Kas ir potenciometrs?
Potenciometrs, kas saīsināts kā "podi", ir rezistors ar mehānisku pielāgošanas mehānismu, ko var manuāli pielāgot tā pretestības vērtībai. Pats rezistors nodrošina fiksētu pretestības vērtību, ko izmanto, lai novērstu vai “ierobežotu” strāvas plūsmu ķēdē. Potenciometra būtība ir mainīgs rezistors.
Potenciometra darba princips ir izejas sprieguma pielāgošana caur sprieguma dalītāju un precīzi izmērīt (ti, "izmērīt") potenciālu, kas ir arī nosaukuma "potenciometra" izcelsme. Viņu ģenerētais izejas signāls ir proporcionāls sukas fizikālajam stāvoklim uz pretestības elementa, un kā pasīvs elements potenciometrs var darboties bez papildu barošanas avota vai ķēdes.
Īsa potenciometru vēsture
Uz straujas attīstības fona spēka pētniecībā un attīstībā 19. gadsimta sākumā daudzi cilvēki sāka izpētīt metodes elektrības daudzuma kontrolei ierīcēs vai ķēdēs. Potenciometra jēdziens netika ierosināts līdz 1841. gadam. 1872. gadā Tomass Edisons izgudroja pirmo praktisko oglekļa potenciometru.
Mūsdienu potenciometriem ir mazāki apjomi un augstāka precizitāte, un tie ir dažāda veida un iepakojuma formās atbilstoši lietojumprogrammas prasībām. Tos plaši izmanto, lai pielāgotu spilgtumu, skaļumu, audio signālus, kā arī video spilgtumu un krāsu, un tos var izmantot arī kā pozīcijas sensorus.
Kā darbojas potenciometrs?
Rotācijas potenciometra iekšējais darba princips
Objekta pretestība ir atkarīga no vairākiem faktoriem, no kuriem viens ir tā garums. Kad materiāls un šķērsgriezums ir vienāds, objekta pretestība ar 10 centimetru garumu ir uz pusi no objekta, kura garums ir 20 centimetri. Potentiometrs izmanto šo principu. Pielāgojot bīdāmā kontakta lineāro vai rotācijas stāvokli uz vienmērīgu pretestības elementu, potenciometrs var mainīt strāvas ceļa garumu, tādējādi pielāgojot izvadi.
Ieejas spriegums tiek pielietots visam pretestības elementam, savukārt izejas spriegums ir sprieguma kritums starp fiksēto pretestības elementu un bīdāmo kontaktu. Bīdāmā kontakta novietojums nosaka ķēdei piemēroto ieejas spriegumu.
Sakarā ar nepieciešamību izkliedēt ieejas jaudu, potenciometrus reti izmanto, lai kontrolētu jaudu, kas pārsniedz 1 vatu, jo pārmērīga jauda var izraisīt nepieņemamu sildīšanu. Gluži pretēji, potenciometri kontrolē citus komponentus, pielāgojot analogos signālus. Piemēram, vienkāršs gaismas regulators izmanto potenciometru, lai kontrolētu trīs gala divvirzienu tiristoru (TRIAC), lai pielāgotu gaismas spilgtumu.
Potenciometru veidi
Potenciometrus galvenokārt sadala divās kategorijās: analogos potenciometrus un digitālos potenciometrus.
Analogais potenciometrs: kontrolējiet izvadi, manuāli darbojoties ar mehāniskiem komponentiem, parasti divās formās: lineārā un rotējošā
Rotācijas potenciometrs: pagriežot pogu vai vārpstu, var mainīt pretestību un izvadi. Versija bez vārpstas izmanto skrūvgriezi pielāgošanai, ko parasti dēvē par trimmeri.
Lineārais potenciometrs: maina pretestību bīdāmā, piemērota lietojumiem, kuriem nepieciešama lineāra sakarība.
Digitālais potenciometrs: pielāgo izvadi, izmantojot digitālos signālus, bez nepieciešamības veikt mehānisku darbību. Šis raksts ir vērsts uz analogo potenciometru apspriešanu.
Cita veida analogie potenciometri
Saskaņā ar piemērošanas prasībām analogie potenciometri ietver arī šādus apakštipus:
Iepriekšējie iestatījumi un regulētāji: Mazas ķēdes plates uzstādītie komponenti, ko izmanto atkļūdošanai un kalibrēšanai.
Divkāršs potenciometrs: divu potenciometru apvienošana uz vienas ass var vienlaikus pielāgot divus signālus.
Servo potenciometrs: potenciometrs, kas savienots ar rotējošu vārpstu (piemēram, motoru) stāvokļa noteikšanai.
Logaritmiskais potenciometrs: pretestība mainās logaritmiski un parasti tiek izmantota tilpuma pielāgošanai.
Koaksiālais potenciometrs: Divi rotācijas potenciometri ir uzstādīti koaksiāli daudzfunkcionālai vadībai.
Bīdāmais potenciometrs: pielāgo pretestību, slīdot, piemērota maisītājiem vai ekvalaizeriem.
Elektriskais bīdāmais potenciometrs: to vada mazs līdzstrāvas motors, ko izmanto automatizācijas kontrolei.
Viens pagrieziens un vairāki pagriezieni potenciometri: piemēroti attiecīgi parastajām un augstas precizitātes lietojumiem.
Atšķirība starp potenciāliem un reometriem
Potenciometri ir trīs terminālie komponenti, ko parasti izmanto sprieguma kontrolei; Varistori ir divi termināla komponenti, ko izmanto strāvas kontrolei. Potenciometru var izmantot kā mainīgu rezistoru, atvienojot vienu galu. Varistori galvenokārt ir lieljaudas stieples brūču rezistori, ko izmanto lampu vai motoru augstas strāvas vadībai.
Potenciometrs un rotācijas kodētājs
Rotācijas kodētājs pārvērš vārpstas leņķisko pārvietojumu digitālā signālā, kas pēc potenciāliem un mērķa atšķiras no potenciometriem. Potenciometri ir analogās ierīces, kuras ir viegli iestatīt, savukārt rotācijas kodētāji ir digitālās ierīces ar augstu precizitāti, bet signālu pārrēķināšanai nepieciešama papildu shēma.
Potenciometru veiktspējas parametri
Pretestība: potenciometra kopējā pretestības vērtība.
Nominālā jauda: maksimālā pieļaujamā jauda.
Izšķirtspēja: precizitāte ir atkarīga no sukas kustības.
Bīdāmais troksnis: elektriskais troksnis, ko rada iekšējs kontakts.
Temperatūras koeficients: pakāpe, kādā pretestība mainās ar temperatūru.
Mehāniskā dzīves ilgums: ciklu skaits.
Potenciometru priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības ir vienkāršs dizains, zemas izmaksas, ērta darbība un plašs pretestības vērtību diapazons; Trūkumi ir ierobežots joslas platums, viegls nodilums un iespējama elektriskā trokšņa ģenerēšana.
Bieži sastopamas lietojumprogrammas
Kā minēts iepriekš, potenciometrus parasti izmanto audio un video ierīcēs vai sistēmās, lai kontrolētu tādus parametrus kā apjoms, spilgtums, kontrasts un krāsa. Tos var izmantot arī sprieguma mērīšanai testēšanas aprīkojumā, kā arī novietojumu uztveršanai procesa vadības un automatizācijas sistēmās. Potenciometru elastība un to kā mainīgu rezistoru potenciāls ne tikai ierobežo tos tikai ar šīm kopīgajām lietojumprogrammām, bet arī attiecas uz gandrīz visām analogajām un daudzajām digitālajām lietojumprogrammām. Kamēr ir nepieciešams aktīvi kontrolēt ķēdi vai saņemt atgriezenisko saiti no ķēdes, potenciometrus var izmantot kā alternatīvu risinājumu.
apkopot
Potentiometrs ir salīdzinoši vienkārša ierīce, kas izmanto nobriedušu tehnoloģiju, lai sasniegtu sprieguma kontroli vai mērīšanas funkcijas dažādās elektroniskās vai elektriskās ierīcēs un sistēmās. Viņi var arī precīzi izjust un izmērīt lineāru vai rotācijas kustību.
