Если вы хотите узнать о потенциометре во всех его аспектах, то, помимо знания того, что такое потенциометр, вам также необходимо понимать типы потенциометров, принцип их работы и разницу между потенциометром и реостатом.
Потенциометр — это распространенный компонент в электронных устройствах, широко используемый в различных системах управления цепями. Понимание того, для чего используется потенциометр, имеет важное значение при проектировании электроники.
В этой статье давайте подробно рассмотрим, что такое потенциометр, принцип его работы и применение, а также его отличие от реостата.
Что такое потенциометр?
Во-первых, что такое потенциометр? Потенциометр — это распространенный электронный компонент, часто называемый «горшочком», используемый для точного управления напряжением или током в цепи. Понимание того, для чего используется потенциометр, помогает нам распознать его роль в различных устройствах.
Основная часть потенциометра — переменный резистор, который обычно оснащен тремя клеммами: двумя фиксированными клеммами и регулируемой скользящей клеммой (также называемой скользящей). Вращая управляющий вал потенциометра, можно регулировать положение скользящей клеммы между двумя фиксированными клеммами, таким образом гибко изменяя значение сопротивления. Такая конструкция делает потенциометр идеальным для использования в ситуациях, требующих точной регулировки.
Схема/символ потенциометра
На схеме цепи символ потенциометра r обычно изображается как резистор со стрелкой. Символ потенциометра состоит из двух частей: прямоугольной или зубчатой линии, представляющей фиксированный элемент сопротивления, и диагональной стрелки, пересекающей элемент сопротивления. Два вывода элемента сопротивления соединены с двумя фиксированными выводами, представляющими полюса потенциометра, а стрелка указывает на определенное положение элемента сопротивления, указывая на скользящий контакт потенциометра.
Формула потенциометра
Работа потенциометра может быть описана с помощью формулы делителя напряжения. Когда общее сопротивление потенциометра равно R, движок делит это сопротивление на две части: R ₁ и Р ₂ . Эти два сопротивления складываются в общее сопротивление, поэтому R ₁ + Р ₂=R. Входное напряжение Vin подается на оба конца потенциометра, а положение движка определяет значения R ₁ и Р ₂, что, в свою очередь, влияет на выходное напряжение Vout.
Выходное напряжение на движке, Vout, можно рассчитать с помощью следующей формулы делителя напряжения:
Эта формула потенциометра помощь us вычислить разность потенциалов в любой заданной точке вдоль резистивного элемента.
Типы потенциометров
С развитием технологий электронные устройства предъявляют все более высокие требования к компонентам. Поэтому люди разработали различные типы потенциометров в соответствии с различными потребностями.
Ниже приведены несколько распространенных типов потенциометров: rотарий pпотенциометр, лв ухе pпотенциометр и дIgital pпотенциометр.
|
Тип потенциометра
|
Поворотный потенциометр
|
Линейный потенциометр
|
Цифровой потенциометр
|
|
Imвозраст
|
|
|
|
|
Метод корректировки
|
Регулирует сопротивление путем вращения вала, обычно в диапазоне 270° в 300°, некоторые могут вращаться на 360 градусов° или многооборотный для точной регулировки.
|
Регулирует сопротивление, перемещая ползунок по прямой траектории, пропорционально изменяя сопротивление вдоль резистивного элемента.
|
Регулирует сопротивление с помощью цифровых сигналов (через такие протоколы, как SPI или I²C) с использованием микроконтроллера или цифровой схемы.
|
|
Структура:
|
Три клеммы: две фиксированные клеммы, подключенные к концам резистивного элемента, и движок, вращающийся вдоль элемента.
|
Три клеммы: две фиксированные клеммы, подключенные к концам резистивного элемента, и скользящий движок, перемещающийся по линейной траектории.
|
Внутренняя резистивная сеть с электронным управлением переключателей. Нет подвижных частей, цифровое управление.
|
|
Приложения
|
Обычно используется для регулировки громкости, яркости и настройки частоты.
|
Используется в микшерных пультах, электронных инструментах и системах управления освещением для плавной линейной регулировки.
|
Используется в приложениях, требующих автоматизированного управления, таких как регулировка звука, автоматическая регулировка усиления и системы с дистанционным управлением.
|
|
Наши преимущества
|
Простая ручная регулировка, удобство использования для общих применений.
|
Плавная линейная регулировка; интуитивно понятное ручное управление в устройствах, требующих линейных изменений.
|
Отсутствие механического износа, высокая точность, программируемость и простая интеграция с цифровыми системами.
|
|
Недостатки бонуса без депозита
|
Со временем при многократном использовании может возникнуть механический износ.
|
Ограниченное расстояние хода и потенциальный износ из-за частого использования.
|
Ограниченное разрешение, требуются внешние источники питания и сигналы управления, более сложная интеграция.
|
Как работает потенциометр?
Как работает потенциометр? Очень просто. Он регулирует выходное напряжение или значение сопротивления, изменяя положение скользящего контакта на элементе сопротивления.
Когда ползун перемещается вдоль элемента сопротивления, потенциометр изменяет сопротивление двух частей цепи, тем самым изменяя выходное напряжение. Регулируя положение ползуна, можно регулировать соотношение сопротивлений двух частей, что напрямую влияет на выходное напряжение.
Как видно из схемы потенциометра выше, движение движка разделяет общее сопротивление на две части, позволяя ему функционировать как делитель напряжения или переменный резистор.
Например, в ручке регулировки громкости вращение потенциометра может регулировать сопротивление для изменения громкости. В схеме настройки потенциометр регулирует частоту настройки радиоприемника, изменяя напряжение в определенных секциях.
Как подключить потенциометр
Изучение того, как подключать потенциометр, является важным шагом в правильном использовании потенциометра в цепи. Обращаясь к подробным шагам и объяснениям ниже, вы можете легко освоить подключение потенциометра.
Шаг 1: Определите терминалы
Потенциометр имеет три металлических клеммы, которые находятся в разных положениях и выполняют разные функции.
• Терминал 1:
Это первый фиксированный терминал, подключенный к одному концу резистивной дорожки.
Независимо от того, как вы поворачиваете ручку, значение сопротивления между клеммой 1 и противоположным концом дорожки остается постоянным.
• Терминал 2 (стеклоочиститель):
Это движок, основная часть потенциометра.
При вращении ручки потенциометра движок перемещается по резистивной дорожке, изменяя значение сопротивления.
Этот терминал обычно используется для управления выходным напряжением или током.
• Терминал 3:
Это второй фиксированный терминал, расположенный на другом конце резистивной дорожки.
Как и в случае с Терминалом 1, значение сопротивления между Терминалом 3 и противоположным концом дорожки остается постоянным.
Шаг 2: Выбор правильного метода электропроводки
Метод подключения зависит от применения потенциометра. Вот два распространенных метода подключения:
1. Проводка управления напряжением
Этот метод используется для регулировки выходного напряжения, обычно встречается в регуляторах громкости, диммерах и т. д. Выполните следующие действия:
•
Объединяйтесь Терминал 1 и Терминал 3 к положительной и отрицательной клеммам источника питания (или к источнику питания и заземлению).
•
Объединяйтесь Терминал 2 (стеклоочиститель) как выход. Выходное напряжение будет меняться при повороте ручки.
•
При полном повороте ручки в одну сторону выходное напряжение будет близко к напряжению источника питания. При повороте в противоположную сторону выходное напряжение будет приближаться к нулю.
2. Проводка с переменным сопротивлением
Этот метод используется для управления потоком тока, например, для регулировки скорости вращения вентилятора или затемнения света. Выполните следующие действия:
•
Объединяйтесь Терминал 2 (дворник) к одному концу вашей цепи.
•
Подключить либо Терминал 1 or Терминал 3 на другой конец цепи.
•
При повороте ручки значение сопротивления будет меняться, соответственно регулируя ток.
Шаг 3: Проверка точности электропроводки
Перед включением потенциометра в схему обязательно проверьте правильность подключения с помощью мультиметра:
1. Проверьте сопротивление неподвижных клемм: С помощью мультиметра измерьте сопротивление между Терминал 1 и Терминал 3. Это значение должно соответствовать максимальному номинальному сопротивлению потенциометра (например, 10 кОм).
2. Проверьте изменение сопротивления стеклоочистителя: Измерьте сопротивление между Терминал 2 и Терминал 1 (или Терминал 3). При вращении ручки это сопротивление должно изменяться в пределах от 0 Ом до максимального значения сопротивления.
Шаг 4: обратитесь к схеме потенциометра.
Для более ясного понимания, обращение к четкой схеме потенциометра может значительно улучшить точность вашей проводки. Схема будет маркировать каждую клемму и показывать правильный метод подключения.
Выполняя эти подробные шаги, вы легко научитесь правильно подключать потенциометр, обеспечивая правильную работу схемы и достижение желаемых результатов регулировки.
Потенциометр против реостата
Что такое Реостат?
Из вышесказанного мы узнали, что потенциометр имеет три клеммы и может также использоваться как делитель напряжения. В отличие от потенциометра, реостат — это двухконцевое устройство, которое регулирует ток в цепи путем изменения величины сопротивления.
Разница между потенциометром и реостатом
Потенциометр и реостат в основном различаются по применению. Потенциометр в основном используется для управления напряжением, а реостат — для управления током.
В то же время потенциометр можно использовать как переменный делитель напряжения, а реостат — как резистор для регулировки тока.
Конструктивно движок потенциометра разделяет резистивный элемент на две части, тогда как в реостате движок управляет цепью только путем регулировки общего сопротивления.
Заключение
В целом, потенциометр является важнейшим компонентом в электронных схемах. Это сауrs Точный контроль напряжения путем регулировки сопротивления. Его основной рабочий принцип, символ потенциометра и формула показать нам как он может делить напряжение или действовать как переменный резистор.
С различными типами доступных потенциометров потенциометры широко используются в таких приложениях, как управление аудио, затемнение света и настройка цепей. При сравнении потенциометров и реостатов основное различие заключается в том, что потенциометры управляют напряжением, а реостаты управляют током. Понимание этих различий необходимо для выбора правильного компонента для вашей схемы.
Понимание того, что такое потенциометр, для чего он нужен, как он работает и чем отличается потенциометр от реостата, имеет важное значение для выбора правильного компонента для вашей схемы потенциометра.
