Потенциометры виды и устройство работа и особенности

Потенцио́метр

(от лат. potentia — «сила» и греч. μετρεω — «измеряю») — измерительный прибор, предназначенный для определения напряжения путём сравнения двух, в общем случае, различных напряжений или ЭДС с помощью компенсационного метода. При известном одном из напряжений позволяет определять второе напряжение.

Исторически потенциометр — один из первых точных измерителей напряжений — вольтметров. Изобретён немецким физиком Иоганном Поггендорфом в 1841 году [1] .

Потенциометр (измерительный прибор) не следует путать с трёхвыводным переменным резистором — электронным компонентом, жаргонно также называемым «потенциометром».

Иногда «потенциометрами» не совсем корректно называют датчики перемещений и поворотов, основанные на потенциометрический схеме, например, датчики положения дроссельной заслонки в двигателях внутреннего сгорания.

Принцип действия [ править | править код ]

Потенциометр представляет собой делитель напряжения из резисторов (резистивный делитель) с переменным сопротивлением (переменных резисторов).

К делителю напряжения подключаются источник, напряжение которого известно ( U 0 <0>> ), и источник, напряжение которого нужно определить ( U x > ).

Известное с достаточной точностью одно из сравниваемых напряжений принято называть «опорным напряжением» или «опорной ЭДС». В иностранной литературе опорное напряжение называют «референтным напряжением» и обычно обозначают U r e f > .

Ручной или автоматической регулировкой сопротивлений делителя напряжения добиваются, чтобы напряжение U K > , снимаемое с делителя, стало равным напряжению (или ЭДС) U x > . Равенство напряжений ( U x = U K =U_> ) обычно называют «балансом напряжений». Индикатором «баланса» служит чувствительный измеритель малых токов (или напряжений), часто называемый «нуль-индикатором» и на рисунке обозначенный буквой «O». При U x = U K , =U_,> ток I x > , текущий через нуль-индикатор «О», будет равен 0.

В качестве нуль-индикаторов исторически первыми стали применять чувствительные гальванометры. В современной электронике в качестве нуль-индикатора применяют дифференциальные усилители с высоким коэффициентом усиления.

Для схемы, изображённой в верхней части рисунка, по правилам Кирхгофа

I x + I K = I 0 ; +I_=I_<0>;> U x = U K = I K ⋅ R 1 ; =U_=I_cdot R_<1>;> U 0 + I 0 ⋅ ( R 0 − R 1 ) + I K ⋅ R 1 = 0 , <0>+I_<0>cdot (R_<0>-R_<1>)+I_cdot R_<1>=0,>

а с учётом I x = 0 =0> :

I K = I 0 ; =I_<0>;> U x = I 0 ⋅ R 1 ; =I_<0>cdot R_<1>;> I 0 = U x R 1 ; <0>=>>>;> U 0 + I 0 ⋅ ( R 0 − R 1 ) + I 0 ⋅ R 1 = U 0 + I 0 ⋅ R 0 = 0 ; <0>+I_<0>cdot (R_<0>-R_<1>)+I_<0>cdot R_<1>=U_<0>+I_<0>cdot R_<0>=0;> U 0 = − I 0 ⋅ R 0 = − U x R 1 ⋅ R 0 ; <0>=-I_<0>cdot R_<0>=->>>cdot R_<0>;> U x = U K = − U 0 R 1 R 0 , =U_=-U_<0>>>,> 0>1>

Для схемы, приведённой снизу рисунка

U x = U K = − U 0 R 1 R 1 + R 2 . =U_=-U_<0>1>+R_<2>>>.> 1>

То есть, зная соотношение сопротивлений резисторов делителя напряжения при равенстве напряжений («балансе»), можно численно выразить одно напряжение ( U 0 <0>> или U x > ) через другое напряжение ( U x > или U 0 <0>> соответственно).

В качестве переменного сопротивления исторически применяли реохорд. Реохорд представлял собой кусок натянутой проволоки постоянного поперечного сечения с тремя электрическими выводами. Первые два вывода прикреплялись к концам проволоки, а третий (ползунок) мог перемещаться вдоль проволоки. Электрическое сопротивление R однородного куска проволоки длиной l и постоянного поперечного сечения S выражается формулой R = ρ l S , ho >,> где ρ ho > — удельное электрическое сопротивление материала проволоки. Зная длину проволоки L , расстояние l от края проволоки до ползунка и напряжение U 0 <0>> между концами проволоки, можно определить напряжение U K > (равное U x > ) между ползунком и концом проволоки:

U x = U K = − U 0 R 1 R 0 = − U 0 ρ l S ρ L S = − U 0 l L . =U_=-U_<0>>>=-U_<0>< ho >>< ho >>>=-U_<0>>.> 0>1>

Реохорды, представляющие собой кусок проволоки, в современных потенциометрах практически не применяют, только иногда используются в демонстрационных целях. Современный реохорд представляет собой переменных резистор, обычно выполнен в виде однослойной спиральной намотки высокоомной проволоки на прямолинейное или тороидальное основание (каркас). Название «реохорд» в потенциометрах прочно закрепилось за этими переменными резисторами.

В качестве источника опорного напряжения (ИОН) исторически применялись электрохимические источники стабильного во времени и воспроизводимого напряжения — нормальные электрохимические элементы. В современных потенциометрах в качестве источников опорного напряжения применяют обычно полупроводниковые прецизионные ИОНы — термокомпенсированные стабилитроны и ИОНы «запрещённой зоны».

Если нагружение источника известного напряжения на резистивный делитель напряжения недопустимо, например, в случае применения источников с высоким внутренним сопротивлением, то по этому источнику предварительно калибруют другой источник с достаточно малым внутренним сопротивлением.

При балансе напряжений резистивного делителя и опорного напряжения ток через нуль-индикатор (гальванометр) равен нулю. Таким образом, источник опорного напряжения работает при балансе в режиме холостого хода, что позволяет использовать в качестве источников опорного напряжения прецизионные источники с высоким внутренним сопротивлением, например, нормальные электрохимические элементы. Аналогично, по этой же причине возможно измерение ЭДС источников неизвестного напряжения с высоким внутренним сопротивлением без искажения результата измерения, например, ЭДС электрохимических потенциометрических датчиков.

Приложения

Потенциометры редко используются для непосредственного управления значительными количествами мощности (более ватта или около того). Вместо этого они используются для регулировки уровня аналоговых сигналов (например объемных элементы управления аудио оборудования ), а также в качестве входных сигналов управления для электронных схем. Например, диммер использует потенциометр для управления переключением TRIAC и, таким образом, косвенно для управления яркостью ламп.

Потенциометры с предварительной настройкой широко используются в электронике везде, где требуется регулировка во время производства или обслуживания.

Управляемые пользователем потенциометры широко используются в качестве пользовательских элементов управления и могут управлять очень широким спектром функций оборудования. Повсеместное использование потенциометров в бытовой электронике снизилось в 1990-х годах, когда стали более распространены поворотные инкрементальные энкодеры , кнопки вверх / вниз и другие цифровые элементы управления. Однако они остаются во многих приложениях, таких как регуляторы громкости и датчики положения.

Аудиоконтроль

Ползунковые потенциометры ( )

Потенциометры малой мощности, как ползунковые, так и поворотные, используются для управления звуковым оборудованием, изменения громкости, ослабления частоты и других характеристик звуковых сигналов.

«Логарифмический горшок», то есть потенциометр, имеющий сопротивление, конус или «кривую» (или закон) логарифмической (логарифмической) формы, используется в качестве регулятора громкости в усилителях мощности звука , где его также называют «звуковой конусный горшок», потому что амплитудная характеристика человеческого уха приблизительно логарифмическая. Это гарантирует, что на регуляторе громкости, помеченном, например, от 0 до 10, значение 5 субъективно звучит вдвое громче, чем значение 10. Также имеется анти-логарифмический потенциометр

или
обратный звуковой конус,
который является просто обратной логарифмической потенциометр. Он почти всегда используется в групповой конфигурации с логарифмическим потенциометром, например, в регуляторе баланса звука.

Потенциометры, используемые в сочетании с сетями фильтров, действуют как регуляторы тембра или эквалайзеры .

В аудиосистемах слово линейный иногда используется для описания ползунковых потенциометров непонятным образом из-за прямолинейного характера физического скользящего движения. Слово линейный в применении к потенциометру, независимо от того, является он скользящим или вращающимся типом, описывает линейную зависимость положения потенциометра от измеренного значения штифта крана (стеклоочистителя или электрического выхода) потенциометра.

Телевидение

Раньше потенциометры использовались для управления яркостью, контрастностью и цветовым откликом изображения. Потенциометр часто использовался для регулировки «вертикального удержания», что влияло на синхронизацию между внутренней схемой развертки приемника (иногда мультивибратором ) и принимаемым сигналом изображения, наряду с другими вещами, такими как смещение несущей аудио-видео, частота настройки (для нажатия -кнопки) и так далее. Это также помогает при частотной модуляции волн.

Управления движением

Потенциометры могут использоваться в качестве устройств обратной связи по положению для создания управления с обратной связью , например, в сервомеханизме . Этот метод управления движением — самый простой метод измерения угла или смещения.

Преобразователи

Потенциометры также очень широко используются в составе датчиков смещения из-за простоты конструкции и из-за того, что они могут давать большой выходной сигнал.

Вычисление

В аналоговых компьютерах высокоточные потенциометры используются для масштабирования промежуточных результатов с помощью желаемых постоянных коэффициентов или для установки начальных условий для расчета. Потенциометр с приводом от двигателя может использоваться в качестве генератора функций , используя карту нелинейного сопротивления для обеспечения приближения к тригонометрическим функциям. Например, вращение вала может представлять собой угол, а коэффициент деления напряжения можно сделать пропорциональным косинусу угла.

Особенности потенциометров для измерения сверхмалых напряжений [ править | править код ]

При измерении сверхмалых напряжений (на уровне микровольт — долей милливольта) становится существенным искажение результата измерения от термо-ЭДС «паразитных» термопар, образующихся в точках электрического соединения разнородных проводниковых материалов (например, медных проводников и высокоомных проводников переменных резисторов), если температура этих соединений (спаев) не равна. Без применения специальных мер значения паразитных термо-ЭДС могут достигать десятков микровольт. Например, термо-ЭДС пары медь — оловянно-свинцовый припой составляет около 3-7 мкВ/К, что при значении измеряемых напряжений в единицы-десятки микровольт может дать относительную погрешность измерения в несколько десятков процентов, что обычно недопустимо. Поэтому при конструировании подобных потенциометров прибегают к специальным мерам для снижения паразитных термо-ЭДС. Радикальная мера — тщательная термоизоляция прибора от наружной среды, иногда — термостатирование. Для пайки электрических соединений применяют припои, дающие малые термо-ЭДС в паре с медью, например, оловянно-кадмиевые припои, термо-ЭДС которых в паре с медью менее 0,3 мкВ/К.

Драгоценные маталы в потенциометрах:

В ЭПП-09М и ЭПВ-2-11А содержится 1.441 гр. серебра, но нет золота, палладия и платины. В ЭПР-09 содержание серебра равно 2.832 грамма, а палладия — 11.859, но золота и платины нет. В ЭППВ-60 не содержится золота, платины и палладия, как и в ЭПП-09М и ЭПВ-2-11А, однако содержание серебра — 0.181. Содержание серебра в ЭПВ-2 равняется 1.86 г., а золото, палладий и платина отсутствуют. В P-39, P-37-1, P-37/1, P-363-1, P-363-2 и P-363-3 нет золота, палладия и платины, однако содержание серебра в P-39 равняется 63.081, в P-37-1 — 14.161, в P-37/1 — 14.992, в P-363-1 — 28.547. В P-363-2 также содержится 28.547 грамма серебра, а в P-363-3 — 50.781. В P4833 нет ни платины, ни палладия, но содержание золота — 0.036, а серебра — 6.68. В P-363 нет платины, золота и палладия, однако содержание серебра — 18.4. В потенциометрах P-362/2, P-355, P-348, P-306, P-307, ПП-63 нет ни золота, ни серебра, ни платины, ни палладия. Содержание серебра в P-362/2 равно 28.547, в P-355 — 18.76, в P-348 — 7.88. В P-306 содержится 7.241 граммов серебра, в P-307 — 15.713, а в ПП-63 — 1.0572. В ПЗ-9 золото — 0.359, а серебро — 30.119. В ПДС-021 содержится 0.411 гр. серебра. В ПДП4-002 нет платины, содержание золота — 0.549, серебра — 3.143, а палладия — 12.54. В потенциометре ПДП-4-002 содержится 0.5 г. золота и 1.566 г. палладия. В ПДП-4 серебро — 05, палладий — 1.761. В П5-28 Au — 0.287, Ag — 217.33, Pd (палладий) — 0.8. В П5-27 Au — 0.63, Ag — 181.03, Pd — 1.59. В потенциометре П5-25 Au — 0.18, Ag — 295.7, Pd — 1.023. В П3-26 Au — 0.22, Ag — 171.58, Pd — 1.59. В ОД-61 15.031 г. серебра. В ЛПМ-60 1.22 г. палладия. В ЛОМО-200 1.48 г. серебра. В ЛКД-4 Au — 0.6, Ag — 4.6, Pd — 12.5. В потенциометрах КСУ1-080, КСУ1-079, КСУ1-066 и КСУ1-065 Au — 0.447, Pd — 6.389. В КСУ1-076, КСУ1-075, КСУ1-062 и КСУ1-061, КСУ1-036 Au — 0.127, Pd — 2.969. В КСУ1-074, КСУ1-073, КСУ1-072, КСУ1-071, КСУ1-060, КСУ1-059, КСУ1-058 и КСУ1-057 Au — 0.447, Pd — 9.44.

Регистрирующие и самопишущие автоматические потенциометры [ править | править код ]

Помимо измерительных потенциометров, в которых балансировка (изменение сопротивлений резистивного делителя до достижения равенства измеряемого напряжения и напряжения, снимаемого с реохорда) выполняется вручную, существуют потенциометры с автоматической балансировкой. Автоматические устройства широко используются, например, в самопишущих регистрирующих приборах (самописцах процессов на бумажной ленте), которые до сих пор распространены в системах управления производственными процессами. Электромеханические потенциометры постепенно вытесняются цифровыми устройствами хранения и отображения информации.

Читать также: Редуктор для бетономешалки своими руками

Принцип действия автоматических потенциометров основан на применении следящего электромеханического контура автоматического регулирования. Измеряемое напряжение и напряжение с движка реохорда подаются на дифференциальный усилитель рассогласования, выход которого через усилитель мощности управляет реверсивным электродвигателем. Электродвигатель через механические элементы (тросики, шестерни) перемещает движок реохорда в нужную сторону так, чтобы свести сигнал рассогласования к нулю. Движок реохорда жёстко связан с указывающей стрелкой, перемещающейся по оцифрованной в единицах измеряемой величины шкале. Шкала не обязательно должна быть оцифрована в единицах напряжения; например, при работе прибора в комплекте с каким-либо термопреобразователем может быть оцифрована в градусах температуры; при работе со стеклянным электродом может быть оцифрована в единицах pH (pH-метр). В самопишущих приборах одновременно со стрелкой перемещается перо по бумаге. Перо чертит на бумаге линию и тем самым регистрирует изменение измеряемой величины, обычно, в зависимости от времени.

Потенциометром называется изделие, выполняющее функции регулировки электрического тока. Дополнительно устройство может справляться с работой реостата. У всех моделей потенциометров резисторы применяются с отводными контактами различной длины.

В такой области, как электроника, эти изделия пользуются большой популярностью. Главным различием между моделями можно считать общее число поддерживаемых циклов.

Изделия имеют сквозное сопротивление около 7 Ом. Очень часто подобные устройства используются для регулировки громкости. А также они применяются в разных измерительных приборах. Максимальная полоса регулировки потенциометра зависит от элементов, при помощи которых он собран. Далее, рассмотрим как работает потенциометр и его типы.

Механические потенциометры

Механическим потенциометром называется изделие для регулирования электрического тока, которое оборудовано специальным поворотным контроллером. Внизу устройства находятся несколько выводов. Электронные ключи нужно использовать резистивного типа. А также в таких изделиях предусмотрена функция программной выборки. Максимальное значение сквозного сопротивления не превышает 4 Ом. Такие изделия не оснащены функцией калибровки. Отрицательное электрическое напряжение подобного устройства составляет около 4 вольт, а линейные искажения не превышают 92 децибела.

Мощные резисторы необходимо использовать только открытого типа. Механические потенциометры оптимально подходят для реверсивного управления. Многие изделия не поддерживают реостатный режим. Стоит заметить, что подобные устройства не применяются для регулирования коэффициента усиления. Максимальное положительное электрическое напряжение имеет значение около 2,5 вольта. Частота среза очень редко превышает 2500 килогерц. Значение полосы пропускания имеет прямую зависимость от характеристик электронного ключа. Такие изделия не принято использовать в вычислительных приборах.

Электронные потенциометры

Электронным потенциометром называется изделие, необходимое для регулирования электрического тока. Многие модели оборудованы несколькими электронными ключами. Мощные резисторы стоит применять лишь резистивного типа. Чтобы реверсивно управлять аппаратурой, можно использовать практически любую модель изделия. Эти устройства могут выдержать до 12 непрерывных циклов управления. Практически все модели обладают функцией программной выборки. Стоит заметить, что электронные изделия можно использовать для регулирования громкости. Значение линейных искажений подобных устройств не превышает 85 децибел.

Электронные изделия довольно часто применяются в вычислительной аппаратуре, потому что частота среза у них не более 3100 килогерц. Значение полосы пропускания электронного ключа составляет около 4 мк, но он во многом зависит от изготовителя. Многие модели таких потенциометров используются для качественной настройки различных фильтров. Стоит отметить, что это устройство не может осуществлять регулировку коэффициента усиления.

Интегрируйте потенциометр с Arduino

С Плата Arduino и потенциометр Многое можно сделать. Но перед этим вы должны знать, что, чтобы сделать простой пример, с которого вы начнете видеть работу потенциометра, вы можете использовать любой из аналоговых контактов на вашей плате. Например, в Arduino UNO можно использовать от A0 до A5.

Поскольку они имеют 10-битное разрешение, это означает, что у вас есть 1024 возможных значения (0000000000-1111111111), и поскольку доступный диапазон напряжения составляет от 0 В до 5 В, его можно откалибровать так, чтобы 0000000000 (или 0) было 0 В, а 1111111111 (или 1023) было 5 В, чтобы он мог обнаруживать скачки напряжения 0.004 В ( 5/1024).

к связь, вы можете просто сделать следующее:

• Подключите вход потенциометра к 5V платы.
• Выход потенциометра будет подключен к одному из аналоговых входов. Например, А1.
• Что касается другого оставшегося контакта потенциометра, вы должны подключить его к GND.

Как только это будет сделано, вы можете создать небольшой скетч в Arduino IDE чтобы иметь возможность проверить, как работает потенциометр. С помощью этого кода вы сможете считывать значения напряжения, полученные на выходе, когда вы поворачиваете курсор потенциометра.

//Ejemplo de prueba de potenciómetro long valor; void setup() { //Inicializamos la comunicación serial Serial.begin(9600); //Escribir el valor leído por el monitor serie Serial.println(«Inicio de sketch — Valores del potenciómetro»); } void loop() { // Leer los valores del A1 valor = analogRead(A1); //Imprimir en el monitor serie Serial.print(«Valor leído = «); Serial.println(valor); delay(1000); }

к Дополнительную информациюВы можете …

Как правильно подключить устройство

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы качественно подключить устройство своими руками, необходимы такие инструменты и материалы:

• рабочий потенциометр;
• комплект проводов;
• обычные ножницы;
• мощный паяльник;
• специальный припой;
• измерительный вольтметр;
• шариковая ручка.

Подключение потенциометра

Выполнять подключение изделия своими руками необходимо в такой последовательности:

1. Рабочий датчик стоит расположить таким образом, чтобы специальный рычаг для регулирования электрического напряжения был направлен строго вверх, а выводы для закрепления проводов находились около человека. Выводы необходимо пронумеровать слева направо при помощи шариковой ручки.
2. Первый вывод необходимо присоединить к заземлению. Чтобы это сделать, стоит отрезать провод определенной длины и хорошо припаять его.
3. Второй вывод необходим для закрепления провода, который отправляет электрическое напряжение на выход датчика.
4. Третий вывод нужно припаять на вход схемы.
5. Далее, после выполнения предыдущих действий, стоит протестировать правильную работу датчика. Чтобы это сделать, стоит использовать измерительный прибор. При выполнении этой работы, необходимо вращать движок датчика от наименьшего до наибольшего значения электрического напряжения. Подробнее узнать, как проверить потенциометр можно из многочисленных фото в сети.
6. Проверив качество работы датчика, необходимо его разместить в электрической схеме, а после этого нужно накрыть изделие защитным кожухом.

В данной статье мы подробно рассмотрим потенциометры, рассмотрим принцип работы, потенциометр на схеме и типы.

Как ремонтировать дизельные форсунки

Перед тем, как снять топливную форсунку с дизельного мотора, необходимо провести наружную очистку места соединения ее с головкой блока цилиндров. Дело в том, что малейшая песчинка при снятии элемента может стать смертью для иглы форсунки. Откручивать их следует при помощи накидных ключей, чтобы не стереть грани.

Чтобы снять топливные трубки повышенного давления, сделайте на них специальные пометки. Это поможет в дальнейшем провести правильную сборку элементов. После снятия, монтируйте на них защитные колпаки, чтобы избежать их загрязнения.

В остальном же, чистка форсунок дизельного двигателя почти ничем не отличается от прочистки бензиновых форсунок. Единственным отличием можно назвать применение других видов чистящих средств.

Не смотря на простоту процедуры, чистка дизельных форсунок не всегда может проходить удачно. Дело в том, что дизельное топливо обладает другими свойствами, и чистка форсунок обычно заканчивается их заменой. Кроме того, серьезным поводом для замены может стать и неисправности распылителя, пружины, а также износ самой иглы. Чтобы не доводить форсунку до такого состояния, чистка дизельных форсунок должна быть профилактической мерой, которая сможет продлить срок службы детали.

Вот так производится чистка, проверка топливных форсунок и ремонт потенциометра дроссельной заслонки. Все эти процедуры можно проделать самостоятельно, что а экономию денег на посещении автосервиса.

Описание и принцип работы

Резисторы обеспечивают фиксированное значение сопротивления, которое блокирует или сопротивляется потоку электрического тока вокруг цепи, а также вызывает падение напряжения в соответствии с законом Ома. Резисторы могут быть изготовлены так, чтобы иметь либо фиксированное значение сопротивления в Омах, либо переменное значение сопротивления, отрегулированное некоторыми внешними средствами.

Потенциометр, который обычно называют как «котел», представляет собой три-терминал с механическим приводом поворотного аналоговое устройство, которое можно найти и использовать в самых разнообразных электрических и электронных схем. Это пассивные устройства, то есть им не требуется источник питания или дополнительная схема для выполнения их основной функции линейного или поворотного положения.

Переменные потенциометры доступны в различных механических вариациях, что позволяет легко регулировать управление напряжением, током или регулированием смещения и усиления схемы для получения нулевого состояния.

Читать также: Как заряжать мизинчиковые аккумуляторы

Название «потенциометр» представляет собой сочетание слов «разность потенциалов» и «измерение» , появившихся на заре развития электроники. Тогда считалось, что при регулировке больших резистивных катушек с проволочной обмоткой измеряется установленная величина разности потенциалов, что делает его типом прибора для измерения напряжения .

Сегодня потенциометры намного меньше и намного более точны, чем те, которые раньше были большими и громоздкими с переменным сопротивлением, и, как и в случае большинства электронных компонентов, существует множество различных типов и названий, начиная от переменного резистора, пресета, триммера, реостата и, конечно, переменного потенциометра.

Но какими бы ни были их названия, все эти устройства функционируют абсолютно одинаково, так как их значение выходного сопротивления может быть изменено движением механического контакта или контактной щетки, вызванным каким-либо внешним воздействием.

Переменные резисторы в любом формате, как правило, связаны с определенной формой управления, будь то регулировка громкости радиоприемника, скорости транспортного средства, частоты генератора или точная настройка калибровки цепи, однооборотный и многократный потенциометры, триммеры и реостаты могут найти широкое применение в бытовых электротоварах.

Термин « потенциометр» и « переменный резистор» часто используются для описания одного и того же компонента, но важно понимать, что соединения и работа этих двух устройств различны. Однако оба имеют одинаковые физические свойства в том смысле, что два конца внутренней резистивной дорожки выведены на контакты, в дополнение к третьему контакту, соединенному с подвижным контактом, называемым «ползунком» или «контактной щеткой».

Где и для чего используются делители напряжения

ПТ нормируют напряжение, чаще их используют для регулировки параметров приложения (обслуживаемого оборудования) в рамках нормальных значений, на которые оно рассчитано, когда такая функция заложена в нем самом, например, громкость звука, обороты вентилятора. Чаще встречается модель с ручной регулировкой, но есть и автоматический интегрированный потенциометр.

Также ПТ применяют, когда необходимо установить нужный режим оборудования в сложных условиях, когда определенный уровень электропараметров может вывести из строя приложение или для исследований, в целях ТО, ремонта, экспериментов, наладки.

Увеличение/уменьшение U, подаваемого на нагрузку, которое также тянет за собой изменения тока, осуществляется потенциометрами или реостатами. Разницу между ними мы рассмотрим ниже. Фактически эти термины обозначают не саму деталь (это во всех случаях переменный резистор), а режимы ее включения на схеме.

Наиболее характерные примеры, что регулируют:

• мощность и другие параметры (настройка эквалайзерами) звука, яркости/оттенков видео, света (диммеры);
• скорость маломощных электромоторчиков бытовых приборов, игрушек;
• вентиляторы с настройкой скорости оборотов имеют делители напряжения. Даже те, у которых интенсивность вращения подразумевается, как выставленная на постоянную работу с определенным значением? часто имеют подстроечник на микросхеме;
• частота генераторов;
• калибровка электроцепей, на микросхемах для настройки электропараметров по напряжению (выходной его мощности).
• прецизионный, в том числе автоматический высокоточный потенциометр применяется в датчиках углового, линейного перемещения.

Переменники/подстроечники применяются везде, где требуется регулировка выходного напряжения. Но надо понимать, что такой приборчик нужен только для высокоомной нагрузки и малых токов. Там, где эти параметры большие используют реостаты. Например, в диммере может стоять ПТ, но если лампа накаливания мощная, то он будет бесполезен и надо применить РС. Аналогично и по электромоторам: слабомощные могут регулироваться ПТ, но на мощных силовых установках на транспортных средствах стоят РС. Для того чтобы изучить где, что применять, надо делать вычисления по формулам з-на Ома.

Потенциометр на схеме

При использовании потенциометра выполняются соединения с обоих концов, а также с контактной щеткой, как показано на рисунке. Положение контакной щетки обеспечивает соответствующий выходной сигнал (контакт 2), который будет варьироваться между уровнем напряжения, приложенного к одному концу резистивной дорожки (контакт 1), и уровнем напряжения на другом (контакт 3).

Потенциометр представляет собой трехпроводное резистивное устройство, которое действует как делитель напряжения, вырабатывающий непрерывно изменяемый выходной сигнал напряжения, который пропорционален физическому положению контактной щетки вдоль дорожки.

Какие есть виды потенциометров?

Есть три вида потенциометров, систематизированные по характеру изменения сопротивления:

1. Линейные потенциометры, которые обозначаются буквой A. Сопротивление изменяется прямо пропорционально углу поворота скользящего контакта.
2. Логарифмические потенциометры, обозначаемые буквой B. Сначала сопротивление изменяется быстро, а затем происходит медленнее.
3. Экспоненциальные потенциометры (изменение сопротивления по экспоненте), которые обычно обозначаются буквой C. Сначала сопротивление изменяется медленно, а затем становится быстрее, в отличие от логарифмических потенциометров.

Переменный резистор на схеме

При использовании переменного резистора соединения выполняются только с одним концом резистивной дорожки (контакт 1 или 3) и контактной щетки (контакт 2), как показано на рисунке. Положение контактной щетки используется для изменения величины эффективного сопротивления, соединенного между собой, подвижным контактом и неподвижным концом.

Иногда целесообразно выполнить электрическое соединение между неиспользованным концом резистивной дорожки и контактной щеткой, чтобы предотвратить условия разомкнутой цепи.

Тогда переменный резистор представляет собой двухпроводное резистивное устройство, которое обеспечивает бесконечное число значений сопротивления, контролирующих ток, предлагаемый для подключенной цепи, пропорционально физическому положению контактной щетки вдоль дорожки. Обратите внимание, что переменный резистор, используемый для управления очень высокими токами цепи, обнаруженными в лампах или нагрузках двигателя, называется реостатами.

Особенности

Само устройство небольшого круглого размера. На его корпусе чаще всего находятся основные данные, необходимые для пользователя. Как правило, это пылезащитный корпус, изготовленный из прочного материала. Изготавливается вместе с шестерней в посадочном месте.

Существует до тридцати двух разновидностей, где каждая предназначена для определенных задач. Каждый из них соответствует правилам ОСТ В 25 21-86. Используется в двух случаях: для регулирования напряжения и регулирования силы тока.

Типы потенциометров

Переменные потенциометры представляют собой аналоговое устройство, состоящее из двух основных механических частей.

1. Фиксированный или стационарный резистивный элемент, дорожка или проволочная катушка, которая определяет его значение сопротивления, например 1 кОм, 10 кОм и т.д

2. Механическая часть, которая позволяет контакту перемещаться по всей длине изменения резистивной дорожки, его значение сопротивления, как он движется. Существует много разных способов перемещения контакта через резистивную дорожку либо механически, либо электрически.

Но наряду с резистивной дорожкой и стеклоочистителем потенциометры также содержат корпус, вал, ползунковый блок и втулку или подшипник. Движение скользящего контакта само по себе может быть вращательным (угловым) действием или линейным (прямым) действием. Существует четыре основных группы переменного потенциометра.

Поворотный потенциометр

Поворотный потенциометр (наиболее распространенный тип) изменяет свое значение сопротивления в результате углового движения. Вращение ручки или циферблата, прикрепленного к валу, приводит к тому, что внутренний контакт перемещается вокруг изогнутого резистивного элемента. Наиболее распространенное использование вращающегося потенциометра — это регулятор громкости.

Углеродные поворотные потенциометры предназначены для монтажа на передней панели корпуса, в корпусе или печатной плате (PCB) с помощью кольцевой гайки и стопорной шайбой. Они также могут иметь одну одиночную резистивную дорожку или несколько дорожек, известных как групповой потенциометр, в котором все вращаются вместе, используя один единственный стержень. Например, горшок с двумя бандами для одновременной регулировки левого и правого уровня громкости радио или стереоусилителя. В некоторых вращающихся горшках есть выключатели.

Вращающиеся потенциометры могут давать линейный или логарифмический выход с допусками, как правило, от 10 до 20 процентов. Поскольку они управляются механически, их можно использовать для измерения вращения вала, но однооборотный поворотный потенциометр обычно предлагает менее 300 градусов углового перемещения от минимального до максимального сопротивления. Тем не менее, имеются многооборотные потенциометры, называемые триммерами, которые обеспечивают более высокую степень точности вращения.

Многооборотные потенциометры позволяют вращать вал более чем на 360 градусов механического перемещения от одного конца резистивной дорожки к другому. Многооборотные горшки более дорогие, но очень стабильные с высокой точностью, используемой в основном для обрезки и точной регулировки. Два наиболее распространенных многооборотных потенциометра — это 3-ходовые (1080 o ) и 10-поворотные (3600 o ), но доступны 5-поворотные, 20-поворотные и более высокие 25-поворотные банки с различными омическими значениями.

Ползунковые потенциометр (слайдер)

Ползунковые потенциометры или ползунки предназначены для изменения значения их контактного сопротивления с помощью линейного движения, и, как таковая, существует линейная зависимость между положением ползункового контакта и выходным сопротивлением.

Слайд-потенциометры в основном используются в широком спектре профессионального звукового оборудования, такого как студийные микшеры, фейдеры, графические эквалайзеры и пульты управления звуком, что позволяет пользователям видеть с позиции пластиковой квадратной ручки или рукоятки пальца фактическую настройку слайда.

Одним из основных недостатков ползункового потенциометра является то, что они имеют длинную открытую щель, позволяющую наконечнику контакта свободно перемещаться вверх и вниз по всей длине резистивной дорожки. Этот открытый слот делает внутреннюю резистивную дорожку чувствительной к загрязнению от пыли и грязи, а также от пота и жира от рук пользователя. Прорезные войлочные крышки и экраны могут быть использованы для минимизации воздействия загрязнения гусениц.

Поскольку потенциометр является одним из самых простых способов преобразования механического положения в пропорциональное напряжение, их также можно использовать в качестве резистивных датчиков положения, также известных как датчик линейного перемещения. Потенциометры с подвижной углеродной дорожкой измеряют точное линейное (прямое) движение, при этом часть датчика линейного датчика является резистивным элементом, прикрепленным к скользящему контакту. Этот контакт в свою очередь прикреплен через стержень или вал к механическому механизму, подлежащему измерению. Затем положение ползуна изменяется в зависимости от измеряемой величины (измеряемой величины), которая, в свою очередь, изменяет значение сопротивления датчика.

Пресеты и триммеры

Потенциометры с предустановкой или триммером представляют собой небольшие потенциометры типа «установил и забыл», которые позволяют легко выполнять очень тонкие или случайные регулировки в цепи (например, для калибровки). Однооборотные поворотные потенциометры представляют собой миниатюрные версии стандартного переменного резистора, предназначенного для монтажа непосредственно на печатной плате, и регулируются с помощью отвертки с небольшим лезвием или аналогичного пластикового инструмента.

Читать также: Можно ли выжигатель использовать как паяльник

Как правило, эти предустановленные банки с линейным углеродным каналом имеют конструкцию с открытым каркасом или форму замкнутого квадрата, которые после того, как схема настроена и установлена ​​на заводе-изготовителе, затем остаются с этой настройкой, и их корректируют снова, только если происходят некоторые изменения в настройках схемы.

Будучи открытой конструкцией, предустановки каркаса подвержены механическому и электрическому ухудшению, влияющему на производительность и точность, поэтому они не подходят для непрерывного использования, и поэтому предустановленные горшки рассчитаны только на несколько сотен операций. Однако их низкая стоимость, небольшой размер и простота делают их популярными в некритических схемных приложениях.

Предварительные настройки можно регулировать от минимального до максимального значения в течение одного оборота, но для некоторых цепей или оборудования этот небольшой диапазон регулировки может быть слишком грубым, чтобы обеспечить очень чувствительные настройки. Однако многооборотные переменные резисторы работают, перемещая рычаг контакта. с помощью небольшой отвертки на несколько оборотов, в диапазоне от 3 до 20 оборотов, что обеспечивает очень точную настройку.

Потенциометры триммера или «триммеры» представляют собой многооборотные прямоугольные устройства с линейными направляющими, которые предназначены для установки и пайки непосредственно на монтажную плату через сквозное отверстие или для поверхностного монтажа. Это дает триммеру как электрические соединения, так и механический монтаж, а также закрытие дорожки в пластиковом корпусе позволяет избежать проблем пыли и грязи во время использования, связанных с предустановками каркаса.

Реостаты

Реостаты — большие мальчики мира потенциометров. Они представляют собой два переменных резистора подключения, сконфигурированных для обеспечения любого резистивного значения в пределах их омического диапазона для управления потоком тока через них.

Хотя теоретически любой переменный потенциометр может быть сконфигурирован для работы в качестве реостата, обычно реостаты представляют собой большие переменные резисторы с проволочной обмоткой большой мощности, используемые в приложениях с высоким током, поскольку основным преимуществом реостата является их более высокая номинальная мощность.

Когда переменный резистор используется в качестве двухполюсного реостата, только часть полного резистивного элемента, который находится между концевым выводом и подвижным контактом, будет рассеивать мощность. Кроме того, в отличие от потенциометра, выполненного в виде делителя напряжения, весь ток, протекающий через резистивный элемент реостата, также проходит через цепь контакта. Тогда контактное давление контакта на этот проводящий элемент должно выдерживать тот же ток.

Потенциометры доступны в различных технологиях, таких как: углеродная пленка, проводящий пластик, металлокерамика, проволочная обмотка и т.д. Номинальное или «резистивное» значение потенциометра или переменного резистора относится к резистивному значению всей стационарной дорожки сопротивления от одного фиксированного контакта до другой. Таким образом, потенциометр с номиналом 1 кОм будет иметь резистивную дорожку, равную значению фиксированного резистора 1 кОм.

В простейшей форме электрическую работу потенциометра можно считать такой же, как и для двух последовательно включенных резисторов со скользящим контактом, изменяющим значения этих двух резисторов, что позволяет использовать его в качестве делителя напряжения.

В нашем уроке о последовательных резисторах мы увидели, что через последовательную цепь течет один и тот же ток, поскольку существует только один путь для тока, и мы можем применить закон Ома, чтобы найти падения напряжения на каждом резисторе в серии цепи. Затем последовательная резистивная схема действует как сеть делителей напряжения, как показано на рисунке.

В этом примере выше два резистора соединены последовательно через источник питания. Поскольку они последовательны, эквивалентное или полное сопротивление, R T , следовательно, равно сумме двух отдельных резисторов, то есть: R 1 + R 2 .

Также являясь последовательной сетью, через каждый резистор протекает тот же ток, что и некуда идти. Однако падение напряжения на каждом резисторе будет отличаться из-за различных омических значений резисторов. Эти падения напряжения могут быть рассчитаны с использованием закона Ома с их суммой, равной напряжению питания в последовательной цепи. Так вот в этом примере V IN = V R1 + V R2 .

Принцип работы потенциометра – кратко | Статья

Вам когда-либо приходилось регулировать что-либо с помощью ползунков или поворотных ручек? Уровень громкости аудиосистемы, режим работы пылесоса, амплитуду частот эквалайзера? Или, возможно, Вы – более продвинутый пользователь, который занимается подстройкой параметров электронных плат? В любом из этих случаев Вам довелось иметь дело с потенциометрами.

Потенциометр

, как таковой, является делителем напряжения с тремя выводами. Центральный вывод является контактом с регулируемой точкой, а два оставшихся — выводами сопротивления. Принцип работы устройства заключается в том, что оперируя регулируемой точкой, можно влиять на напряжение между ней и одним из выводов.

Если использовать только один из выходов, получится обычный переменный резистор

, позволяющий регулировать различные параметры. В таком режиме потенциометр можно использовать для управления через панель, а подстроечные сопротивления (триммеры) — для калибровки электрической схемы.

Обычный потенциометр осуществляет полное перемещение регулируемой точки за один оборот регулировочного винта. Такие потенциометры дешевы и просты в изготовлении. Однако, в некоторых ситуациях их точность не отвечает поставленным задачам. Тогда на помощь приходят многооборотные потенциометры.

Многооборотный потенциометр

– это резистор, в котором полное перемещение регулируемой точки происходит за определенное количество оборотов винта, что значительно повышает точность регулировки.

Например, повернув ручку однооборотного потенциометра номиналом 10 кОм на пол-оборота, Вы измените сопротивление на 5000 Ом, что при допуске в 10% даст погрешность в 500 Ом.

Многооборотный потенциометр на 10 оборотов с тем же номиналом и допуском при таком повороте даст погрешность всего в 50 Ом, что составляет всего 0.5% от номинала.

Кроме того, с развитием технологий потенциометры эволюционируют: появились цифровые потенциометры, представляющие собой специальную микросхему.

В зависимости от конкретного назначения они могут иметь различные варианты корпуса, процент допуска, линейное либо логарифмически меняющееся сопротивление.

Понимание принципа действия потенциометра необходимо

, ведь мы взаимодействуем с ними каждый день, они окружают нас постоянно – почти каждый электронный прибор так или иначе содержит этот элемент.

Если вы испытываете трудности с подбором электронных компонентов, обращайтесь к нашим менеджерам за консультацией по телефону, при помощи электронной почты: [email protected] или посредством онлайн-консультанта. Специалисты DIP8.ru помогут разобраться в каталоге потенциометров и найдут необходимый элемент по указанным техническим характеристикам.

Также обратите внимание!

На наш склад поступили новые модели потенциометров
:

• 3314G-1-502E
• 534B1502JCB
• RS6011DY-10KDX2

Виды по «конусу» — характеру изменения сопротивления

«Конусом» или «законом» называется взаимосвязь между сопр. и положением скребка. Контролируется изготовителем. Возможно любое соотношение, но для большинства задач хватит ПТ линейных и логарифмических («звуковой конус»).

Может использоваться буквенный код, но такой не стандартизированный, у разных производителей может быть иным, но обычно маркировка такая:

• Азия и США. А — для логарифмической, C — для обратной логарифмической (редкие, экспоненциальные) и B — для линейной конусности;
• Европа — А для линейной, C и B для логарифмической, F — для обратной ее разновидности.

Объяснение

Процентное соотношение, касающееся нелинейного конуса, относится к показателю сопр. в средней точке вращения вала. Конус бревна на 10 % измеряет 10 % общего R на ней. То есть 10% логарифм. конуса на ПТ 10 кОм дает 1 кОм на указанной отметке. Выше процент — круче логарифм. кривая.

Покупка потенциометров ПТП, ППМЛ, ПЛП, ППМФ, ППБЛ, цены

Купим потенциометры, представленные на данной странице, по высоким ценам на постоянной основе на всей территории Российской Федерации и стран ближнего зарубежья. Работаем с частными лицами более 6 лет.

Потенциометры специального назначения бывают следующих марок: ППМЛ-М, ППМЛ-И, ППМЛ-ИМ, ППМЛ-Ф, ППМФ-М, ППБЛ-В, РПП, ПТП-1, ПТП-2, ПТП-5, ПЛП-1, ПЛП-2. В таблице ниже представлены фото и цены на подходящие потенциометры. Некоторые потенциометры, как например ПТП 5, бывают с проволокой из нихрома или манганина. Как правило в таких потенциометрах цифра 5 стоит в белом прямоугольнике. Более подробно смотрите фото строенного потенциометра ПТП 5 и другие фотографии деталей.

Отдельно, нажав на слово Подробнее , Вы перейдете на страницу Потенциометры ППМЛ , где получите информацию о том, какие именно потенциометры подходят для продажи на лом. Также дополнительную информацию о содержании драгоценных металлов в потенциометрах Вы можете получить на странице Потенциометры. Содержание драгметалла .

Обращаем ваше внимание, что величина реального содержания драгоценных металлов в потенциометрах отличается от табличного значения и колеблется в пределах 20-30% от заявленной в таблице. Точная цена определяется только после разборки и взвешивания проволоки.