Què és un potenciòmetre?
El potenciòmetre, abreujat com a "pots", és una resistència amb un mecanisme d'ajustament mecànic que es pot ajustar manualment pel seu valor de resistència. La resistència proporciona un valor de resistència fixa, utilitzat per prevenir o "limitar" el flux de corrent al circuit. L’essència d’un potenciòmetre és una resistència variable.
El principi de funcionament d’un potenciòmetre és ajustar la tensió de sortida mitjançant un divisor de tensió i mesurar amb precisió (és a dir, "mesura") el potencial, que també és l'origen del nom "potenciòmetre". El senyal de sortida que generen és proporcional a la posició física del pinzell a l’element de resistència i, com a element passiu, el potenciòmetre pot funcionar sense una font d’alimentació o circuit addicional.
Una breu història de potenciòmetres
En el context del ràpid desenvolupament en la investigació i el desenvolupament de l'energia a principis del segle XIX, molta gent va començar a explorar mètodes per controlar la quantitat d'electricitat en dispositius o circuits. El concepte de potenciòmetre no es va proposar fins al 1841. El 1872, Thomas Edison va inventar el primer potenciòmetre pràctic de carboni.
Els potenciòmetres moderns tenen volums menors i una precisió més elevada, i inclouen diversos tipus i formes d'embalatge segons els requisits de l'aplicació. S’utilitzen àmpliament per ajustar la brillantor, el volum, els senyals d’àudio, així com la brillantor i el color de vídeo, i també es poden utilitzar com a sensors de posició.
Com funciona un potenciòmetre?
Principi de funcionament intern del potenciòmetre rotatiu
La resistència d’un objecte depèn de diversos factors, un dels quals és la seva longitud. Quan el material i la secció és la mateixa, la resistència d’un objecte amb una longitud de 10 centímetres és la meitat de la d’un objecte amb una longitud de 20 centímetres. El potenciòmetre utilitza aquest principi. Ajustant la posició lineal o de rotació del contacte lliscant a l’element de resistència uniforme, el potenciòmetre pot canviar la longitud de la ruta de corrent, ajustant així la sortida.
La tensió d’entrada s’aplica a tot l’element resistent, mentre que la tensió de sortida és la caiguda de tensió entre l’element resistent fixat i el contacte lliscant. La posició del contacte lliscant determina la tensió d’entrada aplicada al circuit.
A causa de la necessitat de dissipar la potència d'entrada, els potenciòmetres rarament s'utilitzen per controlar la potència superior a 1 watt, ja que la potència excessiva pot provocar una calefacció inacceptable. Per contra, els potentiòmetres controlen altres components ajustant senyals analògics. Per exemple, un regulador de llum simple utilitza un potenciòmetre per controlar un tiristor bidireccional de tres terminals (Triac) per ajustar la brillantor de la llum.
Tipus de potenciòmetres
Els potenciòmetres es divideixen principalment en dues categories: potenciòmetres analògics i potenciòmetres digitals.
Potenciòmetre analògic: controleu la sortida mitjançant components mecànics de funcionament manualment, normalment en dues formes: lineal i rotatiu
Potenciòmetre rotatiu: girant un pom o eix, es pot canviar la resistència i la sortida. La versió sense eix utilitza un tornavís per ajustar -se, generalment conegut com a retallat.
Potenciòmetre lineal: canvia la resistència per lliscament, adequat per a aplicacions que requereixen una relació lineal.
Potenciòmetre digital: ajusta la sortida a través de senyals digitals sense necessitat de funcionament mecànic. Aquest article se centra en discutir els potenciòmetres analògics.
Altres tipus de potenciòmetres analògics
Segons els requisits de l'aplicació, els potenciòmetres analògics també inclouen els subtipus següents:
Presets i ajustadors: petits components muntats a la placa de circuit utilitzats per a la depuració i la calibració.
Potenciòmetre doble: combinar dos potenciòmetres en un sol eix pot ajustar simultàniament dos senyals.
Servo Potenciòmetre: un potenciòmetre connectat a un eix giratori (com un motor) per a la detecció de la posició.
Potenciòmetre logarítmic: la resistència canvia logarítmicament i s’utilitza habitualment per a l’ajust del volum.
Potenciòmetre coaxial: dos potenciòmetres rotatius s’instal·len coaxialment per a un control multifuncional.
Potenciòmetre lliscant: ajusta la resistència lliscant, adequat per a mescladors o igualadors.
Potenciòmetre lliscant elèctric: impulsat per un petit motor de corrent continu, utilitzat per al control de l’automatització.
Potentiòmetres de gir únic i de gir únic: adequats per a aplicacions ordinàries i d’alta precisió respectivament.
La diferència entre potenciòmetres i reòmetres
Els potenciòmetres són tres components terminals que s’utilitzen habitualment per al control de tensió; Els varistors són dos components terminals utilitzats per al control actual. Un potenciòmetre es pot utilitzar com a resistència variable desconnectant un extrem. Els varistors són majoritàriament resistències de ferides de fil d’alta potència que s’utilitzen per a un control de corrent elevat de làmpades o motors.
Potenciòmetre i codificador rotatiu
El codificador rotatiu converteix el desplaçament angular de l’eix en un senyal digital, que és diferent d’estructura i propòsit des de potenciòmetres. Els potenciòmetres són dispositius analògics fàcils de configurar, mentre que els codificadors rotatius són dispositius digitals amb alta precisió, però requereixen circuits addicionals per traduir senyals.
Paràmetres de rendiment dels potenciòmetres
Resistència: el valor total de resistència del potenciòmetre.
Potència nominal: potència màxima tolerable.
Resolució: La precisió depèn del moviment del pinzell.
Soroll lliscant: soroll elèctric generat pel contacte intern.
Coeficient de temperatura: el grau en què la resistència canvia amb la temperatura.
Vida mecànica: nombre de cicles.
Avantatges i desavantatges dels potenciòmetres
Els avantatges inclouen un disseny senzill, un baix cost, un funcionament convenient i una àmplia gamma de valors de resistència; Els desavantatges són una amplada de banda limitada, un desgast fàcil i una possible generació de soroll elèctric.
Aplicacions comunes
Com s'ha esmentat anteriorment, els potenciòmetres s'utilitzen habitualment en dispositius o sistemes d'àudio i vídeo per controlar paràmetres com el volum, la brillantor, el contrast i el color. També es poden utilitzar per a la mesura de tensió en equips de prova, així com la detecció de la posició en els sistemes de control i automatització de processos. La flexibilitat dels potenciòmetres i el seu potencial com a resistències variables no només els limita a aquestes aplicacions comunes, sinó que també s’estén a gairebé totes les aplicacions analògiques i a moltes aplicacions digitals. Sempre que sigui necessari controlar activament el circuit o rebre comentaris del circuit, es poden utilitzar potenciòmetres com a solució alternativa.
sumar
El potenciòmetre és un dispositiu relativament senzill que utilitza tecnologia madura per aconseguir funcions de control de tensió o mesurament en diversos dispositius i sistemes electrònics o elèctrics. També poden intuir i mesurar amb precisió el moviment lineal o de rotació.
