Ποτενσιόμετρα και οι εφαρμογές τους

Ένας ρυθμιζόμενος διαιρέτης τάσης ονομάζεται ποτενσιόμετρο, το οποίο, σε αντίθεση με έναν ρεοστάτη, χρησιμεύει για τη ρύθμιση της τάσης σε σχεδόν σταθερό ρεύμα.

Ένας διαιρέτης τάσης είναι ένας συνδυασμός αντιστάσεων που χρησιμοποιούνται για τη διαίρεση της εφαρμοζόμενης τάσης σε μέρη. Ο απλούστερος διαιρέτης τάσης αποτελείται από δύο αντιστάσεις που συνδέονται σε σειρά με μια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας. και τα λοιπά. με

Η τάση που αφαιρείται από την κινητή επαφή για την απενεργοποίηση του ποτενσιόμετρου μπορεί να κυμαίνεται από μηδέν έως μέγιστη τιμή ίση με την τάση που εφαρμόζεται στο ποτενσιόμετρο, ανάλογα με την τρέχουσα θέση της κινητής επαφής.

Το μέγεθος της αφαιρούμενης τάσης μπορεί είτε γραμμικά να εξαρτάται από την κίνηση του ολισθητήρα είτε λογαριθμικά και τα ποτενσιόμετρα ανάλογα με τον τύπο αυτής της εξάρτησης χωρίζονται σε γραμμικά και λογαριθμικά (επίσης αντιλογαριθμικά). Όπως ήδη καταλάβατε, η ομιλία στο άρθρο μας θα συνεχιστεί για μεταβλητές αντιστάσεις.

Σήμερα κατασκευάζονται πολλές διαφορετικές μεταβλητές αντιστάσεις. Για οποιοδήποτε ηλεκτρονικό κύκλωμα, μπορείτε να επιλέξετε μια μεταβλητή αντίσταση που θα γίνει ποτενσιόμετρο.Εν τω μεταξύ, οι μεταβλητές αντιστάσεις χωρίζονται σε δύο τύπους ανάλογα με τη δομή τους: λεπτή μεμβράνη και σύρμα και ανάλογα με τον λειτουργικό τους σκοπό, άμεση μεταβλητή και κοπή.

Μεταβλητές αντιστάσεις καλωδίων περιέχουν μαγγανίνη ή σύρμα κονταντάνης ως στοιχείο μεταβλητής αντίστασης. Το σύρμα τυλίγεται σε μια κεραμική ράβδο, σχηματίζοντας ένα πηνίο πάνω από το οποίο γλιστράει ένας ολισθητήρας που συνδέεται με τον ρυθμιστικό μηχανισμό και έτσι μπορεί να αλλάξει η αντίσταση μεταξύ της επαφής θραύσης και των κύριων επαφών. Οι αντιστάσεις με σύρμα είναι ικανές να διαχέουν 5 Watt ή περισσότερα.

Μεταβλητές αντιστάσεις λεπτής μεμβράνης περιέχουν, ως στοιχείο αντίστασης, μια μεμβράνη που εναποτίθεται σε μια διηλεκτρική πλάκα με τη μορφή πετάλου, πάνω στην οποία κινείται ένας ολισθητήρας, ο οποίος συνδέεται με μια επαφή απόσυρσης και με έναν μηχανισμό ρύθμισης. Το φιλμ είναι ένα στρώμα βερνικιού, άνθρακα ή άλλου υλικού που καθορίζεται στην τεκμηρίωση.

Τριμερικές αντιστάσεις χρησιμοποιούνται για προσαρμογή μιας αντίστασης, για παράδειγμα, οι αντιστάσεις κοπής μπορούν πάντα να βρεθούν ως ποτενσιόμετρα στα κυκλώματα ανάδρασης των τροφοδοτικών μεταγωγής.

Οι αντιστάσεις κοπής έχουν μικρές συνολικές διαστάσεις και προορίζονται μόνο για μερικούς κύκλους ρύθμισης με σκοπό την προκαταρκτική ή προληπτική ρύθμιση του εξοπλισμού και κατά κανόνα δεν αγγίζονται πλέον. Επομένως, οι αντιστάσεις τριμερούς δεν είναι πολύ σταθερές και ανθεκτικές σε σύγκριση με τις μεταβλητές αντιστάσεις και έχουν σχεδιαστεί για μέγιστο αριθμό δεκάδων κύκλων συντονισμού.

Οι μεταβλητές αντιστάσεις έχουν σχεδιαστεί για μεγάλο αριθμό κύκλων συντονισμού, οι οποίοι μπορούν να φτάσουν εκατοντάδες χιλιάδες φορές. Οι μεταβλητές αντιστάσεις είναι επομένως πιο ανθεκτικές από τις αντιστάσεις τριμερούς.Ωστόσο, ακόμη και εδώ πρέπει να γνωρίζετε το μέτρο, γιατί αν υπερβείτε τον εγγυημένο αριθμό κύκλων επαναφοράς, τότε η μεταβλητή αντίσταση μπορεί να αποτύχει.

Προφανώς, μια αντίσταση τριμερούς δεν θα αντικαταστήσει ποτέ μια μεταβλητή και εάν αυτή η αρχή παραβιαστεί, τότε μπορείτε να πληρώσετε με τη χαμηλή αξιοπιστία της κατασκευασμένης συσκευής.

Μεταβλητές αντιστάσεις χρησιμοποιούνται σε εκείνες τις συσκευές όπου η ρύθμιση υπονοείται από το σκοπό της συσκευής, για παράδειγμα έλεγχος έντασης σε ένα σύστημα ηχείων ή ομαλός έλεγχος θερμοκρασίας ενός θερμαντήρα οικιακού αέρα. Σε μια ηλεκτρική κιθάρα, μπορείτε να βρείτε μια μεταβλητή αντίσταση όπως ένα ποτενσιόμετρο.

Μεταβλητές αντιστάσεις τύπου SP-1 το προστατευτικό κάλυμμα έχει έναν ακροδέκτη που συνδέεται με τον κοινό ακροδέκτη και το κάλυμμα χρησιμεύει ως ηλεκτρική ασπίδα Οι αντιστάσεις τριμερούς τύπου SP3-28a δεν έχουν προστατευτικό κάλυμμα, το σώμα της συσκευής στην οποία θα εγκατασταθεί αυτή η αντίσταση θα χρησιμεύσει ως ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ.

Και παρόλο που εσωτερικά οι αντιστάσεις είναι παρόμοιες στο σχεδιασμό, όλα φαίνονται διαφορετικά από έξω. Η μεταβλητή αντίσταση έχει μια στιβαρή μεταλλική ή πλαστική λαβή συνδεδεμένη με τον ολισθητήρα και το τρίμερ ρυθμίζεται με ένα κατσαβίδι που εισάγεται σε μια ειδική υποδοχή στον μηχανισμό ρύθμισης που είναι συνδεδεμένος με τον κυκλικό ολισθητήρα.

Στα διαγράμματα μεταβλητές αντιστάσεις είναι εύκολο να αναγνωριστεί, απεικονίζονται ως σταθερή αντίσταση, αλλά με μια ρυθμιστική βρύση με τη μορφή βέλους που συμβολίζει την κινητή επαφή ενός ποτενσιόμετρου ή ρεοστάτη, ανάλογα με το κύκλωμα μεταγωγής του εξαρτήματος. Το γράμμα R στο διάγραμμα με τον ίδιο τρόπο σημαίνει μεταβλητή αντίσταση καθώς και σταθερή, η μόνη διαφορά είναι στη γραφική αναπαράσταση του εξαρτήματος.

Με ένα κύκλωμα μεταγωγής ρεοστάτη, χρησιμοποιείται μια εικόνα με τη μορφή αντίστασης που διασχίζεται διαγώνια από ένα βέλος, αυτό δείχνει ότι περιλαμβάνονται μόνο δύο επαφές - η ρυθμιστική και μία από τις τερματικές. Η αντίσταση κοπής στο διάγραμμα υποδεικνύεται χωρίς βέλος και η επαφή ρύθμισης υποδεικνύεται με μια λεπτή λωρίδα.

Οι μεταβλητές αντιστάσεις συνδυάζουν μερικές φορές τη λειτουργία ενός διακόπτη με τη λειτουργία ενός ποτενσιόμετρου. Αυτό είναι βολικό όταν μια μεταβλητή αντίσταση χρησιμοποιείται ως έλεγχος έντασης, ας πούμε, για ένα φορητό ραδιόφωνο, γυρίζοντας το κουμπί πρώτα το ενεργοποιεί και μετά ρυθμίζει αμέσως την ένταση.

Ηλεκτρικά, ο ενσωματωμένος διακόπτης δεν συνδέεται με το κύκλωμα της αντίστασης, αλλά βρίσκεται στο ίδιο περίβλημα με το στοιχείο μεταβλητής αντίστασης κινητής επαφής. Ένα παράδειγμα μεταβλητών αντιστάσεων με ενσωματωμένο διακόπτη είναι το οικιακό SP3-3bM ή 24S1 κατασκευασμένο στην Κίνα.

Μεταξύ των μεταβλητών αντιστάσεων υπάρχουν διπλή και μάλιστα τετραπλή, όταν η περιστροφή ενός κουμπιού έχει ως αποτέλεσμα την αναδιάταξη δύο ή τεσσάρων ηλεκτρικά ανεξάρτητων κυκλωμάτων ταυτόχρονα, σε λειτουργικά συνδεδεμένα κυκλώματα. Για παράδειγμα, ο έλεγχος της ισορροπίας του στερεοφωνικού είναι βολικό να γίνει με αυτόν τον τρόπο. Οι ισοσταθμιστές χρησιμοποιούν έως και δύο δωδεκάδες διπλές αντιστάσεις.

Στα διαγράμματα, οι διπλές (τετραπλές) αντιστάσεις διαφέρουν ως προς τον χαρακτηρισμό και τη γραφική αναπαράσταση: η διακεκομμένη γραμμή υποδεικνύει ότι οι μηχανικά κινούμενες επαφές συνδυάζονται.

Υπάρχουν πολλοί τύποι κοπτικών και μεταβλητών αντιστάσεων στην αγορά σήμερα. Πρόκειται για ενσωματωμένες αντιστάσεις κοπής τύπου SP4-1γεμάτη με εποξειδική ρητίνη και προορίζεται για αμυντικό εξοπλισμό και ψαλίδια τύπου SP3-16b για κάθετη τοποθέτηση σε σανίδα κ.λπ.

Κατά την κατασκευή οικιακού εξοπλισμού, μικρές αντιστάσεις κοπής συγκολλούνται στις σανίδες, οι οποίες, παρεμπιπτόντως, μπορούν να φτάσουν τα 0,5 watt ισχύος. Σε μερικά από αυτά, για παράδειγμα στο SP3-19aΤα μεταλλικά κεραμικά χρησιμοποιούνται ως ωμικό στρώμα.

Υπάρχουν επίσης πολύ απλές αντιστάσεις κοπής με βάση το φύλλο, όπως π.χ SP3-38 με ανοιχτή θήκη, ευάλωτη στην υγρασία και τη σκόνη και ισχύ όχι μεγαλύτερη από 0,25 watt. Τέτοιες αντιστάσεις ρυθμίζονται με ένα διηλεκτρικό κατσαβίδι για την αποφυγή τυχαίων βραχυκυκλωμάτων. Αυτές οι απλές αντιστάσεις βρίσκονται συχνά σε ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, όπως τροφοδοτικά οθόνης.

Ορισμένες αντιστάσεις τριμερούς είναι ερμητικά σφραγισμένες, για παράδειγμα R-16N2, ρυθμίζονται με ειδικό κατσαβίδι και είναι πιο αξιόπιστα, αφού η σκόνη δεν πέφτει στην ωμική τροχιά και η υγρασία δεν συμπυκνώνεται.

Ισχυρές αντιστάσεις 3 watt τύπου SP5-50MA το περίβλημα έχει οπές εξαερισμού στις οποίες το σύρμα τυλίγεται με τη μορφή δακτυλίου και η ολίσθηση επαφής ολισθαίνει κατά μήκος του όταν η λαβή περιστρέφεται με ένα κατσαβίδι.

Σε ορισμένες τηλεοράσεις CRT μπορείτε ακόμα να βρείτε αντιστάσεις κοπής υψηλής τάσης όπως π.χ NR1-9A, αντίσταση 68 megohms και ονομαστική ισχύ 4 watt. Στην πραγματικότητα πρόκειται για ένα σύνολο από πυροσυσσωματωμένες αντιστάσεις σε ένα πακέτο και η τυπική τάση λειτουργίας για αυτήν την αντίσταση είναι 8,5 kV, με μέγιστο 15 kV. Σήμερα, παρόμοιες αντιστάσεις είναι ενσωματωμένες στο TDKS.

Σε αναλογικό εξοπλισμό ήχου μπορείτε να βρείτε συρόμενες ή συρόμενες μεταβλητές αντιστάσεις, τύπου SP3-23a, τα οποία είναι υπεύθυνα για τη ρύθμιση της έντασης, του τόνου, της ισορροπίας κ.λπ. Πρόκειται για γραμμικές αντιστάσεις που μπορούν να διπλασιαστούν, όπως π.χ SP3-23b.

Οι αντιστάσεις trimmer βρίσκονται συχνά σε ηλεκτρονικό εξοπλισμό, όργανα μέτρησης κ.λπ. Ο μηχανισμός τους σας επιτρέπει να ρυθμίσετε με ακρίβεια την αντίσταση και ο αριθμός των περιστροφών μετράται σε αρκετές δεκάδες. Το γρανάζι ατέρμονα επιτρέπει την αργή περιστροφή και την ομαλή κίνηση της ολισθαίνουσας επαφής κατά μήκος της τροχιάς αντίστασης, έτσι ώστε τα κυκλώματα να συντονίζονται πολύ, πολύ με ακρίβεια.

Για παράδειγμα, μια αντίσταση trimmer πολλαπλών στροφών SP5-2VB Ρυθμίζεται με ακρίβεια χρησιμοποιώντας ένα γρανάζι ατέρμονα μέσα στο περίβλημα και για να διασχίσετε πλήρως ολόκληρη την τροχιά αντίστασης, είναι απαραίτητο να κάνετε 40 στροφές με ένα κατσαβίδι. Οι αντιστάσεις αυτού του τύπου σε διάφορες τροποποιήσεις έχουν ισχύ από 0,125 έως 1 watt και έχουν σχεδιαστεί για 100-200 κύκλους συντονισμού.

Όλοι οι τύποι μεταβλητών αντιστάσεων χρησιμοποιούνται ευρέως ως ποτενσιόμετρα σε μια ποικιλία συσκευών, από οικιακές συσκευές όπως θερμάστρες, θερμοσίφωνες, συστήματα ηχείων έως μουσικά όργανα όπως ηλεκτρικές κιθάρες και συνθεσάιζερ. Οι αντιστάσεις περικοπής μπορούν να βρεθούν σε σχεδόν κάθε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, από τηλεοράσεις μέχρι ψηφιακούς παλμογράφους και αμυντική τεχνολογία.