Потенциометър: Дефиниция, видове и принцип на действие

Какво е потенциометър?

Потенциометър (известен също като пот или потметър) се дефинира като тритерминална променлива резистор, в която резистивността се варира ръчно, за да се контролира потока на електрическата ток. Потенциометърът действа като регулируем делител на напрежението.

Как работи потенциометърът?

Потенциометърът е пассивен електронен компонент. Потенциометрите работят, като варират позицията на плъзгащ контакт върху равномерна резистивност. В потенциометъра цялото входно напрежение се прилага през цялата дължина на резистора, а изходното напрежение е падането на напрежението между фиксирания и плъзгащия контакт, както е показано по-долу.

Потенциометърът има два терминала на входния източник, фиксирани към края на резистора. За регулиране на изходното напрежение плъзгащият контакт се движи по резистора от страната на изхода.

Това е различно от реостат, където единият край е фиксиран, а плъзгащият терминал е свързан със схемата, както е показано по-долу.

Това е много основен инструмент, използван за сравняване на ЕМФ на две клетки и за калибриране на амперметър, voltmeter и ватметър. Основният принцип на действие на потенциометъра е доста прост. Нека предположим, че сме свързали две батерии паралелно чрез галванометър. Отрицателните терминали на батериите са свързани заедно, а положителните терминали на батериите също са свързани заедно чрез галванометър, както е показано на фигурата по-долу.

Тук, ако електрическият потенциал на двете батерийни клетки е точно същият, няма циркулиращ ток в схемата и затова галванометърът показва нулево отклонение. Принципът на действие на потенциометъра зависи от това явление.

Сега нека помислим за друга схема, където батерия е свързана през резистор чрез ключ и реостат, както е показано на фигурата по-долу.

Резисторът има равномерна електрическа резистивност на единица дължина през цялата му дължина.
Затова, падането на напрежението на единица дължина на резистора е равно през цялата му дължина. Нека, като регулираме реостата, получим v волта падане на напрежението на единица дължина на резистора.

Сега, положителният терминал на стандартна клетка е свързан с точка A на резистора, а отрицателният терминал на същата е свързан с галванометър. Другият край на галванометъра е в контакт с резистора чрез плъзгащ контакт, както е показано на фигурата по-горе. Регулирайки този плъзгащ край, се намира точка като B, където няма ток през галванометъра, следователно няма отклонение в галванометъра.

Това означава, че ЕМФ на стандартната клетка е балансирани от напрежението, което се появява в резистора между точките A и B. Ако разстоянието между точките A и B е L, тогава можем да запишем ЕМФ на стандартната клетка E = Lv волта.

По този начин потенциометърът измерва напрежението между две точки (тук между A и B) без да взема никакъв ток от схемата. Това е специфичното за потенциометъра - може да измерва напрежението най-точно.

Видове потенциометри

Има два основни вида потенциометри:

• Ротационен потенциометър

• Линейен потенциометър

Въпреки че основните конструктивни характеристики на тези потенциометри се различават, принципът на действие на тези два вида потенциометри е един и същ.

Забележете, че това са видове DC потенциометри – видовете AC потенциометри са леко различни.

Ротационни потенциометри

Ротационните типове потенциометри се използват главно за осигуряване на регулируемо напрежение към част от електронните и електрическите схеми. Контролът на гласността на радиотранзистора е популярен пример за ротационен потенциометър, където ротационният бутон на потенциометъра контролира подаването на напрежение към усилвателя.

Този тип потенциометър има два терминала, между които е поставена равномерна резистивност в полуциркулярен модел. Устройството има и среден терминал, свързан с резистор чрез плъзгащ контакт, прикрепен към ротационен бутон. Чрез завъртане на бутона може да се премести плъзгащият контакт върху полуциркулярната резистивност. Напрежението се взима между единия край на резистора и плъзгащия контакт. Потенциометърът се нарича също и POT. POT се използва и в зарядни устройства на подстанции, за да се регулира зарядното напрежение на батерия. Има много други приложения на ротационния тип потенциометър, където е необходима гладка регулировка на напрежението.

Линейни потенциометри

Линейният потенциометър е същият, но единствената разлика е, че вместо ротационно движение плъзгащият контакт се движи линейно по резистора. Тук два края на прав резистор са свързани през източника на напрежението. Плъзгащият контакт може да се премести по резистора чрез трасе, прикрепено към резистора. Терминалът, свързан с плъзгащият контакт, е свързан с единия край на изходната схема, а единият от терминалите на резистора е свързан с другия край на изходната схема.

Този тип потенциометър се използва главно за измерване на напрежението в един участък на схемата, за измерване на вътрешната резистивност на батерийна клетка, за сравнение на батерийна клетка със стандартна клетка и в нашия повседневен живот, той се използва обикновено в еквалайзъра на музика и системи за миксване на звука.

Цифрови потенциометри

Цифровите потенциометри са устройствата с три терминала, два фиксирани крайни терминала и един wiper терминал, използван за изменение на изходното напрежение.

Цифровите потенциометри имат множество приложения, включително калибриране на система, коригиране на офсет напрежението, настройка на филтри, контрол на яркостта на екрана и контрол на звуковия обем.

Однако механичните потенциометри страд