Potenciómetro: Definición Tipos e Principio de Funcionamento

Qué é un potenciómetro?

Un potenciómetro (tamén coñecido como pot ou potmeter) defínese como un resistente variable de 3 terminais no cal o resistencia varía manualmente para controlar o fluxo da corrente eléctrica. Un potenciómetro actúa como un divisor de tensión axustable.

Como funciona un potenciómetro?

Un potenciómetro é un componente electrónico pasivo. Os potenciómetros funcionan variando a posición dun contacto deslizante a través dunha resistencia uniforme. Nun potenciómetro, a tensión de entrada completa aplícase a lo largo de toda a resistencia, e a tensión de saída é a caída de tensión entre o contacto fixo e o deslizante, como se mostra a continuación.

Un potenciómetro ten os dous terminais da fonte de entrada fixados nos extremos da resistencia. Para axustar a tensión de saída, o contacto deslizante móvese a lo largo da resistencia no lado de saída.

Isto é diferente a un reóstato, onde un extremo está fixo e o terminal deslizante está conectado ao circuito, como se mostra a continuación.

Este é un instrumento moi básico usado para comparar a f.e.m. de dúas pilhas e para calibrar amperímetros, voltímetros e wattímetros. O principio básico de funcionamento dun potenciómetro é bastante simple. Supoñamos que temos conectadas dúas baterías en paralelo a través dun galvanómetro. Os terminais negativos das baterías están conectados xuntos e os terminais positivos tamén están conectados xuntos a través dun galvanómetro, como se mostra na figura a seguir.

Aquí, se o potencial eléctrico de ambas as células de batería é exactamente o mesmo, non hai corrente circulante no circuito e, polo tanto, o galvanómetro non indica deflexión. O principio de funcionamento do potenciómetro depende deste fenómeno.

Agora pensemos nun outro circuito, onde unha batería está conectada a través dun resistor via un interruptor e un reóstato, como se mostra na figura a seguir.

O resistor ten a resistencia eléctrica uniforme por unidade de lonxitude a lo largo da súa lonxitude. Polo tanto, a caída de tensión por unidade de lonxitude do resistor é igual a lo largo da súa lonxitude. Supoñamos que, axustando o reóstato, obtemos unha caída de tensión de v voltios por unidade de lonxitude do resistor.

Agora, o terminal positivo dunha célula estándar está conectado ao punto A do resistor e o terminal negativo da mesma está conectado con un galvanómetro. A outra extremidade do galvanómetro está en contacto co resistor a través dun contacto deslizante, como se mostra na figura superior. Axustando este contacto deslizante, atopase un punto como B no que non hai corrente a través do galvanómetro, polo que non hai deflexión no galvanómetro.

Isto significa que a f.e.m. da célula estándar equilibrase coa tensión que aparece no resistor entre os puntos A e B. Agora, se a distancia entre os puntos A e B é L, entón podemos escribir a f.e.m. da célula estándar E = Lv voltios.

É así como un potenciómetro mide a tensión entre dous puntos (aquí entre A e B) sen retirar ningún compoñente de corrente do circuito. Esta é a especialidade dun potenciómetro, pode medir a tensión de forma máis precisa.

Tipos de potenciómetros

Hai dous tipos principais de potenciómetros:

• Potenciómetro rotativo

• Potenciómetro linear

Aínda que as características construtivas básicas destes potenciómetros varían, o principio de funcionamento de ambos os tipos de potenciómetros é o mesmo.

Nota que estes son tipos de potenciómetros de CC – os tipos de potenciómetros de CA son lixeiros diferentes.

Potenciómetros rotativos

Os potenciómetros rotativos úsanse principalmente para obter unha tensión de alimentación axustable a unha parte de circuitos electrónicos e eléctricos. O controlador de volume dun transistor de radio é un exemplo popular de potenciómetro rotativo no cal o botón rotativo do potenciómetro controla a alimentación ao amplificador.

Este tipo de potenciómetro ten dous contactos terminais entre os cales está colocada unha resistencia uniforme en patrón semicircular. O dispositivo tamén ten un terminal central que está conectado á resistencia a través dun contacto deslizante unido a un botón rotativo. Rotando o botón, pódese mover o contacto deslizante na resistencia semicircular. A tensión obtense entre un contacto terminal da resistencia e o contacto deslizante. O potenciómetro tamén chámase POT abreviadamente. O POT tamén úsase en cargadores de baterías de subestación para axustar a tensión de carga dunha batería. Hai moitos máis usos do potenciómetro rotativo onde se require un control suave da tensión.

Potenciómetros lineares

O potenciómetro linear é basicamente o mesmo, pero a única diferenza é que aquí, en vez de movemento rotativo, o contacto deslizante moveuse sobre o resistor linearmente. Aquí, dous extremos dun resistor recto están conectados a través da tensión de fonte. Un contacto deslizante pode desprazarse sobre o resistor a través dunha pista unida ao resistor. O terminal conectado ao contacto deslizante está conectado a un extremo do circuito de saída e un dos terminais do resistor está conectado ao outro extremo do circuito de saída.

Este tipo de potenciómetro úsase principalmente para medir a tensión a través dunha ramificación dun circuito, para medir a resistencia interna dunha célula de batería, para comparar unha célula de batería con unha célula estándar e na nosa vida diaria, úsase comúnmente no ecualizador de música e sistemas de mezcla de son.

Potenciómetros dixitais

Os potenciómetros dixitais son dispositivos de tres terminais, dous terminais fixos e un terminal de limpa que se usa para variar a tensión de saída.

Os potenciómetros dixitais teñen varias aplicacións, incluíndo a calibración dun sistema, o axuste da tensión de compensación, a sintonización de filtros, o control da luminosidade da pantalla e o control do volume do son.

Non obstante, os potenciómetros mecánicos sufren de algunhas desvantaxes graves que os facen inapropiados para aplicacións onde se require precisión. O tamaño, a contaminación do limpa, o desgaste mecánico, a deriva da resistencia, a sensibilidade á vibración, humidade, etc., son algúns das principais desvantaxes dun potenciómetro mecánico. Polo tanto, para superar estas desvantaxes, os potenciómetros dixitais son máis comúns nas aplicacións xa que proporcionan maior precisión.

Circuíto do potenciómetro dixital

O circuíto dun potenciómetro dixital consiste en dúas partes, primeiro o elemento resistivo xunto con interruptores electrónicos e segundo o circuito de control do limpa. A figura a continuación mostra ambas as partes respectivamente.

A primeira parte é unha matriz de resistores, e cada nodo está conectado a un punto común W, excepto os extremos A e B, a través dun interruptor electrónic