Šta je potenciometar?
Potenciometar, skraćeni kao "lonci", otpor je s mehaničkim mehanizmom za podešavanje koji se može ručno prilagoditi za njegovu vrijednost otpora. Sam otpornik pruža vrijednost fiksne otpornosti koja se koristi za sprečavanje ili 'ograničenje' protoka struje u krugu. Suština potenciometra je varijabilni otpornik.
Princip rada potenciometra je podešavanje izlaznog napona kroz razdjelnik napona i precizno mjere (tj. "Mjere") potencijal, koji je ujedno i porijeklo imena "potenciometra". Izlazni signal koji generiraju proporcionalni su fizičkom položaju četke na elementu otpornosti i kao pasivni element, potenciometar može raditi bez dodatnog napajanja ili kruga.
Kratka istorija potenciometra
Protiv pozadine brzog razvoja u istraživanju i razvoju energije u početkom 19. stoljeća počeli su istraživati metode za kontrolu količine električne energije na uređajima ili sklopovima. Koncept potenciometra nije predložen do 1841. godine. 1872. godine, Thomas Edison izumio je prvi praktični potenciometar ugljika.
Moderni potenciometri imaju manje količine i veću preciznost i dolaze u raznim vrstama i obrascima za pakiranje prema zahtjevima za aplikacije. Široko se koriste za prilagođavanje svjetline, jačine zvuka, audio signala, kao i za video osvetljenje i boju, a mogu se koristiti i kao senzori položaja.
Kako funkcionira potenciometar?
Interni princip rada rotacijskog potenciometra
Otpornost objekta ovisi o više faktora, od kojih je jedna njena dužina. Kada su materijal i presjek isti, otpornost objekta s dužinom od 10 centimetara je polovina objekta dužine 20 centimetara. Potenciometar koristi ovaj princip. Podešavanjem linearnog ili rotacijskog položaja kliznog kontakta na jedinstvenom elementu otpornosti, potenciometar može promijeniti dužinu trenutne staze, na taj način podešavanje izlaza.
Ulazni napon primjenjuje se na cjelokupni otporni element, dok je izlazni napon pad napona između fiksnog otpornosti i kliznog kontakta. Položaj kliznog kontakta određuje ulazni napon koji se primjenjuje na krug.
Zbog potrebe za rasijanjem ulazne snage, potenciometri se rijetko koriste za kontrolu energije veće od 1 vati, jer pretjerana snaga može rezultirati neprihvatljivim grijanjem. Naprotiv, potenciometri kontroliraju ostale komponente prilagođavanjem analognih signala. Na primjer, jednostavan regulator svjetla koristi potenciometar za kontrolu tri terminal dvosmjernog tiristora (Triac) za podešavanje svjetla.
Vrste potenciometra
Potenciometri su uglavnom podijeljeni u dvije kategorije: analogni potenciometri i digitalni potenciometri.
Analogni potenciometar: Upravljajte izlazom ručnim radnim mehaničkim komponentama, obično u dva oblika: linearno i okretno
Rotacijski potenciometar: rotiranjem gumba ili osovine, otpor i izlaz se mogu mijenjati. Verzija bez osovine koristi odvijač za podešavanje, obično se naziva kao trimer.
Linearni potenciometar: Promjene otpornosti kliznim, pogodnim za aplikacije koje zahtijevaju linearni odnos.
Digitalni potenciometar: Podešava izlaz putem digitalnih signala bez potrebe za mehaničkim operacijom. Ovaj se članak fokusira na raspravu o analognim potenciometrima.
Ostale vrste analognih potenciometra
Prema zahtjevima aplikacije, analogni potenciometri uključuju i sljedeće podvrste:
Predesi i podešavanja: Malene komponente sa podiznim krugom koje se koriste za uklanjanje pogrešaka i kalibracije.
Dvostruki potenciometar: Kombinovanje dva potenciometra na jednoj osi može istovremeno prilagoditi dva signala.
Servo potenciometar: potenciometar spojen na rotirajuće osovine (kao što je motor) za otkrivanje položaja.
Logaritamski potenciometar: Otpor se mijenja logaritamski i obično se koristi za podešavanje jačine zvuka.
Koaksijalni potenciometar: dva rotacijska potentiometra su ugrađena koaksijalno za višenamjensku kontrolu.
Klizni potenciometar: Podešavanje otpora kliznim, pogodnim za miksere ili ekvilajzere.
Električni klizni potenciometar: Vođen malim DC motorom, koji se koristi za kontrolu automatizacije.
Pomentiometri za jednu koraku i više okretaja: Pogodno za obične i visoko precizne aplikacije.
Razlika između potenciomera i reometra
Potenciometri su tri terminalne komponente koje se obično koriste za kontrolu napona; Varistori su dvije terminalne komponente koje se koriste za trenutnu kontrolu. Potenciometar se može koristiti kao varijabilni otpornik isključivanjem jednog kraja. Varistori su uglavnom visoki otporni za žicu koji se koriste za visoku trenutnu kontrolu lampi ili motora.
Potenciometar i rotacijski koder
Rotacioni koder pretvara kutni premještanje osovine u digitalni signal, koji se razlikuje u strukturi i svrsi iz potenciometara. Potenciometri su analogni uređaji koji su jednostavni za postavljanje, dok su rotacijski enkoderi digitalni uređaji s velikom preciznošću, ali zahtijevaju dodatni krug za prevođenje signala.
Parametri performansi potenciometra
Otpor: ukupna vrijednost otpornosti na potenciometar.
Nazivna snaga: maksimalna podnošljiva snaga.
Rezolucija: tačnost ovisi o kretanju četke.
Klizni šum: električni šum generiran internim kontaktom.
Koeficijent temperature: stupanj do kojeg se otpornost mijenja temperaturom.
Mehanički životni vijek: Broj ciklusa.
Prednosti i nedostaci potenciometara
Prednosti uključuju jednostavan dizajn, niski troškovi, prikladan rad i širok raspon vrijednosti otpora; Nedostaci su ograničena propusnost, jednostavna habanja i suza i moguća generacija električne buke.
Uobičajene aplikacije
Kao što je već spomenuto, potenciometri se obično koriste u audio i video uređajima ili sistemima za kontrolu parametara poput volumena, svjetline, kontrasta i boje. Oni se mogu koristiti i za mjerenje napona u ispitivanju opreme, kao i osjetljivosti na poziciju u sistemima kontrole i automatizacije procesa. Fleksibilnost potencijama i njihov potencijal kao promjenjivi otpornici ne samo da ih ograničavaju u ove zajedničke aplikacije, već se i proširuju na gotovo sve analogne i mnoge digitalne aplikacije. Sve dok je potrebno aktivno kontrolirati krug ili dobiti povratne informacije iz kruga, potenciometri se mogu koristiti kao alternativno rješenje.
sažeti
Potenciometar je relativno jednostavan uređaj koji koristi zrelu tehnologiju za postizanje kontrole napona ili mjerne funkcije u različitim elektronskim ili električnim uređajima i sistemima. Oni također mogu precizno osjetiti i mjeriti linearno ili rotacijsko kretanje.
