Motstand, en liten bunt av motstand, er en av de mest brukte grunnleggende komponentene i en elektrisk krets. Mest brukt til å regulere strømmen ved å legge til / trekke motstand fra kretsen, er disse motstandene tilgjengelige i mange former og størrelser. Disse motstandene kan grovt klassifiseres som faste og variable motstander. Som deres respektive navn antyder, har en fast motstand en enkelt fast verdi av motstand, mens en variabel motstand har motstandsverdi over et definert område. Av de mange lineære og Ikke-lineære variable motstandene som er tilgjengelige, er Det vanligste Potensiometeret. Denne artikkelen omhandler arbeidsprinsippet, konstruksjon og anvendelse av et potensiometer. Så la oss komme i gang!

Potensiometer (pot)

potensiometrene eller «pottene», som det er kjent i de elektriske kretsene, er en tre-terminal variabel motstand. Ut av sine tre terminaler er to av dem faste og en er en varierende (lineær / roterende) terminal.

verdien av motstanden kan endres fra null til en definert øvre grense, ved bare å skyve kontakten manuelt over en resistiv stripe. Når motstanden endres, endres strømmen gjennom kretsen og dermed i henhold til ohms lov, endres spenningen over det resistive materialet også.Siden den dekker roterende eller lineær bevegelse av operatøren til en endring i motstand (dermed en endring i elektrisk parameter), kan den kalles en elektromekanisk transduser. De er passive i naturen, derfor sprer strøm i stedet for å levere strøm til kretsen.

I sine tidlige produksjonsdager ble det tenkt som en stor trådviklet resistiv spole,som kunne justeres for å måle spenningsforskjellen over den . Derfor ble navnet «potensiometer» gitt til denne enheten, som er laget av kombinasjonen av to ord: potensiell forskjell og måling.

De har kommet langt siden da. Borte er dagene av store klumpete potensiometre, nå hva vi får er ganske liten og enkel å bruke og lett å bære; også de har nå brukt i bredt spekter av applikasjoner.

Nå som vi har hatt en introduksjon om potensiometeret, kan du ha en nysgjerrighet om å vite hvordan det ser ut. Figur 1 viser noen praktiske potter, mens figur 2 viser standardsymbolet til det samme.

det representeres av en sikksakklinje med en pil som peker innover i midten.

Neste kan diskutere selve kjernen i denne artikkelen, arbeidsprinsippet til potensiometeret.

hvordan fungerer det?

som allerede diskutert har et potensiometer tre terminaler. Når de er koblet til en krets, er de to faste klemmene koblet til endene av resistive elementene mens den tredje terminalen er koblet til viskeren.

i kretsdiagrammet som er vist nedenfor, er potensiometerets terminaler merket 1, 2 og 3. Spenningsforsyningen er koblet over terminaler 1 og 3, positiv ledning til terminal en mens negativ ledning til terminal tre. Terminalen 2 er koblet til viskeren.

motstanden er delt inn i to motstander. Ut av disse to motstandene vil den som har lengre resistiv bane, ha høyere motstand. Dette skyldes at motstanden til en motstand avhenger av lengden (Siden R=ρ). Høyere lengden, høyere er motstanden, forutsatt at materialet i motstanden og dens tverrsnittsareal forblir det samme.

for enkelhet, la oss nevne de to motstandene, R1 Og R2(Se figur). Viskerspenningen er faktisk spenningen over R2. Kretsen ser nå ut som en spenningsdeler, hvor utgangsspenningen er gitt ligningen:

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

så klart, hvis vi vil endre utgangsspenningen, kan vi bare endre verdien Av R2 ved å skyve viskeren mot terminalen 3. Når viskeren er ved terminal 1, Blir R1 null og spenningen over viskeren er den samme som forsyningsspenningen.

Når viskeren er ved terminal 3, er den effektive resistive banen for R2 null, derfor er motstanden R2 null.

arbeidsprinsippet kan gjøres tydeligere, ved å løse eksemplet nedenfor

EKSEMPEL 1:

en motstand, R1 av 150ω er koblet i serie med en 50 Ω motstand, R2 acrosss en 10 Volt forsyning ohm motstand som vist . Beregn total seriemotstand, strømmen som strømmer gjennom seriekretsen og spenningsfallet over 50 ohm motstanden.

Løsning:

total motstand R = R1 +R2 = 200ω. Strømmen som strømmer gjennom kretsen vil være i = V / R =10/200 = 0,05 A. Spenningsfall over R2 = 50ω kan bli funnet av spenningsdelingsregel, det vil si

VR2= 10 × (50/200)= 2.5 V

her ser vi om vi endrer verdien av Enten R1 eller R2verdien av spenningen over en av motstandene vil være i området 0-10v, forutsatt at kretsens totale motstand forblir konstant.

dette konseptet er prinsippet bak arbeidet med et potensiometer. Som i potensiometeret endres ikke total motstand, da en enkelt resistiv stripe brukes. Splittelsen av motstanden gjøres av viskeren. Og derfor varierer motstandsverdiene ettersom viskerens posisjon varierer.

Nå som vi har diskutert arbeidsprinsippet, kan vi nå lære hvordan denne passive enheten er konstruert.

Konstruksjon Av Et Potensiometer

potensiometeret har i hovedsak et resistivt element over hvilket en bevegelig terminal, viskeren glir. Ethvert potensiometer er konstruert av følgende deler:

1. terminalene: som allerede diskutert har potensiometeret tre terminaler, to faste og en variabel.
2. det resistive elementet: Denne delen er hoveddelen av enheten, og den er koblet til de to faste klemmene. Det er en av de avgjørende aspektene når det gjelder kostnaden for potensiometeret, og kan også styre aspekter av komponentens ytelse, inkludert strømfordelingsevnen og støyen som genereres. Det resistive elementet som brukes kan være av følgende typer:

• Karbon Sammensetning: Dette er laget av karbongranuler og er en av de vanligste typene resistivt materiale som brukes på grunn av lave kostnader. Det har også en rimelig lav støy og mindre slitasje enn andre naterials. Det er imidlertid ikke så nøyaktig i sin drift.
• Wire wound – disse er i utgangspunktet Nichrome ledninger og er viklet over et isolerende substrat. De brukes mest i høy effekt applikasjoner og varer veldig lenge. De er presise, men har begrenset oppløsning.Ledende plast: ofte brukt i high end lydprogrammer, de har veldig god oppløsning, men er veldig kostbare,og kan bare brukes i lavt strømforbruk.Cermet: en veldig stabil type materiale, den har en lav temperaturkoeffisient og er svært motstandsdyktig mot temperatur. Den har imidlertid kort levetid og kan brenne et hull i lommen.
• viskeren: Dette er den ene terminalen som glir over en resistiv stripe for å få en elektrisk kontakt. Det kan være en roterende visker som er som en halv bue, som dekker over ¾ av en sirkel eller en lineær visker.

Vinkelstilling av roterende viskeren i grader er gitt ved formelen:

θ = (Vout/Vsupply)

1. akselen: i tilfelle et roterende viskertypepotensiometer er det en aksel over hvilken viskeren er produsert.
2. Støping: Alle komponentene er plassert inne i en avstøpning, for å hindre den fra eksterne fysiske skader

Det er noen spesielle egenskaper ved et potensiometer at man trenger å vite. Neste avsnitt omhandler det.

Egenskaper For Potensiometre

noen av egenskapene til et potensiometer er:

1. TAPER: Loven av potter eller taper av potter er en slik egenskap for potensiometer der man trenger forkunnskap, for å velge riktig enhet for ønsket applikasjon. Det er ikke noe annet enn et forhold mellom viskerposisjonen og motstanden. Dette forholdet når plottet kan være lineær, logaritmisk eller antilogaritmisk, som vist i fig.

1. MERKEKODER: NÅR du velger et potensiometer, må du vite den maksimale verdien av motstanden den kan oppnå. Til dette formål bruker produsentene merkekoder, som indikerer det samme. For eksempel, en pott med en motstand på 100K merket på det betyr, den maksimale grensen for potten er 100kΩ.

Siden vi også trenger å vite konisk av potten, bruker produsentene merkekoder for å indikere konisk av potten også. Merkekodene varierer fra region til region. Man må ha forkunnskaper om hva en kode står for.

1. OPPLØSNING: da vi varierer motstanden i potten, er det et minimum av motstand som kan endres. Dette er kjent som oppløsningen av potten. Hvis jeg for eksempel sier at motstanden til potten er 20kΩ, med en oppløsning på 0.5, vil den minste endringen i motstanden være 0.5 Ω, og verdiene vi får for den minste endringen vil være 0.5,1.5,2 Ω og så videre.
2. HOPP PÅ HOPP AV MOTSTAND: Som vi har sett i konstruksjonsdelen av denne artikkelen at resistivelementet er koblet mellom de to terminalene. Disse terminalene er laget av svært lav motstand metall. Derfor, når viskeren kommer inn eller ut av denne regionen, vil det bli en plutselig endring i motstanden. Denne egenskapen til potten kalles, hopp på hopp av motstand.

Nå som egenskapene til potten har blitt diskutert, kan vi se på hva som er typer potensiometre.

Typer Potensiometre:

selv om det grunnleggende konstruksjons-og arbeidsprinsippet for potensiometre er det samme, varierer de i ett aspekt som er geometrien til den bevegelige terminalen. For det meste har potensiometrene det vi finner en visker som roterer over et bueformet resistivt materiale, det er en annen type pott hvor viskeren glir lineært over en rett resistiv stripe. Basert på geometrien til resistiv stripen, kan potensiometeret grovt klassifiseres i to typer, diskutert nedenfor.Roterende type potensiometre: Som navnet antyder, har denne typen potensiometer en visker som kan roteres over de to terminalene, for å variere motstanden til potensiomeren. De er en av de vanligste Typer Potter. Avhengig av hvor mange ganger, kan man slå svaber, de er videre klassifisert i følgende kategorier:

rel=»noopener»< bildekreditter

1. lineære potensiometre: den neste typen potter er en der viskeren glir over en rett resistiv stripe. De er også kjent av navn som: slider, slide pot eller fader. De er videre klassifisert i følgende typer:
2. Slide pot: dette er den grunnleggende typen av en lineær pot. De har en enkelt resistiv stripe over hvilken viskeren glir lineært. De har en god presisjon og er fuktig laget av bidrar plast.
3. Dual slide pot: Denne typen lineær potten er bare calliberation av to lysbilde potten parallelt. Dette betyr at den har en enkelt glidebryter som styrer to potter parallelt.
4. Multi turn pot: I et program der precion og god oppløsning av største betydning denne typen pto brukes. Den HAR en spindel, som aktiverer glidebryteren, som kan slå opp til 5, 10 eller 20 ganger for å imporove presisjonen.
5. Motorisert fader: Som navnet antyder, styres bevegelsen av visker av denne potten av en motor, og dermed dens motstand.

Bildekreditter

Anvendelser av Potensiometre

et potensiometer i hovedsak fungerer som spenningsdeler, men den brukes også i mange bransjer og applikasjoner. Noen av programmene er oppført nedenfor, kategorisk:

1. Pots as Controllers:

• Potensiometre kan brukes i brukerstyrte inngangsapplikasjoner, der det er krav om manuell variasjon i inngangen. Som for eksempel en gasspedal er ofte en dual gjeng potten, brukes til å øke redundansen av systemet. Også styrespakene som vi bruker i maskinstyring, er et klassisk eksempel på potten som brukes som en brukerstyrt inngang.
• Et annet program der potter brukes som kontrollere er i lydsystemer. Potensiometeret med logaritmisk taper, brukes ofte i lydvolumkontrollenheter, dette er fordi vår hørsel har en logaritmisk respons på lydtrykk. En logaritmisk taper potten vil derfor natuarally gjøre overgangen fra en høy til myk lyd (og vice versa), jevnere til våre ører. For det meste brukes en motorisert pott(med logaritmisk taper) til denne applikasjonen.

1. Potter som måleinstrumenter:

• Den vanligste bruken av potensiometer er som spenningsmåleinstrumenter. Selve navnet har denne implikasjonen. Det ble først produsert for porupenbruk av måling og styring av spenningen.Siden disse enhetene konverterer viskerens stilling til en elektrisk utgang, brukes de som transdusere for å måle avstand eller vinkler.

3. Potter som tunere og kalibratorer:

Potter kan brukes i en krets, for å stille dem for å få ønsket utgang. Også under kalibrering av en enhet, er en forhåndsinnstilt pott ofte montert på kretskortet. De holdes fast for det meste av tiden.

Med dette har vi dekket nesten alle aspekter, slik at du nå vet grunnleggende om et potensiometer. La oss få en rask oppsummering av det vi lærte:

• Potensiometer eller potter er tre terminale variable motstander.
• To terminaler er faste, en er en glidende kontakt.
• glidekontakten blir ofte referert til som visker
• Visker beveger seg over en resistiv stripe.
• viskerens posisjon på resistivstrimmelen bestemmer motstanden til motstanden.
• Resistiv stripe kan bestå av karbon, eller kan være tråd såret. Selv en befordrende plast kan brukes som en resistiv stripe
• Geometri av resistiv stripen enten det er en bue eller en rett stripe, bestemmer geometrien til potensiometeret.
• typer potensiometer: Lineær Og Roterende.
• taper, oppløsning, hopp på hopp av motstand og merkekoder er de viktigste egenskapene til et potensiometer.
• det er mange anvendelser av et potensiometer, fra audio controller krets for å måle avstander, vinkel eller spenninger. Det er veldig allsidig i naturen.