Потенциометрами называют регулируемые делители напряжения для настройки его при подаче на запитываемый прибор при постоянном токе. Другие названия — переменный или подстроечный резистор, но при этом надо отличать режим реостата.
Сопротивление детали, а, соответственно, и мощность напряжения можно менять, тем самым настраивая определенную функцию обслуживаемого прибора.
Именно потенциометрами регулируется сила света ламп (диммеры), светодиодов, звук (простые селекторы или эквалайзеры), скорость вращения вентиляторов, небольших электромоторчиков.
Органы управления данных радиодеталей известные всем: поворачивающиеся ручки или ползунки (на старых музыкальных центрах, телевизорах, магнитофонах), могут применяться программные решения (через микросхемы), есть и автоматический, регулируемый автоматикой, потенциометр.
Понятие потенциометра
В статье будем применять такие сокращения:
- ПТ и РС — потенциометр, реостат;
- I — ток;
- U — напряжение;
- R — сопротивление (сопр.).
Другие названия потенциометра:
- резистор: подстроечный или переменный (подстроечник, переменник). Это два разных типа одной и той же рассматриваемой детали, их надо различать, но иногда эти названия применяют как общее наименование. Тут имеются ввиду эти детали в режиме потенциометра, а не реостата. По умолчанию будем подразумевать их в таком варианте включения;
- делитель напряжения. Название наиболее правильно отображает понятие, что такое потенциометр.
Делитель напряжения это тот же резистор, деталь создана по его типу и по аналогичному принципу. Но обычный такой элемент («постоянный» «fixed») обеспечивает фиксированную величину сопротивления, блокирующего ток на цепи, сопротивляющегося ему, тем самым по закону Ома понижая его.
Переменный/настроечный же резистор имеет пластинку (наподобие автомобильного дворника, скребка) или подобный элемент, бегающий с постоянным (скользящим) контактом по резистивной (чувствительной) части.
Таким образом осуществляется изменение сопротивления, а главное, деление напряжения, то есть его регулировка, уменьшение/увеличение. Поэтому такие радиодетали называют «делителями напряжения». Ниже на рис.
обозначение детали западного стандарта:
Название потенциометр постоянного тока — это совокупность словосочетаний «разность потенциалов» и «метр» — измеряю, термин появился на заре развития электроники и подразумевает прибор измерительного характера.
При настройке габаритных резистивных катушек с проволочными обмотками свойство детали использовалось для замеров значений разности потенциалов, что относило ее к измерительным типам. Так оно и есть, просто теперь данные качества приспособлены к регулировке напряжения.
Этот аспект применения быстро стал главным и 95 % таких элементов, а то и больше, изготовляются именно для управления электропараметрами.
Особенности регулировки электропараметров
Для понимания работы переменных резисторов надо знать, что всегда — при режиме реостата, потенциометра — меняется и напряжение, и ток (U пропорционально зависит от I). Оба алгоритма работы основываются на изменении сопротивления (R), которое остается независимым от указанных величин. Но именно его регулировка на переменнике уменьшает/увеличивает U и I.
Делители напряжения — это резисторы не с фиксированным значением сопр. (числом Ом) на нем, а с переменным, выставляемым дополнительным рычажком (скребком). Это обычный элемент электросхем, электроники, бытовых приборов. Элементы управления знакомые всем — круглые небольшие ручки, ползунки, бегунки, селекторы.
Где и для чего используются делители напряжения
ПТ нормируют напряжение, чаще их используют для регулировки параметров приложения (обслуживаемого оборудования) в рамках нормальных значений, на которые оно рассчитано, когда такая функция заложена в нем самом, например, громкость звука, обороты вентилятора. Чаще встречается модель с ручной регулировкой, но есть и автоматический интегрированный потенциометр.
Также ПТ применяют, когда необходимо установить нужный режим оборудования в сложных условиях, когда определенный уровень электропараметров может вывести из строя приложение или для исследований, в целях ТО, ремонта, экспериментов, наладки.
Увеличение/уменьшение U, подаваемого на нагрузку, которое также тянет за собой изменения тока, осуществляется потенциометрами или реостатами. Разницу между ними мы рассмотрим ниже. Фактически эти термины обозначают не саму деталь (это во всех случаях переменный резистор), а режимы ее включения на схеме.
Наиболее характерные примеры, что регулируют:
- мощность и другие параметры (настройка эквалайзерами) звука, яркости/оттенков видео, света (диммеры);
- скорость маломощных электромоторчиков бытовых приборов, игрушек;
- вентиляторы с настройкой скорости оборотов имеют делители напряжения. Даже те, у которых интенсивность вращения подразумевается, как выставленная на постоянную работу с определенным значением? часто имеют подстроечник на микросхеме;
- частота генераторов;
- калибровка электроцепей, на микросхемах для настройки электропараметров по напряжению (выходной его мощности).
- прецизионный, в том числе автоматический высокоточный потенциометр применяется в датчиках углового, линейного перемещения.
Переменники/подстроечники применяются везде, где требуется регулировка выходного напряжения. Но надо понимать, что такой приборчик нужен только для высокоомной нагрузки и малых токов. Там, где эти параметры большие используют реостаты.
Например, в диммере может стоять ПТ, но если лампа накаливания мощная, то он будет бесполезен и надо применить РС. Аналогично и по электромоторам: слабомощные могут регулироваться ПТ, но на мощных силовых установках на транспортных средствах стоят РС.
Для того чтобы изучить где, что применять, надо делать вычисления по формулам з-на Ома.
Потенциометр и реостат: в чем разница
РТ рассмотрим подробно, так как в процессе раскроются и свойства потенциометров. Итак, тот же переменный резистор можно монтировать на схему по двум вариантам, создается два режима:
- параллельное включение — ПТ. Подключение потенциометра использует обычно все 3 контакта.
- последовательное — реостат. Используются только 2 контакта.
«Потенциометр» и «реостат» это просто разные варианты включения одного и того же переменного резистора в схему, соответственно, последовательно или параллельно. Обе детали работают именно с R, U, I. Но пропорциональность изменений разная, в первом случае в большей мере регулируется напряжение, во втором — ток.
Реостат имеет два выхода, потенциометр — три (если применяется как первый, то подключают только два контакта). То есть РС включается в схему как обычный резистор. Оба не поляризованные, могут работать в обратном порядке.
ПТ и РС подключаемые по-разному. Второй, в отличие от первого, обычно прибор промышленный или на мощном оборудовании.
В некоторых школах проводили уроки с реостатом, поэтому его форму может кто-то и помнит: габаритная керамическая трубка с нихромовой обмоткой и ползунком на среднем выводе, который никуда не подключается.
РС имеет большую мощность (пропускает мощный ток) и малое сопротивление (до десятков Ом). Имеет значительную индуктивность, что учитывают в ВЧ приборах.
Делители напряжения обычно маломощные, поэтому на роль РС они редко подходят, переменники до 10 Вт при производстве позиционируются как первые, от 10 Вт — как вторые.
Переменник как реостат
РС изменяет общее сопр. цепи — тут важно именно это свойство, оно используется в полном наиболее эффективном виде для управления (ограничения) током.
В схему включается только последовательно: так включенный переменник называется реостатом (это режим работы).
Можно сделать представление схемы как таковой, состоящей из двух обычных резисторов, включенных последовательно, то есть ползунок делит катушку РС на указанные элементы. Осуществляя регулировку R уменьшают/увеличивают параметры этих резисторов и, соответственно, тока на цепи.
Переменный резистор как потенциомер
Уместное и более корректное другое название ПТ — делитель напряжения. Если взять вышеуказанную схему, то это также 2 и больше резисторов с последовательным соединением, но такой узел из них (цепочка) подключается параллельно источнику, что позволяет регулировкой их сопротивления получать именно напряжение, требуемое для нагрузки.
Разница в сфере применения
Потенциометр обладает низкой мощностью, применяется для сравнительно слабых по энергопотреблению устройств: телевизоры, аудиотехника, маломощные диммеры, регуляторы нагрева теплого пола, бойлеров, как преобразователи, для регулировки частоты оборотов слабых моторов, для вентиляторов, например, компьютерных кулеров, систем вентиляции.
Применение РС охарактеризуем выборкой из тематического сайта:
Сферы использования на первый взгляд подобные ПТ, но это не так: РС используются там, где большие токи и работа устройств зависит от них: мощные электроинструменты, электродвигатели транспортных средств и производственные, в промышленности.
Можно сказать, что переменник для ламп, работающих с большими токами и таких же нагрузок в виде электродвигателей, для электропечей, станков применяется только в режиме реостата.
Наиболее понятное объяснение различия в применении
При потенциометре ток от источника тратится выше в несколько раз, чем нужно нагрузке. При РС значение этой величины равно таковой на нагрузке.
Поэтому последний применяется для настройки I и U на низкоомных нагрузках, они имеют закономерность — потребляют сравнительно более мощные токи, а потенциометры — для высокоомных, так как они обычно питаются этой величиной с небольшим значением.
Особенности по внешнему виду
Переменник может быть и тем и другим, но если он изготовляется под режим реостата, то имеет характерный для него типоразмер: с двумя выводами, с крупной резистивной частью (обмоткой), обычно это большой, толстый, тяжелый проволочный резистор и его форма намного габаритнее, чему у деталей для ПТ.
Надо различать термины, так как иногда в разных источниках возникает путаница: например, фраза «потенциометр в режиме реостата» не совсем корректная, поскольку это обозначение двух разных включений, но словосочетание «переменный резистор в режиме реостата (или потенциометра)» правильное. Хотя часто встречаются ошибочные лексические образования даже на сайтах технической тематики, но тут главное, чтобы пользователь различал, о чем речь.
Если у детали два выхода, то ее состояние — только РС, если же три, то такую деталь теоретически можно использовать как его (мы это описали выше), но в реальности она предназначена именно для режима ПТ.
Алгоритм работы потенциометра, сравнение его с таковым у реостата
Уместно раскрыть принцип работы одновременно для ПТ, РС, так как речь идет, по сути, об одной детали в разных режимах:
Принципы работы раскрываются закономерностями процесса изменения тока и напряжения. Для реостата за нагрузку возьмем лампочку (на схемах выше). С ростом сопр. на РС то же происходит и с общим сопр. (Rобщ), а такой же ток понижается. Следовательно, и I на нагрузке, и напряжение на ней падают.
Уменьшение/увеличение тока в цепи не обратно пропорциональное таковым у сопр. РС, поскольку кроме настраиваемого R реостата, есть еще R, но неизменное — на нагрузке. Только когда Rреост >>Rн, эти величины будут меняться с близкой к обратной пропорциональностью. Наоборот, если же Rреост
Автоматический потенциометр принцип работы — Мастерок
Работа автоматических потенциометров основана на компенсационном методе измерения электродвижущей силы. [1]
Работа автоматического потенциометра осуществляется следующим образом. Это уравновешивание происходит автоматически. ЭБ преобразуется из постоянного тока в переменный и усиливается по напряжению и по мощности. [3]
В основу работы автоматического потенциометра положен компенсационный метод измерения напряжения. Измерительной схемой служит мостовая потенциометрическая схема, уравновешивание которой осуществляется автоматически с помощью электронного усилителя и реверсивного двигателя. [4]
В основу работы автоматических потенциометров вышеуказанных модификаций положена компенсационная схема измерения напряжения; в основу работы уравновешенных мостов положен нулевой метод измерения сопротивления. [5]
Дифференциальное уравнение, описывающее работу автоматического потенциометра в динамическом режиме, имеет сравнительно невысокий порядок и определяется в основном порядком дифференциальных уравнений усилителя и двигателя.
Однако наличие в следящей системе прибора звеньев с нелинейными характеристиками вносит значительные осложнения в исследование его динамических свойств.
Причинами нелинейности характеристик отдельных звеньев являются силы трения в кинематической схеме прибора, зазоры в кинематических передачах, нелинейность механических характеристик двигателя, насыщение усилителя. [6]
Принцип действия такого моста имеет много общего с работой автоматического потенциометра . Мост питается от сети переменного тока. Вал двигателя через механическую передачу связан с движком реохорда и указателем или самописцем. Балансирующий двигатель перемещает движок реохорда до тех пор, пока не уравновесит мост. [8]
Приборы состоят из трех основных узлов: измерительной схемы, электронного усилителя и отсчетного устройства. В основу работы автоматических потенциометров положен компенсационный метод измерения, основанный на уравновешивании измеряемой величины другой известной величиной. Компенсационный метод характеризуется высокой точностью измерения. [9]
Потенциометры АСП предназначены для непрерывного измерения, записи и регулирования температуры. В основу работы автоматического потенциометра положен компенсационный метод измерения напряжения. [11]
Потенциометры используют для промышленных измерений температуры с повышенной точностью. Принцип действия их основан на уравновешивании ( компенсации) измеряемой ТЭДС известной разностью потенциалов, создаваемой в приборе с помощью постороннего источника энергии.
В промышленности в качестве технических приборов для измерения температуры широко применяют автоматические самопишущие потенциометры, в которых уравновешивание ТЭДС термоэлектрического преобразователя осуществляется автоматически, непрерывно и с большой скоростью.
Работа автоматического потенциометра заключается в том, что после изменения ТЭДС термоэлектрического преобразователя возникает напряжение разбаланса, которое приводит во вращение реверсивный двигатель и перемещает движок реохорда, устраняя разбаланс и приводя схему в равновесное состояние при новом значении измеряемой температуры. [12]
Электронный автоматический потенциометр предназначен для измерения, записи и регулировки температуры и других величин, преобразуемых с помощью датчиков в напряжение постоянного тока.
Принцип действия потенциометра основан на компенсационном методе измерения ЭДС. Измерительная часть состоит из четырех резисторов плечевого моста с сопротивлениями R1, R2, R3 и R4.
В диагональ СD включен источник постоянного стабилизированного напряжения Ех и сопротивление Rд для получения расчётного тока в диагонали. В диагональ AB включена термопара и чувствительный гальванометр ИП (измерительный прибор).
ЭДС датчика Ех включена встречно напряжению схемы в точках A B. Принцип измерения неизвестного напряжения термопары заключается в автоматическом перемещении такого положения ползунка на реохорде, при котором в диагонали AB и гальванометре ИП будет равна 0.
При этом положение напряжения термопары равно напряжению в точках A и B и указательная стрелка прибора займёт строго определенное место относительно шкалы.
Читать также: Удельный вес нержавеющей стали 12х18н10т
Потенциометры бывают следующих марок; КСП – 2(6), КСП – 3(1), КСП- 4(12), КСП -1(1).
P.S. Логометры, милливольтметры, электронные мосты и потенциометры имеют одинаковые корпуса поэтому их различают по градуировкам которые указаны на шкале прибора.
Приборы для измерения давления.
Давление – это величина, характеризующая интенсивность сил, действующая на какую-нибудь часть поверхности тела строго по направлению перпендикулярно этой поверхности. Существует три понятия давления: атмосферное, избыточное и абсолютное.
Атмосферное давление P(атм) – это гидростатическое давление, оказываемое атмосферой на все находящиеся в ней предметы. Избыточным называют давление Pизб сверх атмосферного. Избыточное давление может быть положительным и отрицательным. Отрицательным давлением называют разрежение или вакуум.
Под вакуумом понимают состояние воздуха или газа в замкнутом объеме, если давление в нём меньше атмосферного. Абсолютным давлением называют полное давление с учётом давления атмосферы (Pабс=Pизб+Pатм). В системе СИ давление выражается в паскалях (ПА) что соответствует H/м 2 .
Несистемные единицы измерения давления: кгс/см 2 , мм рт.ст, мм вод.ст. и очень редко атм (она не звучит в технической литературе).
Классификация приборов для измерения давления
По принципу действия приборы для измерения давления делятся на: жидкостные, пружинные, мембранные, сильфонные, поршневые и комбинированные. Пружинные приборы для измерения давления называются манометрами, вакуума – вакуумметрами.
Мембранные приборы предназначены для измерения малых давлений (напоромеры) и разрежений (тягомеры). Комбинированные (тягонапорометы).
Для передачи показаний на расстояние измеряемого давления или разрежения используется преобразователь давления и вторичные пневматические приборы
Жидкостный манометр
Принцип действия U – образного манометра основан на уравновешивание измеряемого давления высотой столба жидкости. Манометр имеет U-образную стеклянную трубку, заполненную водой, ртутью, маслом или спиртом и шкалу с равномерными делениями.
Рабочую жидкость заполняют до 0 – нулевой отметки шкалы. Под действием измеряемого давления, подключенного к одному из концов прибора, образуется разность уровней жидкости, по которому и определяют значение измеряемого давления.
Мембранный манометр
Принцип действия мембранного манометра основан на пневматической компенсации, где сила, развиваемая измеряемым давлением, уравновешивается силой упругости мембранной коробки или чувствительного элемента – мембраны..
Чувствительный элемент прибора состоит из двух спаянных между собой мембран, образующих мембранную коробку 1. Измеряемое давление через штуцер подводится к внутренней полости коробки.
Под действием разности атмосферного и измеряемого давления коробка изменяет свой объем, что вызывает перемещение жёсткого центра верхней мембраны, которая через поводок 2 и рычаг 3 перемещает стрелку прибора 4.
Читать также: Цешка прибор как пользоваться
Пружинный манометр
Пружинным манометром измеряют давление от 0,06 до 1000 кгс/см 2 . Принцип действия пружинного манометра основан на уравновешивании силы, возникающей под действием измеряемого давления, силой упругости чувствительного элемента.
1 трубчатая пружина 2 тяга 3 зубчатый сектор 4 зубчатая шестерня 5 стрелка
6 противодействующая пружина
Манометр имеет резьбовой штуцер для подключения трубчатой пружины 1, соединенной со штуцером и кинематический узел, состоящий из тяги 2, зубчатого сектора 3, зубчатой шестерни 4, закреплённой соосно со стрелкой, и противодействующей спиральной пружины 6.
Под действием измеряемого избыточного давления трубчатая пружина деформируется, стремясь выпрямится, при этом свободный конец пружины перемещается совместно с тягой, разворачивает относительно оси зубчатый сектор, который, в свою очередь, поворачивает на определённый угол зубчатую шестерню и стрелку прибора.
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-08; Нарушение авторского права страницы
В такой области, как электроника, эти изделия пользуются большой популярностью. Главным различием между моделями можно считать общее число поддерживаемых циклов.
Изделия имеют сквозное сопротивление около 7 Ом. Очень часто подобные устройства используются для регулировки громкости. А также они применяются в разных измерительных приборах. Максимальная полоса регулировки потенциометра зависит от элементов, при помощи которых он собран. Далее, рассмотрим как работает потенциометр и его типы.
Схема потенциометра
Наиболее распространенная схема устройства представляет собой:
- мощный резистор;
- несколько контактов;
- три вывода.
Ключи приборов имеют разную проводимость. Многие устройства оборудованы небольшими диодами. Мощные резисторы необходимо использовать только пассивного типа. Несколько контактов для подсоединения и настройки потенциометра расположены внизу корпуса.
Типы потенциометров и их характеристика
- изделия с однополярным питанием;
- изделия двухполярным питанием;
- механические изделия;
- электронные изделия.
Потенциометры с однополярным питанием
Такие изделия оснащены специальными реостатными ключами. Все виды резисторов в этом случае необходимо использовать только пассивного типа.
Двигающиеся контакты устройства обладают большой проводимостью электрического тока. Значение полосы пропускания электронного ключа напрямую зависит от частоты среза. Этот параметр обычно не превышает 2100 килогерц.
Подобные характеристики потенциометров очень часто применяются для регулировки тембра.
Потенциометры с двухполярным питанием
Изделия с двухполярным питанием применяются только в вычислительных изделиях. Главной особенностью подобных устройств является большой уровень максимального сопротивления. Электронные ключи для такой аппаратуры необходимо использовать лишь реостатного типа.
Внизу изделия находится несколько выводов для подсоединения к электрической схеме. Настройка устройства проводится на специальной мостовой аппаратуре. Значение разброса сопротивления не превышает двух процентов.
Отрицательное электрическое напряжение устройства имеет значение не более 4 вольт.
Механические потенциометры
Механическим потенциометром называется изделие для регулирования электрического тока, которое оборудовано специальным поворотным контроллером. Внизу устройства находятся несколько выводов. Электронные ключи нужно использовать резистивного типа. А также в таких изделиях предусмотрена функция программной выборки. Максимальное значение сквозного сопротивления не превышает 4 Ом. Такие изделия не оснащены функцией калибровки. Отрицательное электрическое напряжение подобного устройства составляет около 4 вольт, а линейные искажения не превышают 92 децибела.
Читать также: Компрессор из двигателя ока своими руками
Мощные резисторы необходимо использовать только открытого типа. Механические потенциометры оптимально подходят для реверсивного управления. Многие изделия не поддерживают реостатный режим.
Стоит заметить, что подобные устройства не применяются для регулирования коэффициента усиления. Максимальное положительное электрическое напряжение имеет значение около 2,5 вольта. Частота среза очень редко превышает 2500 килогерц.
Значение полосы пропускания имеет прямую зависимость от характеристик электронного ключа. Такие изделия не принято использовать в вычислительных приборах.
Электронные потенциометры
Электронным потенциометром называется изделие, необходимое для регулирования электрического тока. Многие модели оборудованы несколькими электронными ключами. Мощные резисторы стоит применять лишь резистивного типа.
Чтобы реверсивно управлять аппаратурой, можно использовать практически любую модель изделия. Эти устройства могут выдержать до 12 непрерывных циклов управления. Практически все модели обладают функцией программной выборки. Стоит заметить, что электронные изделия можно использовать для регулирования громкости.
Значение линейных искажений подобных устройств не превышает 85 децибел.
Электронные изделия довольно часто применяются в вычислительной аппаратуре, потому что частота среза у них не более 3100 килогерц.
Значение полосы пропускания электронного ключа составляет около 4 мк, но он во многом зависит от изготовителя. Многие модели таких потенциометров используются для качественной настройки различных фильтров.
Стоит отметить, что это устройство не может осуществлять регулировку коэффициента усиления.
Как правильно подключить устройство
Необходимые инструменты и материалы
Чтобы качественно подключить устройство своими руками, необходимы такие инструменты и материалы:
рабочий потенциометр;- комплект проводов;
- обычные ножницы;
- мощный паяльник;
- специальный припой;
- измерительный вольтметр;
- шариковая ручка.
Подключение потенциометра
Выполнять подключение изделия своими руками необходимо в такой последовательности:
- Рабочий датчик стоит расположить таким образом, чтобы специальный рычаг для регулирования электрического напряжения был направлен строго вверх, а выводы для закрепления проводов находились около человека. Выводы необходимо пронумеровать слева направо при помощи шариковой ручки.
- Первый вывод необходимо присоединить к заземлению. Чтобы это сделать, стоит отрезать провод определенной длины и хорошо припаять его.
- Второй вывод необходим для закрепления провода, который отправляет электрическое напряжение на выход датчика.
- Третий вывод нужно припаять на вход схемы.
- Далее, после выполнения предыдущих действий, стоит протестировать правильную работу датчика. Чтобы это сделать, стоит использовать измерительный прибор. При выполнении этой работы, необходимо вращать движок датчика от наименьшего до наибольшего значения электрического напряжения. Подробнее узнать, как проверить потенциометр можно из многочисленных фото в сети.
- Проверив качество работы датчика, необходимо его разместить в электрической схеме, а после этого нужно накрыть изделие защитным кожухом.
Принцип работы и выбор потенциометра
Потенциометр – это переменный резистор, сопротивление которого можно регулировать механическим способом от 0 до номинала. Потенциометры используются в качестве делителя напряжения для его плавной регулировки.
Устройство и принцип действия потенциометра
Потенциометр состоит из следующих элементов, указанных на схеме:
- резистивное вещество, определяющее номинал сопротивления с вмонтированными по обоим краям выводами 1 и 2;
- подвижный ползунок, соединенный с контактом 3, передвигаемый для увеличения-уменьшения сопротивления;
- ручка для управления.
Потенциометр (переменный резистор) оснащён ручным управлением. По центральной оси выводится ручка, при повороте которой можно изменить положение ползунка. Потенциометры Meyertec встроены в пластиковый корпус для монтажа в отверстие 22,5 мм.
Принцип действия потенциометра заключается в следующем. При механическом повороте ручки ползунок передвигается по плоскости подковы с резистивным веществом. Вследствие этого сопротивление изменяется между выводом 3 и выводами 1 и 2. Если на выводы 1 и 2 подать ток, то между ними и выводом 3 получается выходное напряжение. Таким образом потенциометр выполняет функции делителя напряжения.
Применение и принцип работы потенциометра с другими устройствами
Внешний потенциометр в промышленности может применяться для управления станками обработки, вентиляцией, температурой различных видов печей и т.д.
Принцип работы потенциометра обеспечивает управление регулятором мощности: мы вручную изменяем уровень напряжения на выходе регулятора.
Когда ручка потенциометра повернется и займет, например, среднее положение (5 делений из 10) напряжение на выходе регулятора мощности станет равным половине входного — т.е. 380/2=190В.
Таким образом при помощи потенциометра мы можем задать выходное напряжение на регуляторе.
Подключая внешний потенциометр к частотному преобразователю, мы можем вручную регулировать скорость исполнительного механизма, например, электродвигателя. Если задать стандартные уставки скорости двигателя от 0 до 50 Гц, то в крайнем левом положении потенциометра скорость двигателя будет равна 0, а в крайнем правом положении двигатель выйдет на номинальную скорость вращения.
Как выбрать потенциометр
Главную роль при выборе потенциометра играет номинал его полного сопротивления – это уровень сопротивления между неподвижными контактами.
Выбирать потенциометр следует опираясь на номинал внешнего переменного резистора, указанный в руководстве по эксплуатации конкретного прибора.
Например, для преобразователей частоты ОВЕН ПЧВ1, ПЧВ2, ПЧВ3 используются потенциометры номиналов 1 кОм, 5 кОм, 10 кОм, для регуляторов мощности Meyertec DRU3-125/150/200 — 10 кОм.
В некоторых случаях необходимо принять во внимание и другие параметры, а именно:
- угол поворота регулировочного узла;
- погрешность;
- износостойкость;
- тепловое сопротивление при нагреве;
- рабочая температура.
Почему это важно? При работе оборудования в закрытом пространстве потенциометр не должен перегреваться.
При работе с преобразователями частоты и регуляторами мощности ток в потенциометрах Meyertec небольшой, тепловые потери незначительные, поэтому отводить тепло не требуется.
Важно! Перед пуском схемы в работу необходимо проверить все места пайки и изоляции, а также соблюдать правила техники безопасности.
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:
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.
Загрузка...
