Kas yra potenciometras?
Potenciometras, sutrumpintas kaip „puodai“, yra rezistorius, turintis mechaninį reguliavimo mechanizmą, kurį galima rankiniu būdu sureguliuoti atsižvelgiant į jo atsparumo vertę. Pats rezistorius suteikia fiksuotą pasipriešinimo vertę, naudojamą užkirsti kelią ar „apriboti“ srovės srautą grandinėje. Potenciometro esmė yra kintamasis rezistorius.
Potenciometro veikimo principas yra sureguliuoti išėjimo įtampą per įtampos daliklį ir tiksliai išmatuoti (ty „matuoti“) potencialą, kuris taip pat yra pavadinimo „potentiometras“ kilmė. Išėjimo signalas, kurį jie sukuria, yra proporcingas fizinei šepetėlio padėčiai ant pasipriešinimo elemento, o kaip pasyvus elementas, potenciometras gali veikti be papildomo maitinimo šaltinio ar grandinės.
Trumpa potenciometrų istorija
Greito energijos tyrimų ir plėtros plėtros fone XIX amžiaus pradžioje daugelis žmonių pradėjo tyrinėti elektros energijos kiekio prietaisuose ar grandinėse kontrolės metodus. Potenciometro koncepcija nebuvo pasiūlyta iki 1841 m. 1872 m. Tomas Edisonas išrado pirmąjį praktinį anglies potenciometrą.
Šiuolaikiniai potenciometrai turi mažesnius kiekius ir didesnį tikslumą, jie yra įvairių rūšių ir pakavimo formų pagal taikymo reikalavimus. Jie plačiai naudojami norint sureguliuoti ryškumą, garsą, garso signalus, taip pat vaizdo ryškumą ir spalvą, taip pat gali būti naudojami kaip padėties jutikliai.
Kaip veikia potenciometras?
Vidinis sukamojo potenciometro darbo principas
Objekto pasipriešinimas priklauso nuo kelių veiksnių, iš kurių vienas yra jo ilgis. Kai medžiaga ir skerspjūvis yra vienodi, objekto, kurio ilgis yra 10 centimetrų ilgio, atsparumas yra perpus mažesnis nei objekto, kurio ilgis yra 20 centimetrų. Potenciometras naudoja šį principą. Pakoreguodamas slydimo kontakto tiesinę ar sukimosi padėtį ant vienodo pasipriešinimo elemento, potenciometras gali pakeisti dabartinio kelio ilgį, taip pakoreguodamas išėjimą.
Įvesties įtampa taikoma visam varžiniam elementui, o išėjimo įtampa yra įtampos kritimas tarp fiksuoto varžo elemento ir slenkančio kontakto. Stumdomo kontakto padėtis nustato įėjimo įtampą, taikomą grandinei.
Dėl poreikio išsklaidyti įvesties galią, potenciometrai retai naudojami valdymui, viršijančiam 1 vatą, nes per didelė galia gali sukelti nepriimtiną šildymą. Priešingai, potenciometrai kontroliuoja kitus komponentus, reguliuodami analoginius signalus. Pvz., Paprastas šviesos reguliatorius naudoja potenciometrą, norėdamas valdyti tris galutinius dvikryptį tiristorių (TRIAC), kad sureguliuotų šviesos ryškumą.
Potenciometrų tipai
Potenciometrai daugiausia suskirstyti į dvi kategorijas: analoginius potenciometrus ir skaitmeninius potenciometrus.
Analoginis potenciometras: valdykite išvestį rankiniu būdu veikdami mechaninius komponentus, paprastai dvi
Rotacinis potenciometras: sukant rankenėlę ar veleną, atsparumą ir išėjimą galima pakeisti. Versija be veleno naudoja atsuktuvą reguliavimui, paprastai vadinamu žoliapjove.
Linijinis potenciometras: keičia pasipriešinimą slenkant, tinkami pritaikymams, kuriems reikalingas tiesinis ryšys.
Skaitmeninis potenciometras: sureguliuoja išvestį per skaitmeninius signalus ir nereikia mechaninio veikimo. Šiame straipsnyje pagrindinis dėmesys skiriamas analoginių potenciometrų aptarimui.
Kitų tipų analoginiai potenciometrai
Remiantis taikymo reikalavimais, analoginiai potenciometrai taip pat apima šiuos potipius:
Išankstiniai nustatymai ir reguliatoriai: Mažos plokštės pritvirtinti komponentai, naudojami derinimui ir kalibravimui.
Dvigubas potenciometras: Dviejų potenciometrų sujungimas ant vienos ašies vienu metu gali sureguliuoti du signalus.
Servo potenciometras: potenciometras, sujungtas su besisukančiu velenu (pvz., Varikliu), kad būtų galima aptikti padėtį.
Logaritminis potenciometras: atsparumas keičiasi logaritmiškai ir dažniausiai naudojamas tūrio reguliavimui.
Koaksialinis potenciometras: Du sukamieji potenciometrai yra montuojami kartu daugiafunkcinei kontrolei.
Stumdomas potenciometras: sureguliuoja pasipriešinimą stumdomomis, tinkamomis maišytuvams ar ekvalaizatoriams.
Elektrinis slydimo potenciometras: vairuojamas mažo nuolatinės srovės variklio, naudojamas automatizavimo valdymui.
Vieno posūkio ir daugialypės pasukimo potenciometrai: tinkami atitinkamai įprastoms ir aukšto tikslumo programoms.
Skirtumas tarp potenciometrų ir reometrų
Potenciometrai yra trys galiniai komponentai, paprastai naudojami įtampos kontrolei; Varistoriai yra du galiniai komponentai, naudojami srovės valdymui. Potenciometras gali būti naudojamas kaip kintamasis rezistorius, atjungdamas vieną galą. Varistoriai dažniausiai yra didelės galios vielos žaizdų rezistoriai, naudojami didelei srovei valdyti lempas ar variklius.
Potenciometras ir sukamasis kodavimo įrenginys
Rotacinis kodavimo įrenginys paverčia veleno kampinį poslinkį į skaitmeninį signalą, kurio struktūra ir paskirtis skiriasi nuo potenciometrų. Potenctiometrai yra analoginiai įrenginiai, kuriuos lengva nustatyti, o sukamieji kodavimo įrenginiai yra labai tikslumas skaitmeniniai įrenginiai, tačiau norint išversti signalus, reikia papildomos grandinės.
Potenciometrų našumo parametrai
Atsparumas: bendra potenciometro pasipriešinimo vertė.
Įvertinta galia: maksimali toleruotina galia.
Rezoliucija: Tikslumas priklauso nuo šepetėlio judėjimo.
Stumdomas triukšmas: elektrinis triukšmas, kurį sukelia vidinis kontaktas.
Temperatūros koeficientas: laipsnis, kuriuo atsparumas keičiasi atsižvelgiant į temperatūrą.
Mechaninė gyvenimo trukmė: ciklų skaičius.
Potenciometrų pranašumai ir trūkumai
Privalumai apima paprastą dizainą, mažos išlaidos, patogus veikimas ir daugybė pasipriešinimo verčių; Trūkumai yra ribotas pralaidumas, lengvai nusidėvėjimas ir galimas elektrinio triukšmo generavimas.
Bendros programos
Kaip minėta anksčiau, potenciometrai dažniausiai naudojami garso ir vaizdo įrenginiuose ar sistemose, kad būtų galima valdyti tokius parametrus kaip tūris, ryškumas, kontrastas ir spalva. Jie taip pat gali būti naudojami matuojant įtampą bandymo įrangoje, taip pat padėties jutimui proceso valdymo ir automatizavimo sistemose. Potenciometrų lankstumas ir jų, kaip kintamo rezistorių, potencialas ne tik riboja juos šiomis įprastomis programomis, bet ir yra beveik visi analoginiai ir daugelį skaitmeninių programų. Kol reikia aktyviai valdyti grandinę ar gauti grįžtamąjį ryšį iš grandinės, potenciometrai gali būti naudojami kaip alternatyvus sprendimas.
apibendrinti
„Potentiometras“ yra gana paprastas prietaisas, kuris naudoja brandžią technologiją, kad būtų pasiektas įtampos valdymo ar matavimo funkcijas įvairiuose elektroniniuose ar elektriniuose prietaisuose ir sistemose. Jie taip pat gali tiksliai suvokti ir išmatuoti tiesinį ar sukimosi judesį.
