Потенциометрические датчики отличаются простотой конструкции, малой мощностью потребляемой энергии, минимальными размерами и весом, удобством в эксплуатации. Осуществляют преобразование угловых или линейных перемещений выходных звеньев кинематических целей в электрический сигнал постоянного или переменного тока.

Для локальных систем обычно применяют проволочные потенциометрические датчики угла поворота типа ПД и ПП. Последние отличаются от потенциометра типа ПД наличием концевых выключателей. Рабочий угол поворота датчиков составляет 350º: j_р = 350º.

Для локальных систем с расширенным диапазоном работы (более 350º) применяют круговые потенциометры типа ПК2 (двухщеточные) или ПК3 (трехщеточные) с рабочим углом до 7200º.

Схема потенциометрического датчика управляемой величины показана на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1

Входной величиной датчика является угол поворота нагрузки , например, регулирующего органа объекта управления, а выходной величиной – напряжение u_Д, снимаемое со щетки токосъемного элемента. Реостат потенциометра, имеющий полное сопротивление R, запитывается от двух источников питания напряжением +u_П и –u_П, соединенных в точке «0». Максимальный угол перемещения щетки относительно середины потенциометра равен половине рабочего угла

В режиме холостого хода (R_н= ∞) выходное напряжение датчика

, (2.2)

где q_n – передаточное число повышающего редуктора.

Преобразуя правую часть формулы (2.2), получим

. (2.3)

В этом выражении сомножитель называют коэффициентом передачи (чувствительностью) датчика и обозначают буквой K_Д:

. (2.4)

Видно, что при q_п >1редуктор повышает чувствительность потенциометрического датчика.

Статическая характеристика (2.3) линейная при работе датчика в режиме холостого хода (R_н = ∞). Подключение сопротивления нагрузки R_н, соизмеримого с сопротивлением реостата потенциометра R,нарушает линейность из-за шунтирующего действия. Однако при отклонение от линейности не превышает значения 0,025 %, и характеристику можно считать линейной.

Схема измерительного устройства на потенциометрах со средней точкой «0» показана на рисунке 2.2, где RC – потенциометр-датчик; RE – потенциометр-приемник; DA1 – усилитель-сумматор.

Движки токосъемных элементов потенциометров кинематически связаны с задающей осью j_вх(t) и осью j_н(t) исполнительного устройства локальной системы. Снимаемые с потенциометров сигналы в виде медленных изменений напряжений U₁ и U₂постоянного тока поступают на вход усилителя-сумматора. На выходе усилителя напряжение u_δ(t) пропорционально рассогласованию углового положения задающей j_вх(t) и исполнительной j_н(t) осей

. (2.5)

Рисунок 2.2

Измерительное устройство применяют в маломощных системах слежения за изменением угла j_вх(t), например, под воздействием медленных периодических возмущений. Возможную погрешность устройства оценивают по формуле для средней квадратической ошибки:

(2.6)

где d_RC и d_RE – пределы допустимой погрешности потенциометров датчика
и приемника соответственно.

В локальных системах обычно применяют потенциометры второго класса точности, для которых d_RC = d_RE = 0,5 угловых градуса и редуктор, погрешность которого выбирают из ряда значений d_р = 3…5 угловых минут.

В некоторых системах измерительное устройство осуществляют по схеме, показанной на рисунке 2.3, где U_вх – сигнал управления на входе локальной системы, сформированный на предыдущем, старшем по рангу уровне управления:

Измерительное устройство обладает меньшей погрешностью

(2.7)

Рисунок 2.3

На рисунке 2.4 приведена принципиальная схема измерительного устройства, которая нашла применение в ряде промышленных систем стабилизации и регулирования параметров технологического процесса, например уровня жидкости в резервуаре.

Рисунок 2.4

При изменении уровня воды чувствительный элемент датчика (на рисунке не показан) поворачивает валик на угол j_н(t), который перемещает движок потенциометра RE относительно заданного углового положения j_з движка в потенциометре RC. Таким образом, измерительное устройство измеряет относительное рассогласование δ(t) = j_з(t) – j_н(t).

Основные характеристики устройства:

– коэффициент передачи (чувствительность)

; (2.8)

– средняя квадратическая погрешность

; (2.9)

– напряжение на выходе устройства

. (2.10)

Из сопоставления уравнений (2.5) и (2.10) следует, что независимо от схемы реализации измерительного устройства их структурные схемы имеют один и тот же вид, показанный на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5

Друг от друга отличаются только коэффициентом преобразования К_Д и значением погрешности d, которые подлежат расчету.

Пример. Считаем, что для заданных условий работы локальной системы выбран вариант измерительного устройства, принципиальная схема которого изображена на рисунке 2.3, и однооборотный потенциометр RE второго класса точности с характеристиками: сопротивление реостата R = 1,6 кОм; мощность рассеивания Р = 1 Вт. Максимальный угол поворота исполнительной оси .

Расчет

– передаточное число повышающего редуктора

,

принимаем q_п = 5;

– напряжение питания

В;

– коэффициент преобразования

В/град

или В/рад;

– возможная погрешность измерительного устройства при d_RE = 30 угловых минут и погрешности редуктора d_р=1,5 угловых минут.

угловых минут.

Узнать еще:

Переменные резисторы. — Guitar Gear

Предисловие.

В отличие от постоянных резисторов, о параметрах которых я уже рассказывал, у потенциометров есть еще один, весьма существенный параметр, который многих начинающих радиолюбителей часто приводит в замешательство, если не сказать, вводит в ступор. Это – кривая зависимости сопротивления от угла поворота (или от величины линейного перемещения) ползункового вывода. В литературе этот параметр нередко называется иначе – резистивная кривая, тип резистивной зависимости, или «тип функциональной зависимости».

Обычно, данный параметр прямо указывается только для переменных резисторов (потенциометров), предназначенных для оперативной регулировки некоторых характеристик аудио-аппаратуры, и устройств обработки звука. Чаще всего, такие потенциометры имеют логарифмическую или обратнологарифмическую кривую резистивной зависимости.

Подстроечные сопротивления (потенциометры, триммеры), как правило, не нормируются по этому параметру, так как имеют линейную резистивную зависимость.

Что же такое – «кривая резистивной зависимости» (КРЗ), как она влияет (и влияет ли вообще) на работу потенциометра, что скрывается за буквами, обозначающими тот или иной тип КРЗ, и можно ли в домашних условиях модифицировать КРЗ имеющегося в наличии потенциометр (как правило, с линейной характеристикой) в КРЗ другого типа?

Но, прежде чем ответить на эти вопросы, напомню, что нелинейные КРЗ обычно применяются в звуковой технике, и расскажу, с чем это связано.

Немного истории.

Почти сто лет назад, на заре возникновения первых электронных устройств усиления звука, ученые-психоакустики выявили зависимость чувствительности человеческого уха от частоты акустических колебаний в воздухе (обычных звуков), и звукового давления (уровня громкости). Оказалось, что человек слышит довольно узкий диапазон акустических колебаний, примерно от 20 до 16000 Гц. У разных людей этот интервал может быть другим, кроме того, с возрастом диапазон слышимых частот сужается, особенно в высокочастотной области. И при этом человек по-разному оценивает изменение уровня громкости не только при изменении частоты звука, но и при изменении самой громкости! Проще говоря, изменение амплитуды тихого звука, допустим, в два раза, воспринимается человеком совсем не так, как если бы в два раза изменилась амплитуда громкого звука той же частоты. И совсем другая реакция у человека на аналогичные изменения громкости звуков другой частоты.

Тогда же были построены семейства кривых чувствительности человеческого уха – усредненные графики зависимости этой чувствительности для разных частот слышимых акустических колебаний.

На рисунке ниже показаны эти графики, получившие название кривых равной громкости, которые были приняты в качестве международного стандарта.

В технике, уровень звука оценивается в децибелах (дБ), в психоакустике нормирование уровня на частоте 1 кГц принято выражать в фонах. На графике показаны кривые, на которых лежат стандартизированные уровни громкости, выраженные в фонах.

Уровень звука 4 фона, и соответствующая ему кривая равной громкости (на рисунке показана пунктирной линией), считается порогом слышимости, ниже которого человеческое ухо не в состоянии отреагировать на внешнее акустическое воздействие. Уровень 120 фон считается болевым порогом, а при звуковом давлении более 130-140 дБ может произойти физическое разрушение уха (разрыв барабанной перепонки).

Из приведенных графиков видно, что максимальная чувствительность уха приходится на диапазон средних частот — примерно от трех до четырех кГц. Минимальная чувствительность уха приходится на низкие частоты, так же снижение чувствительности происходит и в верхнем участке диапазона слышимых частот, хотя характер изменения чувствительности там сложнее, и имеет значительно большую нелинейность и волнообразность.

Очевидно, что диапазон чувствительности уха максимален в среднем диапазоне слышимых частот, где он достигает, а порой и превышает 120 дБ. Это соответствует соотношению 1:1000000 уровней громкости самого тихого слышимого звука к самому громкому. А в низкочастотной части графика динамический диапазон слышимости минимален, здесь он едва дотягивает до 60 дБ (соотношение уровней громкости 1:1000).

В первых усилителях ЗЧ (звуковой частоты) в качестве регулятора уровня громкости использовались обычные линейные проволочные потенциометры. Здесь термин «линейные» соответствует конструкции устройства, а не его электрическим характеристикам. Такой потенциометр (переменное сопротивление с тремя выводами) является младшим братом проволочного реостата – переменного сопротивления с двумя выводами, один из которых перемещается вдоль диэлектрического стержня, на котором намотана электропроводная проволока, тем самым изменяя электрическое сопротивление этого двухполюсника, или ток в цепи, где был установлен реостат. Максимальное сопротивление реостата зависело от удельного сопротивления материала, из которого была изготовлена проволока, и общей длины проволоки, намотанной на стержень.

Потенциометр изначально предназначался для использования в качестве резистивного делителя напряжения, с помощью которого можно было бы вручную изменять величину напряжения между одним из крайних и подвижным выводом устройства. Схемы включения реостата и потенциометра показаны ниже:

В дальнейшем, такие переменные сопротивления многократно конструктивно изменялись.

Сначала стержень из круглого стал прямоугольным (скользящий контакт на плоской поверхности работал лучше), затем он трансформировался в плоскую дугу с намотанной на ней проволокой. Здесь скользящий контакт начал двигаться по окружности, описывая при повороте ручки дугу с углом раскрывания примерно 300 градусов (именно такую угловую длину имеет токопроводящая дорожка у любого современного потенциометра). Еще позже, проволочные реостаты и потенциометры были заменены на более технологичные в производстве металлопленочные, что впрочем, никак не отразилось на принципе их работы, и не отменило все предыдущие конструкции, которые широко применяются до настоящего времени.

Величина сопротивления между одним из крайних и средним выводами такого потенциометра зависит от угла поворота скользящего контакта линейно. Если всю угловую длину резистивной дуги принять за 100%, то поворот скользящего контакта на 3 градуса увеличит (или уменьшит) электрическое сопротивление между выбранной парой контактов на 1% от сопротивления между крайними выводами, не зависимо от того, в какой именно части токопроводящей дуги находится при этом скользящий контакт.

Но, если во многих цепях, где применялись потенциометры, линейная зависимость сопротивления от угла поворота скользящего контакта не вызывала никаких нареканий, то в цепях регулировки уровня сигнала усилителей ЗЧ линейные потенциометры оказались крайне не удобны. Правда причина была не в самих потенциометрах, а в психоакустических особенностях уха. При регулировке уровня электрического сигнала на большей части дуги уровень громкости звука изменялся очень не значительно, и только близко к крайнему положению регулятора его эффективность резко возрастала, изменяя громкость звука практически скачкообразно. Это объяснялось нелинейностью чувствительности уха, что хорошо видно на показанных графиках кривых равной чувствительности (громкости).

Выход был найден быстро. Сначала, в первых проволочных потенциометрах проволоку стали наматывать с изменяемым шагом (в начале намотки – виток к витку, затем все реже и реже), потом оказалось, что проще сделать стержень не цилиндрическим, а коническим, или с криволинейно изменяющимся по длине диаметром. Затем, диэлектрическую дугу стали делать с изменяющейся высотой (при этом изменялась длина каждого витка наматываемой проволоки), а с появлением металлопленочных технологий стали просто наносить разную толщину (или ширину) токопроводящего слоя на резистивную дорожку.

Для регуляторов громкости требовалась обратнологарифмическая функциональная зависимость сопротивления от линейного перемещения или угла поворота скользящего контакта. Аналогичные потенциометры применялись и в появившихся чуть позже регуляторах тембра, где требование «кривизны» регулировки так же диктовалось особенностями строения человеческого уха.

С появлением устройств автоматики, телеметрии, дистанционного управления, а позднее и аналоговой вычислительной техники, потребовались и другие формы функциональной зависимости сопротивления: синусные, косинусные, экспоненциальные, и другие.

Со временем появились и тонкомпенсированные регуляторы громкости – потенциометры с обратнологарифмической функциональной зависимостью, у которых кроме двух неподвижных выводов и скользящего контакта, было еще несколько промежуточных неподвижных выводов, расположенных вдоль резистивной дорожки. К этим выводам присоединялись внешние RC цепи, корректирующие тембральную окраску звука (проще – изменяющие АЧХ такого регулятора), в зависимости от устанавливаемого уровня громкости. Мне довелось держать в руках раритетный немецкий регулятор громкости от музыкального автомата 30-х годов прошлого века, у которого было 12(!) дополнительных промежуточных выводов. Графическое изображение потенциометра для тонкомпенсированной регулировки громкости с четырьмя промежуточными выводами показано на следующем изображении:

Обозначения КРЗ.

Со временем, требования к многообразию регулировочных характеристик потенциометров были сведены к трем, наиболее часто применяемым функциональным зависимостям:

• линейной;
• логарифмической;
• обратнологарифмической.

Они указываются на корпусе потенциометра наряду с его номиналом, и обозначаются так:

• буква А (кириллица, отечественный стандарт) или буква В (латиница, западный стандарт) соответствует линейной зависимости сопротивления;
• буква Б (кириллица, отечественный стандарт) или буква С (латиница, западный стандарт) соответствует логарифмической кривой сопротивления;
• буква В (кириллица, отечественный стандарт) или буква А (латиница, западный стандарт) соответствует обратнологарифмической зависимости сопротивления.

Графики основных типов зависимостей – линейной (черная прямая), логарифмической (синяя кривая) и обратнологарифмической (зеленая кривая) показаны на рисунке ниже. Там же, в качестве примера показана S-образная функциональная зависимость (оранжевая кривая).

По оси ординат на графиках указана величина сопротивления между крайним и скользящим контактами в процентах.

По оси абсцисс – угловой ход скользящего контакта, так же в процентах.

На кривой «Тип В(росс)» видно, что в начале движения скользящего контакта (от нулевой точки на графике) сопротивление растет очень медленно: при повороте ручки на 20% сопротивление увеличится всего лишь на ~2,5%. Следующие 20% хода дадут увеличение сопротивления уже на 6% (к имеющимся 2,5%). При повороте ручки до 60-процентной отметки сопротивление увеличится почти до 16% от номинала. Очередные 20% хода (до 80% максимального угла поворота) дадут приращение сопротивления почти до 40%, а оставшаяся 1/5 часть угла поворота увеличит сопротивление между парой контактов более чем на 60%!

Для логарифмической кривой («тип Б»), зависимость сопротивления от угла поворота противоположная: в начале хода сопротивление увеличивается быстро, затем все медленнее. Очевидно, единственным принципиальным отличием потенциометров типов В(росс) и Б(росс) является «зеркальность» характеристик, т.е. они полностью взаимозаменяемы с одной оговоркой – направление регулировки у них противоположное.

У потенциометров с S-образной кривой («Тип W») на первой половине хода сопротивление растет примерно так же, как и у потенциометров «Тип В(росс)», т.е. обратнологарифмически (от медленного изменения к быстрому), а на второй половине хода зависимость изменяется на логарифмическую (от быстрого изменения к медленному).

Кроме того, промышленно выпускаются потенциометры и с другими функциональными зависимостями, о которых я упоминал выше, но с ними вряд ли кому-то из нас доведется столкнуться в своей DIY-практике.

Если же на корпусе потенциометра отсутствует какая-либо буквенная маркировка, то наверняка это потенциометр с линейной функциональной зависимостью.

Теперь вернемся к схеме потенциометра, но представим его в виде двух реостатов, включенных встречно-последовательно. Условимся также, что скользящие контакты обоих реостатов механически жестко связаны между собой. Схема такого включения показана ниже:

Не трудно заметить, что при равенстве электрических сопротивлений R обоих реостатов, и линейности их характеристик, общее сопротивление цепи между точкой А и точкой В будет неизменно равно r1+r2 = R, при любом положении скользящих контактов (точка С). Здесь буквами r1 и r2 обозначены сопротивления потенциометров в каком-то промежуточном положении скользящих контактов.

Коэффициент деления такого переменного резистивного делителя будет линейно изменяться от бесконечности (скользящие контакты находятся в крайнем нижнем положении), до единицы (скользящие контакты находятся в крайнем верхнем положении). Коэффициент деления при любом положении скользящих контактов можно рассчитать по формуле:

R/r1.

Учитывая, что такой делитель предназначен для деления напряжения, приложенного к точкам А и В, напряжение в точке С (относительно точки А) будет равно:

Vc = V *R/r1

где V – напряжение между точками А и В.

Напомню, что такой потенциометр будет обладать линейной функциональной зависимостью.

Вернемся теперь к обычной схеме потенциометра, но дополним его еще одним постоянным резистором с сопротивлением R2, равным сопротивлению потенциометра R1, подключив его между точками С и А.

Очевидно, что в нижнем положении скользящего контакта резистор R2 окажется «закороченным», и не будет влиять на общее сопротивление цепи ВА, которое в этом случае останется равны R1. Но в верхнем положении скользящего контакта сопротивление цепи ВА уменьшится за счет параллельного включения R1 и R2 и в нашем случае будет равно:

(R1*R2)/(R1+R2) = 0,5R.

Таким же станет и сопротивление цепи СА.

А как будет изменяться сопротивление цепей ВА и СА при движении скользящего контакта? И останется ли функциональная характеристика такого потенциометра линейной? Проще всего на эти вопросы ответить, построив графики в электронной таблице Excel. Но сначала давайте несколько изменим обозначения сопротивлений.

Далее:

• буквой R — я буду называть общее сопротивление цепи ВА при любом положении скользящего контакта.
• буквой r — я буду называть сопротивление одиночного потенциометра,
• буквой r’ — я буду называть сопротивление нижнего «кусочка» одиночного потенциометра,
• буквой r1 — я буду называть сопротивление постоянного резистора,
• буквам dr — я буду называть сопротивление участка СА, состоящего из нижнего «кусочка» потенциометра и включенного параллельно этому «кусочку» постоянного резистора.

Учитывая, что нас интересует не столько характер изменения сопротивления какого-либо участка цепи, сколько коэффициент деления нашего модифицированного резистивного делителя (составного потенциометра), будем рассчитывать именно этот параметр, обозначив его как Kr. Тогда для построения графиков резистивной зависимости в электронной таблице можно будет воспользоваться следующими формулами:

R (в общем случае) = r –r’+dr = r –r’+(r’*r1)/(r’+r1).

Kr = R/ dr = R/(r’*r1)/(r’+r1).

Теперь, «наложив» эти формулы на угол поворота скользящего контакта потенциометра, построим интересующие нас графики. Для удобства просмотра графиков воспользуйтесь приложенным фаилом.

По умолчанию, в таблице неизменно задано сопротивление исходного потенциометра: оно равно 100 кОм. Сопротивление постоянного резистора «по умолчанию» равно 15 кОм. При таком соотношении сопротивлений итоговая регулировочная кривая довольно точно эмулирует обратнологарифмическую функциональную зависимость. Но, при желании, вы можете задать иное значение сопротивления добавочного резистора, и тем самым изменить форму итоговой кривой.

Коэффициент деления рассчитывается для напряжения на модифицированном потенциометре, численно равным значению сопротивления исходного потенциометра. Это сделано для того, чтобы получить неизменные масштабные сетки графиков, и не имеет принципиального значения для моделирования резистивных зависимостей. Для ввода или изменения значений добавочного резистора предназначено поле, выделенное желтым цветом. В светло-зеленых полях отображаются итоговые расчетные величины. На графиках, красной кривой изображается регулировочная кривая, а синей кривой — показана зависимость изменения сопротивления участка ВА от угла поворота скользящего контакта.

Формульные поля таблицы не доступны для модификации, но желающие могут получить у меня исходный не заблокированный файл таблицы, или самостоятельно ее повторить, используя приведенные выше формулы.

Разумеется, предложенный способ эмуляции нелинейности не является математически верным. Но, в абсолютном большинстве случаев, такая методика вполне допустима, так как позволит в случае отсутствия промышленного потенциометра, подобрать ему весьма близкую по параметрам замену.

Наверняка многих из вас смутит то, что общее сопротивление такого сборного потенциометра будет довольно сильно изменяться при регулировке. В варианте «по умолчанию», сопротивление R будет изменяться от 100 кОм (положение регулятора «минимальная громкость»), до 13 кОм («максимальная громкость»).

Так ли это страшно, и как изменение величины R и не идеальность характеристики потенциометра может сказаться на работе устройства в целом?

Прежде всего, вспомним, для каких цепей может потребоваться подобный потенциометр. Если ограничиться исключительно «примочкостроительными» потребностями, то я вижу всего три-четыре основных варианта применения потенциометров с обратнологарифмической зависимостью:

1. Регулятор уровня выходного сигнала педали-эффекта. По сути – это обычный регулятор громкости (РГ). Как показано выше, функциональность РГ определяется физиологическими особенностями человеческого уха. Считается, что такой регулятор должен иметь обратнологарифмическую характеристику. Но обратный логарифм (как и логарифм) – не более чем экспоненциальная функция с определенными коэффициентами «кривизны», и ее направления. Величина этой кривизны (да и ее форма тоже!) не являются жесткими канонами, от которых нельзя отступать. И если наш эмулированный обратный логарифм будет незначительно отличаться от математического, то вряд ли какое ухо (из здесь присутствующих) это заметит.
2. Промежуточный регулятор усиления (РУ) канала (овердрайв, дист, фузз, и т.п.). Здесь требование нелинейной характеристики регулирования определяется не физиологией, а моторикой. В принципе можно «поймать блоху» и на краешке диапазона регулировки, но гораздо удобнее, если этот краешек будет немного пошире. Следовательно, опять никаких жестких требований к форме регулировочной кривой нет.
3. Регулятор частоты в генераторе LFO и/или VСO. Здесь вообще никаких привязок к человеку нет. Но удобнее регулировать частоту, используя именно логарифмическую шкалу регулятора. Значит, говорить о жестком соответствии регулировочной характеристики и в этом случае не стоит.
4. Темброобразующие цепи. Нелинейность характеристики в регуляторах тембра так же, как и в РГ, является следствием не идеальности наших ушей. Но вряд ли кто станет утверждать, что все уши не идеальны одинаково. Значит, и коррекция этих нюансов, по большому счету, должна осуществляться персонифицировано. Но я сомневаюсь, что кто-то будет создавать то, или иное устройство исключительно для одного человека. Получается, опять какое-то усреднение, а значит – расплывчатость или неопределенность. Так что и здесь можно без отрицательных последствий довольно сильно отклониться от «прописанного идеала».

Точно так же, я могу объяснить допустимость применения потенциометра с «переменным собственным сопротивлением». Для этого опять рассмотрим предыдущие четыре варианта.

1. Регулятор громкости. Вспомним, что это пассивный трехполюсник, обладающий входным и выходным импедансом (сопротивлением). Входной импеданс нашего сборного потенциометра равен сопротивлению цепи ВА, которая и является обсуждаемой «переменной». Известно, что для нормальной работы двух последовательных каскадов, входной импеданс последующего каскада должен быть как минимум в 10 раз больше выходного импеданса предыдущего каскада. Значит, если в худшем случае входной импеданс нашего потенциометра равен 13 кОм, выходной импеданс предыдущего каскада должен быть не более 1,3 кОм. Обычно источником сигнала для РГ и РУ бывает транзистор или операционный усилитель. Коллекторная нагрузка каскада на биполярном транзисторе обычно выбирается в районе единиц кОм. Именно поэтому, в качестве нагрузки для такого каскада, применяют потенциометры с сопротивлением не меньше 50 кОм. Значит, сопротивление нашего сборного потенциометра в таком варианте маловато, и его следует увеличить как минимум в 5 раз. Для этого нужно просто выбрать потенциометр не 100 кОм, а 500 кОм, и в пару ему установить резистор не 15, а 75 кОм. В случае, когда источником сигнала является ОУ, можно вообще ничего не делать – выходное сопротивление ОУ достаточно низкое, и нагрузкой в 13 кОм их не испугаешь. Единственное, о чем нужно помнить, так это о номинале межкаскадной емкости. Для такого РГ потребуется конденсатор с емкостью не менее 0,47 мкф, но при этом регулятор получится тонкомпенсированным – при снижении уровня громкости автоматически будет увеличиваться уровень низких частот в выходном сигнала. Что же касается выходного импеданса нашего потенциометра, то он изменяется точно так же, как и импеданс одиночного потенциометра – в соответствии с положением регулятора. В нашем случае – от 0 до 13 кОм, что очень хорошо позволит согласовать с ним любой последующий каскад.
2. Случай с РУ рассмотрен выше, а здесь хотелось бы сказать, что в случае использования сборного потенциометра после пассивных темброблоков задача несколько усложняется, т.к. там обычно используют высокоомные РГ (500 кОм-1 МОм). Так что это пожалуй единственное место, куда не просто будет подобрать сборный потенциометр. Не просто, но тем не менее можно.
3. Регуляторы частоты. Обычно в таких цепях потенциометр используют в реостатном включении, т.е. задействуют только 2 вывода – крайний и средний (скользящий). В таких случаях вообще нет никаких препятствий для применения самодельного сборного потенциометра. А так как большинство генераторов собирается на ОУ, то это снимает ограничения и для потенциометрического включения.
4. В темброблоках встречается два способа включения потенциометров – реостатное и потенциометрическое. Все, что было сказано выше относительно реостатной схемы, в полной мере можно отнести и к темброобразующим цепям. Потенциометрическое включение для обсуждения требует конкретных вводных данных, поэтому я просто не буду говорить ничего по этому поводу, кроме одного – и здесь, при необходимости, можно найти возможность применения самодельных сборных потенциометров.

Для гурманов и педантов, могу предложить еще один вариант сборного потенциометра, с гораздо меньшим изменением общего сопротивления при регулировке. Для реализации этого варианта потребуется еще один дополнительный постоянный резистор, который нужно будет включить так, как показано на изображении ниже:

Файл, который уже был приложен выше, содержит автоматическую таблицу для расчета и такого потенциометра.

Всем удачи!

Что такое потенциометр? Схема, символы, характеристики

Что такое потенциометр? В этой статье из Linquip мы обсудим ответ на этот вопрос и подробно поговорим об этом резисторе. Прочитав эту статью, вы легко сможете поговорить о потенциометрах, их типах и т. Д. Продолжайте читать, чтобы получить больше информации об этом резисторе.

Что такое потенциометр?

Потенциометр — это своего рода измерительный прибор. Иногда его называют POT , что сокращенно от «потенциометр».Определение потенциометра простое: он рассматривается как трехконтактный резистор и может управлять потоком электрического тока. Эти делители напряжения могут помочь вам измерить электрический потенциал или напряжение. Вы можете легко изменять скорость потока вручную с помощью потенциометра, не меняя никаких других компонентов в вашей цепи. Изменяя сопротивление, вы сможете измерить разность потенциалов между известным и неизвестным напряжением. Они могут помочь вам измерить неизвестное напряжение, сравнив его с известным напряжением.Это известное напряжение будет потребляться источником питания.

Из чего сделаны потенциометры?

Потенциометры изготовлены из резистивных материалов. Эти материалы включают углеродный состав, проволочную обмотку, проводящий пластик и металлокерамику.

Углерод — наиболее распространенный материал, используемый для создания потенциометров. Карбон доступен по цене, а его характеристики износостойкости идеально подходят для изготовления потенциометров.

Проволочные кастрюли долговечны и обладают высокой точностью.Обычно они используются, когда требуются приложения с высокой мощностью.

Проводящий пластик, в отличие от проволочного, очень гладкий на ощупь. Он может выполнить много циклов до износа. Обратной стороной этих типов материалов является то, что они дороги и подходят для высокопроизводительного оборудования, поскольку могут обеспечить высокое разрешение, а также низкий уровень шума.

Кермет относится к материалам, которые могут выдерживать различные температуры, высокие или низкие. Проблема с этим материалом в том, что он также дорог, как проводящий пластик, и может выдерживать лишь небольшое количество циклов.Они идеально подходят для систем, не требующих регулярной настройки.

Общие характеристики потенциометров

Все потенциометры имеют одинаковые характеристики, независимо от их размера, формы и т. Д .:

1. 1. Три клеммы: Если вы когда-либо искали «что такое потенциометр», все ответы, которые вы видели показал, что данный блок содержит три терминала. Итак, точек подключения потенциометра три, независимо от типа или размера.

1. Все потенциометры имеют подвижную часть (это может быть ползунок, ручка или винт).Вы можете легко перемещать эту часть, чтобы изменять сопротивление между двумя выводами (один из них является средним).
2. Вы можете изменять сопротивление между средним выводом и одним из внешних выводов в диапазоне от нуля до максимального сопротивления.
3. Максимальное сопротивление потенциометра — это сопротивление между двумя внешними выводами потенциометра. Это число постоянно и фиксировано. Вы не можете изменить это сопротивление, перемещая ползунок, ручку или винт.

Символ потенциометра

Два символа используются для обозначения потенциометров.Один из них более популярен в Америке, а другой считается международным стандартом для потенциометров. Американский стандарт содержит зигзагообразные линии с тремя выводами, которые расположены между двумя прямыми линиями. Международный стандарт содержит прямоугольную коробку с тремя выводами, которые также расположены между двумя прямыми линиями. Вы можете увидеть эти два символа на рисунке ниже:

Конструкция потенциометров

Теперь вы знаете, «что такое потенциометр».Но как насчет его конструкции?

Обычный потенциометр состоит из разных частей, таких как три клеммы, резистор, стеклоочиститель, вал и несколько проводов. Корпус потенциометра изготовлен из резистивных материалов. Обычно это углеродные частицы в графите, пластике, резистивных проводах и других материалах, которые объединены из керамики и металлов, называемых керметом.

Каждый потенциометр состоит из двух частей: скользящей и не скользящей. Стеклоочиститель — это скользящий контакт потенциометра, который может перемещаться вместе с проводом.Движение дворников может быть как вращательным, так и поступательным, или даже обоими этими движениями.

Две клеммы потенциометров подключены к обоим концам резистивного элемента (также известного как дорожка), а третья клемма подключена к скользящему контакту (стеклоочиститель или скользящий дворник). Этот терминал предназначен для управления переменным резистором. Вы можете изменить приложенный потенциал на конце резистора, чтобы управлять потенциалом третьей клеммы. Резистивный элемент может быть угловым или плоским.В случае угловой конструкции дворник должен вращаться, а в случае плоской конструкции стеклоочиститель движется линейно.

Схема потенциометра

Потенциометр имеет два символа, один из которых считается его международным стандартным символом, а другой — американским символом, используемым для обозначения потенциометров. Стандартный символ потенциометра МЭК представляет собой прямоугольник между двумя прямыми линиями, а стандартный символ потенциометра ANSI содержит две прямые с зигзагообразными линиями посередине.Вы можете увидеть эти два символа ниже.

Здесь вы можете увидеть схему обычного потенциометра.

Типы потенциометров

Обычно существует три типа потенциометров:

1. Подстроечный резистор или Подстроечный резистор

Этот тип потенциометра обычно используется для точной настройки электрического сигнала и обычно корректируется один раз или очень редко для таких целей.

2. Гнездо для большого пальца или регулятор для большого пальца

Гнездо для большого пальца спроектировано таким образом, что его можно регулировать с помощью небольшого дискового переключателя. Этот небольшой вращающийся потенциометр также используется для нечастых регулировок.

3. Ползунок или ползунок

Третий по популярности тип потенциометра — ползунок или ползунок. В зависимости от установки этой конструкции вы можете перемещать стеклоочиститель вверх и вниз или влево и вправо для регулировки.Эта конструкция делится на два основных типа: поворотный потенциометр и линейный потенциометр .

• Поворотный потенциометр обычно используется для получения регулируемого напряжения питания электрической цепи или ее части. Вы можете перемещать стеклоочиститель по полукруглому сопротивлению, которое находится между двумя клеммами потенциометра, с помощью ручки. Регулятор громкости радиотранзистора имеет поворотный потенциометр, а его ручка используется для управления питанием усилителя.
• Линейный потенциометр работает так же, как поворотный потенциометр, но движение, как вы можете догадаться, является линейным на резисторе. Вместе с резистором прикреплена дорожка, которая обеспечивает скольжение скользящего контакта на резисторе. Вы можете использовать линейные потенциометры для измерения внутреннего сопротивления аккумуляторной батареи, напряжения на ответвлении цепи и т. Д. Самый популярный пример использования таких потенциометров — это эквалайзер в системах микширования музыки и звука.

Что делает потенциометр и как он работает?

Потенциометры — это электронные компоненты.Они могут работать как делители напряжения, чтобы помочь вам получить регулируемое выходное напряжение на стеклоочистителе (или ползунке) от фиксированного входного напряжения, приложенного к двум клеммам потенциометра.

Их скользящий контакт или стеклоочиститель перемещается для обеспечения равномерного сопротивления. Входное напряжение в потенциометрах прикладывается по всей длине резистора. Падение напряжения между неподвижным и скользящим контактами показывает выходное напряжение. Это показано на рисунке ниже:

Цепь потенциометра

Потенциометр подключается к цепи через три его вывода.Две из закрепленных клемм подключены к обоим концам резистивных элементов, а другой будет подключен к дворнику. На схеме ниже показано напряжение питания, которое подключено к двум фиксированным клеммам, а средняя клемма подключена к дворнику.

Для чего нужен потенциометр?

Потенциометры имеют разные применения. Самый популярный — в аудиосистемах для регулировки громкости. Телевизоры и компьютеры также выигрывают от потенциометров.Они используются в обоих этих устройствах для изменения яркости изображения. Существуют также другие приложения, такие как измерение внутреннего сопротивления элемента батареи, сравнение ЭДС между стандартным элементом и элементом батареи, измерение напряжения на одной ветви цепи.

Они используются в разных отраслях для различных целей, но упомянутые выше являются наиболее популярными. Вы можете использовать их в качестве компонента калибровки, входа управления и даже измерения положения.

Поворотный потенциометр (а иногда и ползунок) используются в системах управления звуком для изменения громкости и громкости, ослабления частоты и многих других характеристик звуковых сигналов.

Они также могут помочь сервомеханизму создать управление с обратной связью с помощью устройств обратной связи по положению. Угол и скорость в двигателе постоянного тока измеряются с помощью этого метода управления движением.

Еще одно применение потенциометров — для вычислительных целей.Потенциометры с высокой точностью используются в аналоговых компьютерах для масштабирования промежуточных результатов с помощью требуемых постоянных коэффициентов. Их также можно использовать для задания начальных условий, требующих расчета.

Преимущества и недостатки потенциометров

Как и любой другой блок, потенциометры также имеют достоинства и недостатки. Здесь мы перечислим наиболее важные из них:

Преимущества

• Высокая надежность
• Малый размер
• Низкое рассеивание мощности

Недостатки

• На них влияет температура окружающей среды.
• Никакие внешние триггеры не должны воздействовать на вход и выход схемы.

Вот и все, что нужно знать о потенциометрах и о том, как они служат нам в повседневной жизни. Теперь вы легко понимаете, почему такое маленькое устройство может сильно повлиять на нашу жизнь. Что вы думаете о потенциометрах? Поделитесь своими мыслями в разделе комментариев и не стесняйтесь подписаться на Linquip, чтобы поговорить с нашими экспертами и получить все необходимые ответы о потенциометрах.

Применение потенциометра

Обычно они используются для управления электрическими устройствами. Обычно они используются для управления небольшими значениями мощности (менее ватта).

Если вы хотите использовать потенциометры для сравнения, имейте в виду, что ток не должен течь от источника, который проверяется, чтобы гарантировать точный результат.

Они используются для управления громкостью звукового оборудования для изменения громкости или различных характеристик звуковых сигналов устройства.

Потенциометры используются и в других целях, например, для управления яркостью и контрастностью изображения в компьютерах или телевизорах.

Если вы дошли до конца этой статьи, это означает, что у вас есть ответ на вопрос «что такое потенциометр?» к настоящему времени и знаю различные типы и функции потенциометров. Прокомментируйте ниже и дайте нам знать, что вы думаете об этом резисторе, и поделитесь своими мыслями с нами и нашими читателями. Кроме того, вы можете легко зарегистрироваться в Linquip, чтобы поговорить с нашими экспертами и получить более полезную информацию о потенциометрах.

Подключение потенциометра, электрическая схема, руководство по подключению

Подключение потенциометра. Потенциометр — это удобный небольшой прибор, который вы должны понимать, как использовать. Он часто используется в системах для определения громкости музыкальных устройств, контроля яркости световых систем и других приложений. Если вы иногда не знакомы с ними, их применение в системе может показаться слишком сложным. Но когда вы видите, как они устроены, вы сразу понимаете, как их можно использовать.Ознакомьтесь с определением потенциометра, принципом подключения и подключением потенциометра в этом посте.

Резистор, практический аспект измерения сопротивления, является одним из наиболее распространенных инструментов в электрических цепях. Обычно они используются для управления током, добавляя сопротивление системе. Эти резисторы бывают разных размеров и форм.

Резисторы можно разделить на переменные и фиксированные.В соответствии с их соответствующими терминами переменный тип имеет величину сопротивления выше определенного уровня, в то время как фиксированный формат имеет одно постоянное значение сопротивления. Помимо нескольких нелинейных и линейных переменных резисторов, представленных на рынке, наиболее распространенным типом является потенциометр. Этот столб обеспечивает принцип работы, руководство по проводке и подключение потенциометра. Итак, приступим.

Потенциометры, или POT, представляют собой форму резисторов, используемых для обнаружения выходного сигнала электронных инструментов, таких как усилитель, гитара или динамик.У них есть особый вал наверху, который работает как ручка; когда оператор вращает этот вал, он изменяет значение сопротивления инструмента. Это изменение значения сопротивления используется для регулирования параметров электрического сигнала, включая усиление, громкость или мощность. Потенциометр показан одним из двух символов на принципиальной схеме:

Как обсуждалось ранее, потенциометр имеет три секции, представленные как клеммы.Когда они прикреплены к схеме, две постоянные клеммы присоединяются к концевым секциям резистивных частей, а третья — к дворнику.

На схеме, представленной ниже, клеммы прибора обозначены цифрами 1, 2 и 3. Источник напряжения подключен к клеммам 1 и 3, отрицательный вывод — к клемме 3, а положительный — к клемме 1. Клемма 2 подключена к клеммам. соединился с дворником. Принципиальная схема потенциометра

При внимательном рассмотрении рисунка можно увидеть, что в текущей части стеклоочистителя есть два определенных пути, аналогично тому, как резистор разделен на два. Резистор, имеющий более длинный путь, будет иметь более высокое значение сопротивления, поскольку сопротивление резистора зависит от его длины.

Например, если у нас есть два резистора, R ₁ и R ₂ , исходя из последней цифры, напряжение стеклоочистителя практически равно напряжению, близкому к R ₂ .Теперь схема работает как делитель напряжения, где выходное напряжение можно оценить по следующему уравнению:

{V} _ {out} = \ frac {{R} _ {2}} {{R} _ { 1} + {R} _ {2}} V \ quad, где \ quad V = Supply \ quad Voltage

Итак, если вы хотите изменить выходное напряжение, вы можете изменить только количество R ₂ , перемещение стеклоочистителя возле контакта 3. Когда стеклоочиститель находится на контакте 1, R ₁ равен нулю, а напряжение внутри стеклоочистителя равно источнику напряжения.Кроме того, когда стеклоочиститель находится на выводе 3, специальное значение сопротивления для R ₂ равно нулю. Посетите здесь, чтобы полностью увидеть принцип работы потенциометра.

Вам потребуется заземлить первую клемму, подать входной знак на третью клемму и, наконец, нанести выходной знак на клемму в центре, чтобы установить соединение потенциометра или отрегулировать провод POT.Чтобы применить это, вам потребуется соединить каждый провод с определенной клеммой. Если у вас есть небольшой опыт работы с паяльными устройствами, знание того, как подключить потенциометр и соединение потенциометра, будет довольно простой процедурой.

Эта часть включает четыре этапа в процессе подключения потенциометра:

1. Вы должны обнаружить 3 основных вывода, выходящих из центра POT. Затем установите горшок на ровную поверхность так, чтобы 3 места выступали перед системой.Это основные терминалы. Первый вывод — это земля. Клемма 2 или средняя клемма — это входной порт POT. Клемма 3 или третья клемма — это выходной сигнал. Конкретный вал наверху направляет маленькое кольцо, совмещенное с выводом 2. Вращая его, можно определить, насколько высок или низок входной сигнал.

Вы можете представить потенциометр как диммер. Заземление обычно отключено, клемма 2 — это главный выключатель, а третья клемма — это регулируемый переключатель, который можно поворачивать.Потенциометр обычно используется для управления входным сигналом, чтобы его можно было регулировать. Иногда вы можете использовать POT для улучшения инструмента с более сильным сигналом.

2. Вы должны прочитать значения сопротивления, зарегистрированные на POT, чтобы определить, какой диапазон вы можете получить. POT вряд ли используются для отслеживания сигналов, которые состоят из больших вольт, но значение сопротивления, которое они поддерживают, имеет большое значение. Чем выше состояние, тем больше у вас будет контроля над системой. Значение, напечатанное на передней панели POT, определяет наивысший уровень сопротивления, который может получить POT.Например, POT на 200 кОм может обеспечить 200000 Ом для цепи на максимальном диапазоне.

Тип 100K — самый обычный потенциометр на рынке, поскольку он имеет общий диапазон для аудиоустройств. Эти значения часто печатаются прямо на поверхности POT. Обычно они находятся рядом с валом на противоположной части клемм.

3. Во-первых, вы должны поместить POT на ровную поверхность, когда 3 клеммы находятся перед вами.Затем поставьте горшок на ровное место рядом с электронной системой. Если вы хотите установить POT в определенном месте, вы должны перевести 3 терминала в определенный режим. Наконец, снимите все панели электронной системы, чтобы использовать заднюю часть выходных или входных секций.

Если вы используете макетную плату, установите POT в самом верхнем месте рядов, чтобы он был обращен к клеммам.

4.Вы должны обнаружить и удалить любые участки, которые вы хотите использовать в соединении потенциометра. Вы можете использовать любой тип паяльной проволоки, чтобы присоединить клеммы к системе. Если у вас есть установка для установки, контролируйте каждую длину провода от устройства до терминала. Применив кусачки, подготовьте все провода для использования меди. Размер отрезка составляет от 1,3 до 2,5 см пластика от верхней части каждой проволоки.

Чтобы можно было аккуратно обрезать провода, правильно используйте инструмент для зачистки проводов.Вам потребуется припаять провода, поэтому используйте паяльный флюс и утюг и разложите их на рабочей поверхности. Если вы подключаете особый вид электронных приборов, в которых используются определенные провода, припаянные провода следует перепроверить.

В этом разделе есть три этапа в случае подключения потенциометра:

1. Сначала вы должны прикрепить заземляющий провод к базовой части от первой клеммы слева. Затем присоедините небольшой кусок проволоки, покрыв оголенный участок паяльным флюсом и утюгом.Когда провод поглотит немного флюса, опустите провод, чтобы соединить его с металлической секцией на первом выводе. Прижмите паяльную часть к месту соединения, чтобы прикрепить клемму к проводу. Теперь припаяйте вторую секцию к любой части оголенной металлической плоскости на электронной схеме.

Вы можете использовать третий вывод справа для определенных целей, в то время как это означает, что вам потребуется повернуть ручку по часовой стрелке, чтобы поставить сигнал выключен.

2. Вы должны подключить центральную клемму к выходной схеме на вашем приборе. Затем залудите другой кусок провода, как последний отрезок, и соедините его с центральной клеммой на POT. Эта клемма является входом сигнала POT, поэтому она должна быть должным образом закрыта на выходе прибора. Наконец, припаяйте этот провод к конкретному соединению на электрическом устройстве выходного соединения.

Центральная клемма является входом для подключения потенциометра.Это означает, что сигнал начинается со второй клеммы, а затем возвращается к третьей клемме. Следовательно, второй терминал должен быть подключен к той части, которая отправляет основной сигнал из системы. Это будет означать, что проводной терминал два подобен выходному разъему на гитаре и аналогичен выходному терминалу динамика на интегрированном аудиоусилителе.

3. Наконец, вы должны подвести провод от третьей клеммы ко входу устройства. Третий вывод — это выход POT. Он размещается там, где POT накапливает информацию об устройстве.Затем залудите видимую часть припаянного провода и установите его непосредственно рядом с клеммой. Нагрейте его паяльной ручкой и совместите с проводом входного порта. Наконец, припаяйте этот провод прямо, чтобы завершить соединение потенциометра.

Терминал 3 — это место вывода сигнала из потенциометра, что означает, что он должен быть подключен к тому месту, где сигнал послал. Это будет означать, что проводной терминал 3 является входным разъемом гитары и входным каналом аудиоусилителя.

Последняя часть подключения потенциометра состоит из трех этапов, описанных ниже:

1. Вы должны проверить подключение потенциометра, чтобы убедиться, что он работает правильно, с помощью вольтметра. Затем подключите клеммы вольтметра к выходным и входным клеммам POT. Включите вольтметр и проверьте сигнал. Поверните ручку POT, чтобы отрегулировать сигнал. Если значение сигнала на вольтметре увеличивается и уменьшается при вращении ручки, подключение потенциометра выполняется надлежащим образом.

Если вольтметр посылает сигнал, но устройство не работает, когда вы вращаете ручку, значит, проблема в припаянном проводе соединения потенциометра.

2. Вы должны контролировать сигнал в вашей системе, вращая вал. Включите электрическую систему и проверьте сигнал POT, ударяя по гитарной ноте, играя музыку или проверяя систему освещения. Затем прокрутите вал в противоположном направлении, чтобы проверить другие части системы.

Теперь вы можете использовать свой POT для изменения значения сопротивления для управления сигналом.

3. Наконец, вы должны добавить ручку для использования на потенциометре. Потенциометр можно устанавливать с обнаженным и открытым валом. Но если вы хотите улучшить потенциал потенциометра, вам всегда понадобится ручка. На рынке представлены различные типы ручек, предназначенные для вращения вала горшка и делая их более подходящими.

, символ и конструкция

Потенциометр — очень важное электронное устройство, используемое для деления напряжения. В этой статье мы познакомимся со схемой потенциометра и его конструктивным устройством. Потенциометр представляет собой трехполюсное устройство. Как правило, это не что иное, как переменный резистор. Существует множество применений потенциометров в электронных схемах.Регулировка громкости в усилителях — распространенный пример применения потенциометра. Доступны два типа потенциометров — 1. Поворотный потенциометр 2. Линейный потенциометр. Принцип работы обоих одинаковый, только они имеют конструктивные отличия.

Схема потенциометра

Здесь вы можете увидеть конструктивную схему потенциометра.

Вы можете видеть три клеммы потенциометра. Две клеммы подключены к двум концам резистивного материала или резистивной дорожки.Другой вывод подключен к ползунку или дворнику, который движется по резистивной дорожке или дорожке.

Клеммы также обозначены цифрами 1, 2, 3. Клеммы 1 и 2 подключены к обоим концам резистивной дорожки, а клемма 3 подключена к дворнику. Таким образом, сопротивление между клеммами 1 и 3 всегда одинаково. Но сопротивление между 1 и 2 или 2 и 3 будет изменяться, когда мы вращаем ручку потенциометра. Когда потенциометр приводится в действие, напряжение питания подключается или подается на клеммы 1 и 3.А выходное напряжение снимается с клемм 2 и 3. Итак, вы можете понять, что 3 является общей клеммой как для входа, так и для выхода.

Схема подключения потенциометра

Символ потенциометра

Здесь вы можете увидеть символ потенциометра.

Вы можете увидеть этот символ почти так же, как и символ резистора, включая стрелку. Эта стрелка указывает на изменяемую или подвижную часть. У потенциометра есть два символа — американский стандарт и международный стандарт.Американский стандарт старый, а международный стандарт новый. Итак, вы должны знать об обоих.

Конструкция потенциометра

Конструкция потенциометра очень проста. Имеет резистивную дорожку и дворник. Стеклоочиститель изготовлен из проводящего материала, например меди. Стеклоочиститель может свободно двигаться по резистивной дорожке. Поворотный потенциометр имеет цилиндрическую конструкцию, а его резистивная дорожка также имеет круглую форму. Итак, дворник движется по круговой траектории. С другой стороны, линейный потенциометр имеет прямоугольную структуру, поэтому стеклоочиститель движется прямо вертикально.

Таким образом, выходное напряжение или эффективное сопротивление зависит от расстояния между положением стеклоочистителя и конечной точкой.

Когда используется потенциометр, входное питание подается на все сопротивление потенциометра, а выходное напряжение подается на стеклоочиститель и любую клемму. Таким образом, когда стеклоочиститель перемещается или меняет свое положение, выходное напряжение также изменяется.

На рынке также есть цифровые потенциометры.В современных электронных схемах используются цифровые потенциометры из-за высокой точности, высокой надежности и т. Д.

Потенциометр можно использовать во многих областях, таких как измерение линейного смещения, регулировка яркости, управление звуком и т. Д.

Читайте также:

— Принцип работы и схема

Потенциометр или потенциометр — это трехконтактный переменный резистор. Резистор, связка сопротивлений, является одним из часто используемых компонентов в электрической цепи.Часто используемые для регулирования протекания тока путем добавления или вычитания сопротивления из цепи, резисторы доступны в нескольких различных формах и размерах. Помимо классификации, основанной на этих двух характеристиках, то есть размере и форме, резисторы делятся на фиксированные и переменные. Как следует из названий, фиксированный резистор имеет фиксированное значение сопротивления, тогда как переменный резистор имеет значение сопротивления в определенном диапазоне. Из множества доступных переменных резисторов потенциометр является наиболее распространенным.В этой статье мы обсудим работу, приложения и многое другое, связанное с потенциометром. Тем не менее, чтобы объяснить или понять работу потенциометра, нам сначала нужно понять потенциометр. Итак, начнем.

Что такое потенциометр

Как обсуждалось выше, потенциометр — это резистор с тремя выводами. Из трех выводов — один изменяемый, а остальные два фиксированные. Это электрический компонент, используемый для измерения неизвестного напряжения путем сравнения его с известным, которое может потребляться элементом или любым другим источником питания.Другими словами, это устройство, используемое для измерения ЭДС (электродвижущей силы) и внутреннего сопротивления данной ячейки. Потенциометр также можно использовать для изменения сопротивления для измерения разности потенциалов. Хотя чаще всего потенциометры используются для управления громкостью в радиоприемниках и другом электронном оборудовании, связанном со звуком, они также полезны при производстве электронных компонентов, которые позволяют регулировать схемы для получения правильных выходных сигналов.

Характеристики потенциометра

Вот некоторые важные характеристики потенциометра:

• Поскольку потенциометры работают по сравнительному методу, а не по методу отклонения для определения неизвестных напряжений, они очень точны.

• Потенциометры измеряют нулевую точку или точку баланса, для которой не требуется питание.

• Поскольку ток не течет через потенциометры, когда они уравновешены, их работа не зависит от сопротивления источника.

Принцип работы потенциометра

Основной принцип работы потенциометра основан на том факте, что потенциал на любом участке провода прямо пропорционален длине провода, имеющего одинаковую площадь поперечного сечения и через него протекает постоянный ток.В случае отсутствия разницы потенциалов между любыми двумя нотами будет течь электрический ток. Принцип работы горшка можно понять и объяснить с помощью приведенной ниже схемы, где L — длинный резистивный провод. Схема также включает в себя батарею с известной ЭДС (электродвижущей силой) и напряжением V, называемым напряжением ячейки драйвера. Теперь, подключив клеммы батареи к двум концам L, предположим, что схема первичной цепи. Один конец этой цепи подключен к гальванометру (G), а другой — к ячейке, электродвижущая сила которой (E) должна быть измерена.Образованная сейчас новая цепь считается вторичной цепью.

Ниже приводится вывод, объясняющий принцип работы потенциометра:

Согласно закону Ома,

V = IR

Где I — ток, R — полное сопротивление, а V — напряжение.

Итак, R = ρL / A и V = I (pL / A)

Где ρ — удельное сопротивление, а A — площадь поперечного сечения

При ⍴ и A постоянных, I также является постоянным для реостата.Следовательно,

Lρ / A = K

V = KL

E = Lρx / A = Kx

Где x: длина провода потенциометра, E: ячейка с более низкой ЭДС и K: постоянная.

Поскольку разность потенциалов равна нулю (0) и нет протекания тока, гальванометр имеет функцию обнаружения нуля. Итак, x считается длиной нулевой точки. В конечном итоге неизвестную электродвижущую силу можно найти, используя K и x, как показано ниже:

E = Lρx / A = Kx

Поскольку ЭДС здесь включает две ячейки, пусть L1 и L2 будут длиной нулевой точки первой ячейка и вторая ячейка с ЭДС E1 и EMF E2 соответственно.Итак,

E1 / E2 = L1 / L2

Типы потенциометров

Хотя основной принцип работы и конструкция всех потенциометров одинаковы, они различаются в зависимости от геометрии подвижных клемм. Большинство потенциометров имеют скребок, который вращается на дугообразном резистивном материале. Тем не менее, в некоторых других типах потенциометров стеклоочиститель движется линейно по прямой резистивной полосе. По концепции резистивной полосы потенциометры бывают двух типов: поворотные и линейные.

1. Поворотный потенциометр: Этот вид кастрюли имеет грязесъемник, который вращается между двумя выводами для изменения сопротивления потенциометра. В зависимости от того, сколько раз можно повернуть или повернуть стеклоочиститель, поворотные потенциометры можно разделить на следующие категории:

• Одноповоротный: дворник совершает только один оборот и часто вращается всего на 3/4 полного оборота.

• Multi Turn: Эти потенциометры могут совершать несколько оборотов, например 5, 10 или более.

• Концентрический горшок: здесь два горшка регулируются вместе с помощью концентрических валов.

• Сервомотор: это моторизованный горшок, который используется для автоматической регулировки или управления серводвигателем.

2. Линейный потенциометр: также известный как ползунок, фейдер или ползунок, это потенциометры, в которых стеклоочиститель скользит по прямой резистивной полосе. Их можно далее классифицировать по следующим категориям:

• Slide Pot: Потенциометры Slide представляют собой высококачественные горшки, в основном сделанные из проводящего пластика.

• Горшок с двумя слайдами: Этот вид горшка представляет собой калибровку двух параллельных горшков.

• Многооборотный горшок: Этот тип потенциометра сконструирован с использованием шпинделя, который приводит в действие ползунок.

• Моторизованный фейдер: сопротивление и движение дворника в этом горшке контролируются двигателем.

Применение потенциометра

Потенциометр работает как делитель напряжения и поэтому имеет множество применений.Вот некоторые из применений потенциометров:

Управление звуком: Поворотные и линейные потенциометры используются для управления аудиоустройствами для изменения и контроля громкости и других сигналов, связанных со звуком.

Телевидение: В телевизорах горшки используются для управления яркостью, цветом и контрастностью изображения.

Управление движением: Горшки также используются в качестве сервомеханизмов, устройств обратной связи по положению, используемых для создания управления с обратной связью.

Преобразователи: Из-за аспекта выдачи больших выходных сигналов потенциометры находят применение при разработке преобразователей смещения.

Назначение выводов потенциометра 10K, описание работы и спецификации

• Тип: Поворотный a.к.а Радио POT
• Доступны различные значения сопротивления, такие как 500 Ом, 1 кОм, 2 кОм, 5 кОм, 10 кОм, 22 кОм, 47 кОм, 50 кОм, 100 кОм, 220 кОм, 470 кОм, 500 кОм, 1 м.
• Номинальная мощность: 0,3 Вт
• Максимальное входное напряжение: 200 В постоянного тока
• Срок службы при вращении: 2000 К циклов

Примечание: Полную техническую информацию можно найти в таблице данных потенциометра , приведенной в конце этой страницы.

Резисторы, подстроечные резисторы, TrimPot

Потенциометры, также известные как POT , представляют собой не что иное, как переменных резисторов .Они могут обеспечивать переменное сопротивление, просто меняя ручку на верхней части. Его можно классифицировать по двум основным параметрам. Один из них — их сопротивление (R-Ом) , а другой — его номинальная мощность (П-Вт) .

Значение или сопротивление определяют, какое сопротивление оно оказывает потоку тока. Чем больше номинал резистора, тем меньше ток. Некоторые стандартные значения для потенциометра: 500 Ом, 1 кОм, 2 кОм, 5 кОм, 10 кОм, 22 кОм, 47 кОм, 50 кОм, 100 кОм, 220 кОм, 470 кОм, 500 кОм, 1 м.

также классифицируются по допустимому току; это называется номинальной мощностью (мощностью). Чем выше номинальная мощность, тем больше резистор, а также больше ток. Для потенциометров номинальная мощность составляет 0,3 Вт и, следовательно, может использоваться только для слаботочных цепей.

Насколько нам известно, резисторы всегда должны иметь две клеммы, но почему потенциометр имеет три клеммы и как использовать эти клеммы.Назначение этих терминалов очень легко понять, взглянув на схему ниже.

На схеме показаны детали внутри потенциометра. У нас есть резистивная дорожка, полное сопротивление которой будет равно номинальному значению сопротивления POT.

Как указывает символ, потенциометр — это не что иное, как резистор с одним регулируемым концом. Предположим, что это потенциометр 10 кОм, здесь, если мы измеряем сопротивление между клеммой 1 и клеммой 3, мы получим значение 10 кОм, потому что оба контакта являются фиксированными концами потенциометра.Теперь давайте поместим стеклоочиститель точно на 25% от клеммы 1, как показано выше, и если мы измерим сопротивление между 1 и 2, мы получим 25% от 10 кОм, что составляет 2,5 кОм, а измерение на клеммах 2 и 3 даст сопротивление 7,5 тыс.

Таким образом, клеммы 1 и 2 или клеммы 2 и 3 могут использоваться для получения переменного сопротивления, а ручка может использоваться для изменения сопротивления и установки необходимого значения.

• Цепи контроля напряжения и тока
• Используется в качестве регуляторов громкости в радиоприемниках
• Цепи настройки или управления
• Ручки управления аналоговым входом

Что такое потенциометр — схема, работа, преимущества

также называют датчиками линейного положения или линейкой резисторов, и это одно из наиболее часто используемых устройств для измерения смещения.Потенциометр — это первичный датчик, который преобразует поступательное или угловое движение вала в изменение сопротивления. Это тип резистивного датчика перемещения. Линейные потенциометры — это датчики, которые выдают выходное сопротивление, пропорциональное линейному смещению или положению. Линейные потенциометры — это, по сути, переменные резисторы, сопротивление которых изменяется перемещением ползунка по резистивному элементу.

Поворотные потенциометры — это датчики, которые выдают выходное сопротивление, пропорциональное угловому смещению или положению.Они могут быть проволочными, токопроводящими или цилиндрическими.

Рисунок 1.23 иллюстрирует основной принцип линейного потенциометра. В линейном потенциометре используется электропроводящий линейный скользящий элемент (также называемый стеклоочистителем), соединенный с переменным проволочным резистором (обмоткой), который изменяет сопротивление, чтобы соответствовать линейному положению контролируемого устройства. Когда скользящий контакт перемещается по обмотке, сопротивление изменяется в линейной зависимости от расстояния от одного конца потенциометра.Для измерения смещения потенциометр обычно подключается как «делитель напряжения», так что выходное напряжение пропорционально расстоянию, пройденному стеклоочистителем. На концы резистора подается известное напряжение. Контакт прикрепляется к интересующему движущемуся объекту. Выходное напряжение на контакте пропорционально смещению. Разрешение определяется количеством витков на единицу расстояния и зависит от нагрузки схемы делителя напряжения.

Одно из наиболее распространенных применений потенциометров малой мощности в модемах — это устройство управления звуком.Как скользящие потенциометры (также известные как фейдеры), так и поворотные потенциометры (обычно называемые ручками) регулярно используются для регулировки громкости, ослабления частоты и других характеристик аудиосигналов. Потенциометр

При выборе потенциометров необходимо учитывать следующие факторы.

(i) Рабочая температура
(ii) Удары и вибрация
(iii) Влажность
(iv) Загрязнение и уплотнения
(v) Жизненный цикл
(vi) Дизеринг

(i) Измерение линейного смещения
(ii) Измерение вращательного смещения
(iii) Регулятор объема
(iv) Регулировка яркости
(v) Измерение уровня жидкости с помощью поплавков

(i) Простота использования
( ii) Низкая стоимость
(iii) Имеет выходной сигнал высокой амплитуды
(iv) Это проверенная технология
(v) Прочная конструкция
(vi) Очень высокий электрический КПД
(vii) Доступен в различных формах, диапазонах и размерах

(i) У него ограниченная ширина полосы
(ii) Фрикционная нагрузка больше
(iii) У него ограниченный рабочий цикл

Sachin Thorat

Сачин получил степень бакалавра технических наук в области машиностроения в известном инженерном колледже.В настоящее время он работает дизайнером в индустрии листового металла. Кроме того, он интересовался дизайном продуктов, анимацией и дизайном проектов. Он также любит писать статьи, относящиеся к области машиностроения, и пытается мотивировать других студентов-механиков своими новаторскими проектными идеями, дизайном, моделями и видео.

Последние сообщения

понимание проводки гитары, часть 2: что такое потенциометр, как он Работа?

Потенциометр или горшок — это переменный резистор.Это означает, что по мере вращения вала ручки сопротивление постоянному току будет изменяться. Кастрюля очень проста по конструкции, и если мы рассмотрим компоненты и их назначение, они станут менее загадочными. Во-первых, на обычном потенциометре есть три наконечника или паяльные клеммы (см. Схему №2). Два внешних — это концы резистивной полосы, а центральный выступ соединен с «подметальной машиной». Подметальная машина позволяет изменять сопротивление постоянному току относительно его положения вдоль резистивной полосы или относительно двух внешних выступов.Если вы подключаетесь только к двум внешним ушкам, у вас будет резистор номиналом потенциометра — 25 кОм, 250 кОм, 300 кОм, 500 кОм и 1 мегабайт — это обычные гитарные потенциометры. Вот как вы можете определить ценность банка.

бывают двух видов: линейно-конусные и аудиоконусные. Самый простой способ увидеть разницу между горшками — это изобразить их конусность (см. Диаграмму № 3). Вы увидите, что конус горшка с линейным конусом работает в соотношении 1: 1. Аудио конус имеет особое логарифмическое соотношение. Гитары обычно используют звуковой конус, потому что наши уши не слышат линейных изменений громкости, как вы могли бы ожидать.По мере увеличения громкости требуется большее изменение сигнала или звукового давления для восприятия плавного перехода. Если взять в качестве примера настройки ручки управления гитары, фактическое изменение громкости между 2 и 3 намного меньше, чем изменение между 7 и 8.

Другие в этой серии

Часть первая: Как работает магнитный датчик

Часть вторая: что такое потенциометр и как он работает?

Часть третья: Как подключена электрическая розетка?

Часть четвертая: Что такое конденсатор и как он работает?

Часть пятая: Селекторные переключатели

Часть шестая: Основы мини-тумблера и основы двухтактного потенциометра

Часть седьмая: Выходные разъемы

Часть восьмая: Заземление и экранирование

Часть девятая: Понимание импеданса и согласования импеданса

Часть десятая: Глоссарий по электромонтажу

Часть одиннадцатая: Примеры диаграмм