Потенциометр это: что такое, виды, подключение, схема, как работает

Potentiometers: a refresher

In our Intro to Electronics lessons, we learned about potentiometers. Recall that a potentiometer (or pot) is a three-terminal resistor with a sliding or rotating contact that can be used to dynamically vary resistance.

Video. This animation shows how the wiper can be used to vary resistance in a rotary potentiometer. The figure on the right is the formal electrical symbol. Animation by Jon Froehlich. Created in PowerPoint.

Potentiometers are common electronic components found in everything from volume controls to analog joysticks. In our UW courses, we often provide 10kΩ potentiometers in our kits like the 10K panel mount potentiometer and 10K trim potentiometer, shown below.

Figure. Two example potentiometers commonly included in our hardware kits: a 10kΩ panel mount and and a 10kΩ trim potentiometer.

How does a potentiometer work

Potentiometers have three legs: the resistance between the outer two legs (Leg 1 and Leg 3) will not vary. For example, if you are using a 10kΩ potentiometer, then the resistance between Legs 1 and 3 will always be 10kΩ regardless of wiper position (Leg 2). If you’re using a 1kΩ resistor, then the resistance between Legs 1 and 3 will be 1kΩ, and so on.

The power of a potentiometer is in that middle leg (Leg 2) whose resistance varies depending on the potentiometer’s sliding or rotating contact (the wiper) position. It may help to think of a potentiometer as containing two interdependent resistors \(R_1\) and \(R_2\) that always sum to \(R_{Total}\) (where \(R_{Total}\) is the potentiometer’s total value like 1kΩ or 10kΩ). As you move the slider contact, \(R_1\)’s resistance will increase as \(R_2\)’s resistance decreases. See animation below.

Video. Animation by Jon Froehlich. Created in PowerPoint.

Potentiomers as variable resistors vs. voltage dividers

There are two common ways to use a potentiometer: as a variable resistor or rheostat—where you only hook up two legs (the wiper leg and an outer leg)—and as a voltage divider. The latter is how we’ll use potentiometers as input to our microcontrollers.

Below, we are going to focus on using a potentiometer first as a two-legged variable resistor and then as a voltage divider with our Arduino.

Какие переменные резисторы можно продать

Переменные резисторы можно сдать вместе с другими радиодеталями в Москве. Многие компании, принимающие цветные металлы, могут предложить выгодную сумму за определенные модели.

Особенно ценятся переменные резисторы в эбонитовой оболочке. Такие экземпляры имеет в своем составе, в хорошем количестве палладий. Он присутствует в изделиях серий ППЗ, под номерами 41, 43,47. Но речь идёт о резисторах без обозначения на поверхности в виде ромба. Большую роль играет маркировка, которая присутствует на поверхности детали, от нее зависит содержание драгметалла и стоимость изделия. Рассмотреть, как выглядят ценные модели можно на сайтах радиолюбителей, также в сети можно узнать примерную стоимость резисторов, содержащих благородные металлы.

Продать резисторы

Изделия, на которых нет ромба также принимаются, но оцениваются не так высоко как вышеперечисленные. В таких моделях отсутствует палладий. Несмотря на это, есть серия резисторов, на поверхности которых отсутствует обозначение, но наполнение такое же, как и деталей с ромбом. Поэтому лучше продавать радиодетали в Москве специальным компаниям, где сначала производится проверка детали, затем ее оценка. Отличить ценные радиокомпоненты, на которых отсутствует маркировка могут только специалисты. Чтоб не ошибиться с оценкой резистора, можно самостоятельно разобрать его, и изъять драгметаллы. Такая процедура не сложная, модели таких резисторов легко вскрываются.

В пунктах приема принимают переменные резисторы в металлическом корпусе. Поверхность изделия производится из алюминия. В составе такой модели медно-никелевый микс, медная и магнитная проволока. В переменных резисторах также содержится серебро. Драгметалл наносится на контакты и бегунок.

Память

Потенциометры, имеющие в своем составе энергонезависимую память EEPROM, при подаче питающих напряжений устанавливаются в определенное положение, программируемое при регулировке электронного устройства. Если ЦП не имеет встроенной энергонезависимой памяти, то при включении питания, как правило, его движок устанавливается в начальное положение в ЦП с логарифмической характеристикой и в среднее положение в ЦП с линейной характеристикой. В AD5228 предустановка в начальное или среднее положение при подаче питания программируется коммутацией соответствующего вывода. Все ЦП фирмы Winbond Electronics и большая часть ЦП фирм Catalist Semiconductor и Intersil имеют встроенную энергонезависимую память. Все ЦП фирм Austriamicrosystems и Microchip, напротив, не имеют такой памяти. Среди ЦП, выпускаемых Analog Devices и Maxim, есть однократно программируемые изделия. Такие ЦП после установки движка в требуемое положение можно перевести в состояние, при котором последующая регулировка будет уже невозможна.

Таблица 2. Цифровые потенциометры (полную версию таблицы см. на сайте http://www.finestreet.ru/_pub/Table_2_full.xls)

Таблица 2. Цифровые потенциометры (полную версию таблицы см. на сайте http://www.finestreet.ru/_pub/Table_2_full.xls)

Таблица 2. Цифровые потенциометры (полную версию таблицы см. на сайте http://www.finestreet.ru/_pub/Table_2_full.xls)

Таблица 2. Цифровые потенциометры (полную версию таблицы см. на сайте http://www.finestreet.ru/_pub/Table_2_full.xls)

Преимущества конструкции

Потенциометр постоянного тока ПП 63 с драгоценными металлами обладает рядом преимуществ, которые делают его особенно привлекательным для использования в различных областях. Вот некоторые из них:

Высокая точность: благодаря применению драгоценных металлов, таких как платина и золото, потенциометр обеспечивает высокую точность измерений и регулировки

Это особенно важно в прецизионных приборах и системах, где требуется максимальная точность.

Длительный срок службы: использование драгоценных металлов делает потенциометр очень прочным и стойким к агрессивной среде или вибрациям. Он способен выдерживать длительную эксплуатацию без потери своих свойств и характеристик.

Низкая температурная зависимость: благодаря особой структуре и компонентам, потенциометр обладает низкой температурной зависимостью, что позволяет ему сохранять свою работоспособность и точность в широком диапазоне температур.

Устойчивость к коррозии: за счет применения драгоценных металлов, потенциометр обладает высокой устойчивостью к коррозии и окислению

Это позволяет ему успешно эксплуатироваться в различных условиях и средах, включая влажные и агрессивные.

Широкий диапазон применения: потенциометр постоянного тока ПП 63 с драгоценными металлами широко используется в различных областях, включая радиотехнику, медицинскую технику, аудио и видео оборудование, а также в промышленности и научных исследованиях.

В целом, потенциометр постоянного тока ПП 63 с драгоценными металлами является надежным и эффективным инструментом для регулировки и измерения постоянного тока. Его преимущества в точности, долговечности, устойчивости и широком диапазоне применения делают его одним из наиболее предпочтительных вариантов для использования в различных областях.

Какие драгоценные металлы содержатся в резисторе

Резисторы есть во многих радиоэлектрических приборах. В содержании данной детали возможно отыскать многие, как цветные, так и драгоценные металлы. Какие именно драгметаллы в резисторах можно найти? Часто в корпусе резистора можно обнаружить сплав меди или даже серебра. Данный драгоценный металл используется для надёжности конструкции и её долгосрочной службы.

Ещё в резисторе зарубежной сборки порой оказывается золотой сплав. Есть большое содержание драгметаллов в резисторах переменного типа, также в них можно найти и цветные элементы, пригодные для скупки и продажи. В резисторах из эбонита расположена сердцевина, выполненная из материала палладий. А в металлическом резисторе может применяться алюминиевый сплав. Проволока, используемая при создании резисторов, тоже порой состоит из драгоценных материалов.

Часто задаваемые вопросы

1. Является ли потенциометр устройством ввода или вывода?

Потенциометр устройство ввода. Он используется для ввода аналоговых сигналов в система изменяя сопротивление, которое, в свою очередь, изменяет напряжение на нем. Это можно использовать для контроля различные аспекты of электронное устройство, например громкость или яркость.

2. Как с помощью потенциометра сравнивают ЭДС элемента?

Потенциометр используется для сравнения ЭМП (Электродвижущая сила) ячейки путем создания схемы делителя напряжения. Потенциометр регулируется до тех пор, пока в цепи не перестанет течь ток, при какая точка напряжение на потенциометре равно ЭМП клетки.

3. Что измеряет потенциометр?

Потенциометр измеряет напряжение на его терминалы. Регулируя положение дворника на резистивном элементе, можно изменять напряжение, что делает его полезным инструментом для регулировки. электрические параметры в цепи.

4. Как работает потенциометр?

Функции потенциометра изменяя сопротивление в электрическая цепь. Он состоит из резистивного элемента и подвижный дворник. Двигаясь по резистивному элементу, дворник меняет сопротивление, что, в свою очередь, изменяет напряжение на потенциометре.

5. Что такое печатная плата потенциометра?

Плата потенциометра (Печатная плата) — это тип потенциометра, предназначенный для установки на печатная плата. Обычно он имеет три терминала: один для вход напряжение, один для выходного напряжения и один для земля.

6. Снижает ли потенциометр напряжение?

Да, потенциометр может снизить напряжение в цепи. Это достигается путем деления напряжения в цепи в зависимости от положения дворника на резистивном элементе.

7. Чем отличается потенциометр от реостата?

Оба потенциометра и реостаты переменный резисторs, но они используются по-разному. Потенциометр используется для изменения напряжения в цепи, а реостат — для изменения тока.

8. Как потенциометр используется для измерения смещения?

Потенциометр можно использовать для измерения смещения, подключив его к механическая система. Так как система перемещается, он меняет положение дворника на потенциометре, что меняет сопротивление и поэтому напряжение. Это изменение напряжения можно измерить и использовать для определения смещение.

9. Изменяет ли потенциометр сопротивление?

Да, потенциометр меняет сопротивление. в зависимости от положения дворника на резистивном элементе. Это позволяет ему изменять напряжение в цепи, что делает его полезным инструментом для регулировки. электрические параметры.

10. Что вызывает выход из строя потенциометра?

Потенциометр может выйти из строя из-за износа резистивного элемента или дворника, особенно если он используется часто или в суровые условия. Другие причины Причиной неисправности может быть коррозия, грязь или мусор в потенциометре, или короткое замыкание.

Основное разделение потенциометров:

а) характер изменения сопротивления:

линейные (обозначаются буквой A) – изменение сопротивления прямопропорционально углу поворота скользящего контакта;

логарифмические (обозначаются буквой B) – изменение сопротивления происходит с начала быстро, потом замедляется;

экспоненциальные (обозначаются буквой C) – изменение сопротивления происходит с начала медленно, потом ускоряется

Обратите внимание, иногда обозначение типа потенциометра (буквами A, B, C) может быть иным в зависимости от производителя потенциометра, поэтому вы должны проверять это по техническому описанию конкретного экземпляра.

б) типа корпуса:

— монтажные (под пайку на плату);

— оборотные стационарные (размещаемые на корпусе );

Тип	Описание	Применение
Однооборотные	Вращение движка осуществляется на один оборот (примерно 270 градусов или 3/4 полного оборота)	Наиболее часто такие потенциометры используется в устройствах, где одного оборота вполне достаточно для осуществления регулировки.
Многооборотные	Движок резистора может совершать несколько оборотов (в основном 5, 10 или 20) для повышения точности. В них, как правило, резистивный элемент имеет спиральную или винтовую форму.	Они используется там, где требуется высокая точность и разрешение. Многооборотные потенциометры часто используются в качестве подстроечных резисторов на печатной плате.
Сдвоенные	Сочетает в себе два отдельных резистора на одном валу, что позволяет осуществлять параллельную регулировку двух каналов. Наиболее распространены потенциометры с линейным и логарифмическим сопротивлением.	Используется, например, в стерео регуляторах громкости аудио или других устройствах, где необходимо одновременно отрегулировать сразу два независимых канала.

— ползунковые (линейные);

Тип	Описание	Применение
Ползунковый потенциометр	Одинарный ползунковый линейный потенциометр предназначен в основном для аудио устройств. Высококачественные резисторы часто изготавливают из проводящего пластика.	Для одного канала
Двойной ползунковый потенциометр	Двойной потенциометр, так же как и сдвоенный оборотный потенциометр позволяет регулировать два независимых канала.	Часто используется для управления стерео в профессиональной аудиосистеме и других устройствах, где необходимо управлять двумя каналами одновременно.
Многооборотный ползунковый потенциометр	Имеет шпиндель, который переводит вращательное движение в поступательное линейное перемещение движка потенциометра по резистивному элементу.	Используется там, где требуется высокая точность и разрешение. Многооборотный ползунковый потенциометр используются в качестве подстроичника на печатной плате, но не так часто, как поворотный многооборотный.

Конструкция потенциометра

Потенциометр чаще всего имеет 3 вывода: два вывода соединены друг с другом путем постоянного сопротивления, третий вывод имеет подвижной контакт, который перемещается по поверхности постоянного сопротивления.

Использование потенциометров

Потенциометры широко используются в схемах, чтобы гарантировать взаимодействие с пользователем или регулировку электронным техником. В большинстве схем в бытовой электронике они есть либо в аналоговой, либо в цифровой форме. Однако с наступлением цифровой эпохи аналоговые потенциометры приходят в упадок и часто заменяются цифровыми элементами управления. Производители аудиоустройств по-прежнему очень привязаны к потенциометрам, поскольку они находятся в настройках громкости / частоты на радио , эквалайзерах и т. Д.

Аудио / видео приложения

Прямолинейные потенциометры ( фейдеры )

Смесительный пульт с поворотным и прямолинейным потенциометрами

Устройства, предназначенные для обработки звука или видео, часто имеют потенциометры, прямолинейные или поворотные. Эти потенциометры используются для управления различными параметрами звука (громкость, частота и т . Д. ).

Логарифмический потенциометр (логарифмический) используется для изменения громкости в усилителях, радиоприемниках и т. Д. Его логарифмическая кривая намеренно выбрана максимально приближенной к чувствительности человеческого уха. Амплитуда отклика у людей действительно логарифмическая. Это позволяет имитировать линейность при повороте потенциометра. Например, для потенциометра между 1 и 10 значение 9 будет иметь громкость вдвое меньше максимальной (10). Потенциометр противозабивного типа находится на обратной стороне бревна . Обычно его комбинируют с журналом , например, для управления балансом в стереосистеме (увеличение звука с одной стороны должно уменьшать его с другой).

Прямолинейные потенциометры часто используются в устройствах управления звуком, таких как эквалайзеры или микшеры . Их также можно найти в радиоприемниках для регулировки громкости или частоты приема.

Телевидение

На старых моделях телевизоров поворотные потенциометры можно использовать для регулировки контрастности , яркости или даже насыщенности . Другие устройства также имеют потенциометр вертикального удержания, который регулирует частоту синхронизации между принятым сигналом и скоростью нарастания. Производимые в настоящее время устройства в значительной степени контролируются пользователем с помощью дискретных элементов управления. Например, регулировку контрастности на экране компьютера можно выполнить с помощью двух кнопок (+ и -) в сокращенном диапазоне возможных значений (например, от 1 до 100).

Преобразователи

Потенциометры используются для преобразования смещения или вращения в сторону других физических величин (сопротивление / напряжение / ток). Этот принцип позволяет производить датчики. Такое устройство используется в гитарных педалях эффектов типа вау-вау : съемная педаль соединена со стойкой , зубья которой вращают шестерню, установленную на потенциометре. Это позволяет вам контролировать интенсивность звукового эффекта. Потенциометр используется для измерения угла открытия дроссельной заслонки двигателя с искровым зажиганием с электроникой впрыска .

Компьютеры

В аналоговых компьютерах потенциометры используются для усиления или уменьшения промежуточных значений константами или для определения начальных значений для расчета. Потенциометр, активируемый моторизованным механизмом, может использоваться в качестве генератора функций .

Использование переменного сопротивления

Потенциометр мощности с резистивной полосой, образованной катушкой, обычно соединенной с реостатом.

Потенциометр используется как переменный резистор, чтобы иметь возможность изменять силу тока. Это устройство называется реостатом . Некоторые резисторы, предназначенные для этого применения, намотаны особым образом: сечение проводника на одном конце потенциометра больше.

Эквивалентная диаграмма

Эквивалентная диаграмма потенциометра

Эквивалентная схема переменного резистора

Для формулировок потенциометр значения P следует рассматривать как 2 резистора R ₁ и R ₂ , общей точкой которых является курсор. Эти 2 резистора имеют значение, зависящее от положения курсора.

Это положение определяется параметром α или значением от 0% (или 0) до 100% (или 1). Выберем α = 0 для одного конца (A) пути и α = 1 для другого конца (B).

Тогда у нас есть:

р1знак равноα.п,р2знак равно(1-α).пи другиер1+р2знак равноп{\ Displaystyle R_ {1} = \ alpha .P, \, \, R_ {2} = (1- \ alpha) .P \ quad {\ text {и, следовательно,}} \ quad R_ {1} + R_ {2 } = P}

При использовании в качестве переменного резистора эквивалентная схема упрощается:

Тогда у нас есть:

рВBзнак равноα.п{\ Displaystyle R_ {AB} = \ альфа .P}

Типы потенциометров

Потенциометры, также известные как переменный резисторРеостаты или реостаты представляют собой электрические компоненты, позволяющие регулировать значение сопротивлениявнутри цепи. Они широко используются в различных приложениях, таких как делители напряжения, аналоговая обработка сигналов, электронное управление, формирование сигнала, регулировка тока, регулировка громкости, регулировка тембра и многое другое. В этой статье, мы рассмотрим различные типы потенциометров и их уникальные характеристики.

Трехвыводные потенциометры

Трехконтактные потенциометры, также известные как триммерные потенциометры, представляют собой компактные и регулируемые резисторы которые имеют три терминала. Они обычно используются для тонкая настройка значение сопротивленияs в электронных устройствах и схемах. Эти потенциометры часто встречаются в приложениях, где точная калибровка требуется, например, в аудиооборудовании, приборах и электротехнические проекты.

Предустановленные потенциометры

Предустановленные потенциометры, также известная как отделка горшков или триммеры, миниатюрные переменный резисторкоторые предварительно отрегулированы во время производства и не могут быть легко отрегулированы В конце-пользователь. Они обычно используются для первоначальная калибровка или установка специфичный значение сопротивления в электронных схемах. Предустановленные потенциометры часто встречаются в приложениях, где необходимость значение сопротивленияs необходимо установить, например, в сборка печатной платы, электронные устройства и Индустриальная автоматизация.

Цифровые потенциометры

Цифровые потенциометры, также известные как цифровые горшки, представляют собой электронные компоненты это использование цифровые сигналы контролировать значение сопротивленияс. В отличие от традиционные потенциометры, цифровые потенциометры не иметь физическая ручка или ползунок для регулировки. Вместо этого они управляются в цифровом виде через микроконтроллеры или другие цифровые интерфейсы. Цифровые потенциометры обычно используются в приложениях, где точный и автоматизированный регулировка сопротивленияs необходимы, например, в аудиосистемах, обработка цифрового сигнала, и устройства связи.

Линейные и логарифмические потенциометры

Потенциометры можно разделить на два основных типа на основании их сужение: линейный и логарифмический.

Линейные потенциометры, также известная как линейные конусные потенциометры, Имеют линейная связь между положением дворника и значение сопротивления. Это означает, что при движении дворника по резистивному элементу сопротивление изменяется при постоянная ставка. Линейные потенциометры обычно используются в приложениях, где линейный ответ желательно, например, в регуляторы громкости, контроль скорости двигателяs, и диммеры.

Логарифмические потенциометры, также известная как аудио конусные потенциометры, Имеют логарифмическое отношение между положением дворника и значение сопротивления. Это означает, что сопротивление изменяется экспоненциально при движении дворника вдоль резистивного элемента. Логарифмические потенциометры обычно используются в аудио приложения, Такие, как регуляторы тембра и эквалайзеры, где человеческое ухо воспринимает интенсивность звука логарифмически.

Поворотный Потенциометр

Поворотные потенциометры, также известная как вращающиеся горшки или поворотный переменный резисторs, представляют собой потенциометры, которые имеют круглый форм-фактор. Они состоят из резистивного элемента и вращающийся вал ручка прикреплен к нему. Вращая ручку, стеклоочиститель перемещается вдоль резистивного элемента, позволяя непрерывная регулировка значение сопротивления. Поворотные потенциометры обычно используются в приложениях, где ручное управление требуется, например, в аудиооборудовании, электронные инструменты, и Панели управления.

Таким образом, потенциометры универсальны. электронные компоненты которые находят применение в самых разных отраслях. Будь то корректировка уровни громкости, тонкая настройка значение сопротивленияsили управления аналоговыми сигналами, потенциометры играют решающую роль в электронная схема. Понимание разные типы потенциометров, таких как трехконтактные потенциометры, потенциометры предварительной настройки, цифровые потенциометры, линейные и логарифмические потенциометрыи поворотные потенциометры позволяют инженерам и любителям выбирать правильный компонент для их конкретные потребности.

Подстроечные резисторы

Подстроечные резисторы являются разновидностью переменных и служат для разовой и точной настройки радиоэлектронной аппаратуры в процессе ее монтажа, наладки или ремонта. В качестве подстроечных используют как переменные резисторы обычного типа с линейной функциональной характеристикой, ось которых выполнена «под шлиц» и снабжена стопорным устройством, так и резисторы специальной конструкции с повышенной точностью установки величины сопротивления.

Рис. 14 — Подстроечные резисторы

В основной своей массе подстроечные резисторы специальной конструкции изготавливают прямоугольной формы с плоским или кольцевым резистивным элементом. Резисторы с плоским резистивным элементом (рис. 15,а) имеют поступательное перемещение контактной щетки, осуществляемое микрометрическим винтом. У резисторов с кольцевым резистивным элементом (рис. 15,б) перемещение контактной щетки осуществляется червячной передачей.

Рис. 15 — Подстроечные резисторы специальной конструкции (многооборотные)

При больших нагрузках используются открытые цилиндрические конструкции резисторов, например, ПЭВР.

Рис. 16 — Мощный подстроечный резистор типа ПЭВР

На принципиальных схемах подстроечные резисторы обозначаются также как и переменные, только вместо знака регулирования используется знак подстроечного регулирования.

Рис. 17 — Условное графическое обозначение подстроечного резистора