenciométer
Lineáris Potenciométer

Kép Kredit

Alkalmazások Potenciométer

A potenciométer lényegében működik, mint egy feszültségosztó, azonban használják, számos iparágban pedig alkalmazásokat is. Az alkalmazások egy részét az alábbiakban soroljuk fel, kategorikusan:

  1. edények vezérlőként:
  • potenciométerek használhatók a felhasználó által vezérelt bemeneti alkalmazásokban, ahol a bemenet kézi variációjára van szükség. Mint például a fojtószelep pedál gyakran kettős banda pot, a rendszer redundanciájának növelésére használják. Továbbá, a joystick, hogy használjuk a gépvezérlés, egy klasszikus példa a pot használt felhasználó által vezérelt bemenet.
  • egy másik alkalmazás, ahol az edényeket vezérlőként használják, audio rendszerekben vannak. A logaritmikus kúpos potenciométert gyakran használják az audio hangerőszabályzó eszközökben, ez azért van így, mert hallásunk logaritmikus választ ad a hangnyomásra. A logaritmikus kúpos edény ezért természeténél fogva megkönnyíti az átmenetet a hangosról a puha hangra (és fordítva), simább a fülünkre. Leginkább egy motoros edényt (logaritmikus kúpos) használnak erre az alkalmazásra.
  1. edények mérőeszközként:
  • a potenciométer leggyakoribb alkalmazása feszültségmérő eszköz. Magának a névnek van ez a következménye. Először a feszültség mérésére és szabályozására szolgáló porupúzához gyártották.
  • mivel ezek az eszközök átalakítják az ablaktörlő pozitonját elektromos kimenetre, átalakítóként használják a távolság vagy a szögek mérésére.

3. Edények, mint tunerek és kalibrátorok:

edények lehet használni egy áramkör, hogy beállítsa őket, hogy a kívánt kimenetet. A készülék kalibrálása során gyakran egy előre beállított edényt szerelnek fel az áramköri lapra. Ezeket az idő nagy részében rögzítik.

ezzel szinte minden szempontot lefedtünk, így most már ismeri a potenciométer alapjait. Lets have a quick recap of what we learn:

  • Potentiometer or pots are three terminal variable resistors.
  • két terminál van rögzítve, az egyik egy csúszó érintkező.
  • a csúszó érintkező gyakran nevezik ablaktörlő
  • ablaktörlő mozog egy rezisztív szalag.
  • az ablaktörlő helyzete az ellenállási szalagon határozza meg az ellenállás ellenállását.
  • az ellenálló szalag szénből állhat, vagy lehet huzalseb. Még egy elősegítő műanyag is használható ellenállási szalagként
  • az ellenállási szalag geometriája, függetlenül attól, hogy ív vagy egyenes szalag, dönt a potenciométer geometriájáról.
  • potenciométer típusok: lineáris és forgó.
  • a kúposság, felbontás, hop On hop off ellenállás és a jelölési kódok a potenciométer fő jellemzői.
  • a potenciométer számos alkalmazása létezik, az audiovezérlő áramkörtől a távolságok, szögek vagy feszültségek méréséig. Nagyon sokoldalú a természetben.