Характеристики потенциометров: Потенциометры. Виды и устройство. Работа и особенности

Потенциометры. Виды и устройство. Работа и особенности

Потенциометры — это регулируемые делители напряжения, которые предназначены для регулирования напряжения при неизменной величине тока, и выполненные по типу переменного резистора.

Устройство и работа

На выводы резистивного элемента подается напряжение, которое предполагается регулировать. Подвижный контакт является регулирующим элементом, который приводится в действие вращением ручки. От подвижного контакта снимается напряжение, которое может находиться в диапазоне от нуля до наибольшей величины, равной входному напряжению на потенциометр, и зависит от текущей позиции подвижного контакта.

Потенциометр действует по типу переменного резистора, однако выполняет функции делителя напряжения. Его резистивный компонент представляет собой два резистора, которые соединены последовательно. Положение скользящего контакта является определяющим в определении отношения величины сопротивления 1-го резистора ко 2-му.

Наиболее популярным стал переменный однооборотный резистор. Он широко применяется в радиотехнике в качестве регулятора громкости, и в других устройствах. При изготовлении потенциометров применяются разные материалы для изготовления резистора: металлическая пленка, токопроводящий пластик, проволока, металлокерамика, углерод.

Виды и особенности

Потенциометры классифицируются по типу изменения сопротивления, типу корпуса устройства и другим различным признакам, и параметрам.

Основное разделение потенциометров.

По характеру изменения сопротивления:

• Линейные. Маркируются буквой «А». Сопротивление изменяется в прямой зависимости от угла поворота передвижного контакта.
• Логарифмические. Маркируются буквой «В». В начале движения ползунка сопротивление изменяется быстро, а затем замедляется.
• Экспоненциальные. Маркируются буквой «С». При повороте ручки сопротивление изменяется по экспоненциальной зависимости, то есть, вначале медленно, затем быстрее. Буквенные обозначения не всегда могут соответствовать действительности, так как это зависит от фирмы изготовителя прибора. Поэтому для определения типа потенциометра необходимо изучить техническое описание данного экземпляра.

По типу корпуса потенциометра:

• Монтажные. Устанавливаются путем пайки на монтажную плату.

• Стационарные оборотные. Располагаются на корпусе различных устройств. В свою очередь оборотные потенциометры разделяют на несколько видов:
  — Однооборотные.

Скользящий элемент может поворачиваться на один оборот, а точнее, около 270 градусов. На полный оборот поворот невозможен, так как на остальной части сектора поворота размещены клеммы контактов. Наиболее популярными однооборотные переменные резисторы стали в устройствах, не требующих для регулировки более одного оборота.
— Многооборотные.

Подвижный контакт имеет возможность выполнять несколько оборотов для увеличения точности регулирования параметра. Такие переменные резисторы обычно оснащены винтовым или спиральным резистивным элементом, применяются в устройствах, требующих повышенной точности разрешения и регулировки. Многооборотные модели чаще всего используют в виде подстроечных сопротивлений на монтажной плате.
— Сдвоенные.

Включают в себя два переменных резистора, расположенных на одной оси. Это дает возможность выполнять регулировку параллельно двух сопротивлений. В таких моделях наиболее популярно использование сопротивлений с логарифмической и линейной зависимостью. Они применяются в стереорегуляторах усилителей звука, радиоприемниках и других приборов, требующих регулировки одновременно двух отдельных каналов.

• Линейные (ползунковые). Такие модели потенциометров разделяют на виды:
  — Потенциометр ползунковый.

Одинарный линейный потенциометр служит для устройств аудиоаппаратуры. Такие модели выполняют из токопроводящего пластика для повышения качества изделия, используются для регулировки одного канала.
— Линейный двойной.

Такая модель способна регулировать сразу два отдельных канала. Часто применяется для настройки стереофонической аппаратуры в профессиональных аудиоустройствах, требующих управления двумя каналами.
— Ползунковый многооборотный.

Его конструкция включает в себя шпиндель, который преобразует вращательное движение в прямолинейное поступательное перемещение ползунка по сопротивлению. Он применяется в местах, где необходимо повышенное разрешение и точность. Такая модель устанавливается для подстройки параметров на монтажной плате.

Также разделяют на:

• Тонкопленочные.
• Проволочные.

По назначению делятся:

• Переменные.
• Подстроечные.

Сопротивления проволочных образцов выполняются из константановой или манганиновой проволоки, которая намотана на стержень, изготовленный из керамики. Такие модели резисторов изготавливают на мощность более 5 ватт.

Тонкопленочные резисторы включают в себя сопротивление из пленки, которая нанесена на диэлектрическую пластину, похожую на подкову. По ней передвигается ползунок, который связан с выходным контактом. Эта пленка образована слоем углерода, лака или другого токопроводящего материала.

Подстроечные резисторы предназначены для однократной подстройки значения сопротивления. Например, они используются в обратной связи импульсных блоков питания. Такие модели имеют компактные размеры, и спроектированы для профилактических или предварительных настроек устройств. После этого их чаще всего не трогают, оставляют с одной настройкой. Поэтому такие образцы не имеют высокой надежности и прочности, в отличие от переменных резисторов.

Переменные резисторы способны функционировать длительное время и большое число циклов регулировки.

Такие образцы потенциометров имеют повышенную стойкость к износу, в отличие от подстроечных. Переменные резисторы используются в качестве потенциометров в таких устройствах, где требуется настройка громкости звучания акустической системы, либо точная настройка температуры какого-либо устройства.

Потенциометры марки СП-1 на металлическом корпусе имеют вывод для подключения к общему корпусу устройства для защиты от помех.

Резисторы для подстройки марки СПЗ – 28 не имеют металлического корпуса, и его защитой будет корпус прибора, в котором установлен резистор. Внутренняя часть переменных резисторов аналогична, однако внешне они выглядят по-разному. Резисторы переменного типа оснащены надежной металлической или пластмассовой ручкой, которая соединена с ползунком.

Резистор, предназначенный для подстройки, не имеет такой ручки, и регулируется с помощью отвертки. Она вставляется в регулировочный паз механизма, который соединен с ползунком.

На электрических схемах потенциометры чаще всего изображают в виде постоянного резистора, имеющего регулирующий отвод со стрелкой. Она является символом подвижного контакта прибора.

При изображении в схеме реостата применяется изображение в виде прямоугольника, пересеченного наискось стрелкой. Это обозначает, что в работе задействовано два контакта: один – регулирующий, другой – один из двух крайних выводов.

Подстроечный резистор обозначают без стрелки, а контакт регулировки показывают тонкой линией.

Потенциометры с выключателем. Некоторые образцы потенциометров объединяют в одной конструкции две функции: потенциометра и выключателя. В регуляторе громкости такая конструкция очень удобна, особенно в переносном радиоприемнике. Повернув ручку, подключается питание, далее сразу происходит настройка громкости. Выключатель не соединен с цепью резистора, и имеет отдельную цепь. Однако он находится в одном корпусе с потенциометром.

Для примера можно показать такие марки переменных резисторов:

• 24 S1 (китайский).
• СПЗ-3М (отечественный).

Существуют также неразборные резисторы для подстройки марки СП4 – 1. Они заливаются эпоксидным компаундом, и служат для устройств военного применения. Резисторы марки СП3 – 16 предназначены для вертикальной установки на монтажную плату.

Металлокерамические потенциометры используются при производстве бытовых устройств. Их припаивают на плату для подстройки некоторых параметров. Мощность таких компактных резисторов достигает 0,5 Вт.

Резисторы с сопротивлением из лаковой пленки СП3-38 имеют открытый корпус. Они не защищены от пыли и влаги, имеют мощность менее 0,25 Вт.

Такие модели необходимо регулировать отверткой из диэлектрического материала, чтобы не допустить случайного замыкания. Подобные резисторы простой конструкции популярны в бытовой технике и электронике, особенно в источниках питания мониторов.

Герметичные потенциометры для подстройки оснащены защитным корпусом. Регулировка осуществляется диэлектрической отверткой. Они имеют повышенную надежность, так как на контактную дорожку не попадает влага и пыль.

Тороидные охлаждаемые переменные резисторы СП5 – 50М обладают достаточно мощным сопротивлением, имеют вентиляционные отверстия для охлаждения. Намотка проводника выполнена по форме тороида. Скользящий контакт перемещается по нему при вращении ручки с помощью отвертки.

В телевизионных приемниках еще встречаются высоковольтные виды подстроечных резисторов НР1-9А. Их величина сопротивления равна 68 мегом, мощность 4 Вт.

Они представляют собой набор резисторов из металлокерамики, собранные в одном корпусе. Стандартное рабочее напряжение для такого резистора равно 8,5 киловольт, наибольшее напряжение 15 киловольт.

Похожие темы:

• Энкодеры. Виды и работа. Особенности и применение
• Реостаты. Виды и устройство. Работа и особенности
• Автотрансформаторы (ЛАТР). Типы и работа. Применение
• Диммеры для светодиодных лент. Виды и особенности. Применение
• Диммеры (Dimmer). Виды и работа. Управление и установка

1.3 Общие характеристики потенциометров

Потенциометры характеризуются следующими параметрами: величиной омического сопротивления резистивного элемента; геометрическими размерами; законом изменения сопротивления и линейностью характеристики; допуском на общее сопротивление, стабильностью сопротивления и режима работы; сопротивлением изоляции обмотки относительно корпуса; максимальной рабочей мощностью рассеяния; величиной рабочего вращающегося момента; сроком службы при заданных условиях, а также необходимой скоростью вращения оси и рабочим режимом в различных условиях эксплуатации.

Общее сопротивление. Общее омическое сопротивление наиболее распространённых проволочных потенциометров зависит от их габаритных размеров, марки и диаметра проволоки. Неточные, так называемые подстроечные, потенциометра обычно имеют сопротивление от 5 до 20000 Ом, потенциометры повышенной точности, как правило, имеют общее сопротивление в пределах от 500 до 50000 Ом и реже от 100 до 100000 Ом, в отдельных случаях – до 1000000 Ом.

Общее сопротивление многооборотных проволочных потенциометров достигает 500000 Ом, а в некоторых случаях 25000000 Ом. Минимальное общее сопротивление однооборотных проволочных потенциометров составляет 1 Ом.

Размеры проволочных потенциометров зависят от величины общего сопротивления, заданного значения линейности и номинальной мощности рассеяния.

Закон изменения сопротивления. При перемещении токосъемного движка по резистивному элементу потенциометра в зависимости от его конструкции функциональная зависимость изменяется по какому-либо заданному закону: линейному, логарифмическому, синусно-косинусному и т. д., т. е. потенциометр, как говорят, «отрабатывает» заданную функцию. Чаще всего в схемах автоматики и вычислительных устройствах применяют потенциометры с линейной зависимостью, или линейные. Промышленное производство их составляет почти 60% от общего числа изготовляемых потенциометров.

Линейность. В идеальном случае линейный потенциометр должен обладать постоянной величиной изменения выходного напряжения при равных угловых (или линейных) перемещениях движка. В действительности этого никогда не происходит, т. е. равные по величине перемещения движка вызывают неодинаковые приращения выходного напряжения (сопротивления). Поэтому под линейностью, или линейной точностью, иногда понимается величина отклонения выходного напряжения или сопротивления для любой точки обмотки от прямой графика «сопротивления – угловое (или линейное) перемещение движка».

Допуск на общее сопротивление. Потенциометры различного назначения изготовляют с определенной точностью по общему омическому сопротивлению. Для потенциометров широкого применения эта точность составляет 5 – 10% от номинального значения сопротивления, а для потенциометров повышенной точности 0,1 – 1%. Допустимое отклонение общего сопротивления высокоточных прецизионных потенциометров, работающих в вычислительных схемах, не должно превышать 0,1% от номинального.

Стабильность. Сопротивление потенциометра в течении всего срока службы и режим его работы при нормальной нагрузке не должны существенно изменяться. Этим и определяется понятие стабильности. Допуск на стабильность проволочного потенциометра зависит главным образом от материала обмотки и движка, от условий эксплуатации, а также от назначения потенциометра. Обычно этот допуск равен допуску на общее сопротивление, в отдельных случаях – на точность линейной (или функциональной) характеристики.

Сопротивление изоляции обмотки относительного корпуса.

При контактной температуре (+25°С) и относительной влажности 30 – 80% сопротивление изоляции обмотки относительно корпуса должно быть не менее 100 МОм.

Мощность рассеяния. Максимальная рабочая мощность рассеяния зависит от допустимого нагрева обмотки потенциометра. В условиях эксплуатации при повышенной температуре окружающей среды мощность рассеяния потенциометра может достигать номинальной величины. Номинальная мощность рассеяния потенциометра лежит в пределах от 0,1 до 10 Вт, а в отдельных случаях составляет 15 – 20 Вт.

Рабочий вращающий момент. Рабочий вращающий момент, точнее момент трогания, – это усилие, которое требуется для начала перемещения движка из любой произвольной точки на контактной дорожке потенциометра. Вращающий момент небольших проволочных потенциометров общего применения колеблется от 50 до 360 г·см, а многооборотных потенциометров от 70 до 250 г·см и в отдельных случаях достигает 450 г·см.

Скорость вращения. Износ, а следовательно, и срок службы потенциометра зависят от скорости вращения оси движка и его контактного давления на обмотку, поэтому последнее должно быть как можно меньшим. Потенциометр безотказно работает только при скоростях вращения, не превышающих 100 – 150 об/мин. При более высоких скоростях из-за ударов токосъемного элемента движка о витки проволоки контакт частично или полностью нарушается. Это явление можно устранить, увеличив контактное давление и повысив чистоту поверхности контактной дорожки.

Что такое потенциометр (POT)? – Определение, характеристики, конструкция и работа

Определение: Прибор, предназначенный для измерения неизвестного напряжения путем сравнения его с известным напряжением, такой тип прибора известен как потенциометр. Другими словами, потенциометр представляет собой трехконтактное устройство, используемое для измерения разности потенциалов путем ручного изменения сопротивлений. Известное напряжение потребляется ячейкой или любым другим источником питания.

Потенциометр использует сравнительный метод, который является более точным, чем метод отклонения. Таким образом, он в основном используется в местах, где требуется более высокая точность или где ток не течет от тестируемого источника. Потенциометр используется в электронной схеме, особенно для регулировки громкости.

Характеристики потенциометра

Ниже приведены важные характеристики потенциометра.

1. Потенциометр очень точен, потому что он работает по методу сравнения, а не по методу указателя отклонения для определения неизвестных напряжений.
2. Измеряет нулевую точку или точку баланса, для измерения которой не требуется питание.
3. Работа потенциометра не зависит от сопротивления источника, поскольку ток не протекает через потенциометр, когда он уравновешен.

Конструкция потенциометра

Конструкция потенциометра подразделяется на две части. Это скользящие и нескользящие части. Скользящий контакт называется дворником. Движение скользящих контактов бывает поступательным или вращательным. Некоторые потенциометры используют как поступательные, так и вращательные движения. В потенциометрах такого типа используется резистор в виде спирали, поэтому их называют вертопортами.

Потенциометр имеет три клеммы, две клеммы подключены к резистору, а третья клемма подключена к движку, который перемещается с помощью провода. Из-за этого движущегося провода переменный потенциал снимается. Третий вывод используется для управления переменным резистором. Потенциал третьего вывода регулируется изменением приложенного потенциала на конце резистора. Корпус потенциометра выполнен из резистивного материала, на него намотан провод.

Работа потенциометра

Принцип работы потенциометра поясняется на схеме, показанной ниже. Рассмотрим S — переключатель, используемый для подключения или отключения гальванометра от потенциометра. Аккумулятор через реостат и ползунковый провод подает рабочий ток. Рабочий ток может варьироваться путем изменения настройки реостата.

Способ определения неизвестного напряжения зависит от скользящего положения контакта, при котором гальванометр показывает нулевое отклонение. Нулевое или нулевое отклонение гальванометра показывает, что потенциал неизвестного источника Е и падение напряжения Е ₁ поперек скользящих проводов равны. Таким образом, потенциал неизвестного напряжения оценивается по падению напряжения на участке переменного тока скользящего провода.

Скользящая проволока имеет одинаковое сечение и сопротивление по всей длине. Так как сопротивление скользящего провода известно, то его легко регулировать, регулируя рабочий ток. Процесс выравнивания рабочего напряжения по падению напряжения известен как стандартизация.

Основные характеристики потенциометров

YILI Electronic специализируется на потенциометрах, кулисных, тактовых и поворотных переключателях.

Новости

Основные характеристики потенциометров

Дата：2018-12-13 Просмотры：642

Основные характеристики потенциометров

Потенциометр представляет собой резисторный элемент с тремя выводными выводами, значение сопротивления которого можно регулировать по определенным правилам изменения. подстроечный потенциометр обычно состоит из резистора и подвижной щетки. Когда щетка движется вдоль резистора, на выходе получается сопротивление или напряжение, связанное со смещением. Потенциометр может использоваться как элемент с тремя клеммами или как элемент с двумя клеммами. Последний можно рассматривать как переменный резистор.

Каковы основные характеристики потенциометров?

1. Параметры и характеристики подстроечного потенциометра . Основными характеристиками потенциометра являются характеристики выходной функции, совпадение, разрешение и скользящий шум. Номинальное сопротивление, допустимое отклонение, номинальная мощность и температурный коэффициент сопротивления потенциометра такие же, как у резистора. Показатели потенциометра включают ресурс износостойкости и пусковой момент.
2. Характеристики выходной функции потенциометра. Функциональная зависимость между коэффициентом напряжения потенциометра bourns 3262 (отношение выходного напряжения к входному напряжению) и коэффициентом хода (отношение щетки к полному ходу) также называется законом изменения сопротивления. Обычно используются три функциональных зависимости: линейная, экспоненциальная и логарифмическая. Кроме того, существуют синус, косинус и другие формы, подходящие для специальных целей.

3. Соответствие потенциометра. Степень отклонения между фактическими характеристиками выходной функции потенциометра bourns 3262 и теоретическим значением выражается в процентах абсолютной разницы между фактическим выходом и теоретической передачей. Для линейных потенциометров соответствие выражается линейностью, а допустимый диапазон отклонения называется линейной точностью.
4. Разрешение потенциометра. Тончайшая способность потенциометра регулировать выходное напряжение или сопротивление представляет собой изменение выходного сигнала, которое может быть произведено малейшим движением щетки. Это оказывает важное влияние на точность настройки прибора или системы управления.
5. Шум скольжения потенциометра bourns 3262 . Неравномерный паразитный потенциал, вызванный движением щетки по резистору (при условии отсутствия теплового и токового шума), скользящий шум потенциометра без проволочной обмотки выражается динамическим шумом или плавностью, а скользящий шум проволочной обмотки потенциометра выражается эквивалентным шумовым сопротивлением.
Как указано выше, пять основных характеристик потенциометра, я надеюсь, помогут вам понять потенциометр.

На что следует обратить внимание селективному потенциометру?

1. В цепи большой мощности используется проволочный потенциометр силового типа.
2. Потенциометр прямого действия можно использовать в системе управления звуком.
3. Опорное напряжение цепи питания должно регулироваться подстроечным потенциометром .
4. Патч-многоконтурный потенциометр или одноконтурный потенциометр можно выбрать для потенциометров, используемых в коммуникационном оборудовании и компьютерах.
5. Потенциометр из углеродной пленки с поворотным переключателем может использоваться для регулировки громкости и выключателя питания полупроводникового радио.
6. Высокоточный потенциометр с проволочной обмоткой, прецизионный многоконтурный потенциометр или потенциометр с металлической глазурью следует выбирать в цепи прецизионного прибора.
7. При выборе потенциометра материал резистора, структура, тип, спецификация и режим регулирования потенциометра должны быть выбраны в соответствии с конкретными требованиями схемы приложения.
8. Обратный логарифмический потенциометр (ранее известный как экспоненциальный потенциометр) следует использовать в потенциометре управления звуком аудиооборудования, а логарифмический потенциометр следует использовать в потенциометре регулировки громкости.