Potensiometer: Definisi Jenis dan Prinsip Kerja

Apa Itu Potensiometer?

Potensiometer (juga dikenal sebagai pot atau potmeter) didefinisikan sebagai resistor variabel 3 terminal di mana resistansi dapat diubah secara manual untuk mengontrol aliran arus listrik. Potensiometer berfungsi sebagai pembagi tegangan yang dapat disesuaikan.

Bagaimana Cara Kerja Potensiometer?

Potensiometer adalah komponen elektronik pasif. Potensiometer bekerja dengan mengubah posisi kontak geser di sepanjang resistansi seragam. Dalam potensiometer, seluruh tegangan masukan diterapkan pada seluruh panjang resistor, dan tegangan keluaran adalah penurunan tegangan antara kontak tetap dan kontak geser seperti ditunjukkan di bawah ini.

Potensiometer memiliki dua terminal sumber input yang terpasang pada ujung resistor. Untuk menyesuaikan tegangan keluaran, kontak geser dipindahkan sepanjang resistor di sisi keluaran.

Ini berbeda dengan rheostat, di mana salah satu ujungnya tetap dan terminal geser terhubung ke rangkaian, seperti ditunjukkan di bawah ini.

Ini adalah instrumen dasar yang digunakan untuk membandingkan emf dari dua sel dan untuk kalibrasi amperemeter, voltmeternya, dan watt-meter. Prinsip kerja dasar potensiometer cukup sederhana. Misalkan kita telah menghubungkan dua baterai secara paralel melalui galvanometer. Terminal negatif baterai dihubungkan bersama-sama dan terminal positif baterai juga dihubungkan bersama-sama melalui galvanometer seperti ditunjukkan dalam gambar di bawah ini.

Di sini, jika potensial listrik kedua sel baterai sama persis, tidak ada arus yang beredar dalam rangkaian sehingga galvanometer menunjukkan defleksi nol. Prinsip kerja potensiometer bergantung pada fenomena ini.

Sekarang mari kita pikirkan tentang rangkaian lain, di mana baterai terhubung ke resistor melalui saklar dan rheostat seperti ditunjukkan dalam gambar di bawah ini.

Resistor memiliki resistansi listrik seragam per unit panjang sepanjang panjangnya. Oleh karena itu, penurunan tegangan per unit panjang resistor sama sepanjang panjangnya. Misalkan, dengan menyesuaikan rheostat, kita mendapatkan penurunan tegangan v volt per unit panjang resistor.

Sekarang, terminal positif sel standar dihubungkan ke titik A pada resistor dan terminal negatif sel yang sama dihubungkan dengan galvanometer. Ujung lain galvanometer berada dalam kontak dengan resistor melalui kontak geser seperti ditunjukkan pada gambar di atas. Dengan menyesuaikan ujung geser ini, titik seperti B ditemukan di mana tidak ada arus melalui galvanometer, sehingga tidak ada defleksi pada galvanometer.

Itu berarti, emf sel standar hanya seimbang dengan tegangan yang muncul di resistor antara titik A dan B. Sekarang, jika jarak antara titik A dan B adalah L, maka kita dapat menulis emf sel standar E = Lv volt.

Inilah cara potensiometer mengukur tegangan antara dua titik (di sini antara A dan B) tanpa mengambil komponen arus dari rangkaian. Ini adalah keunikan potensiometer, ia dapat mengukur tegangan dengan sangat akurat.

Jenis-jenis Potensiometer

Ada dua jenis utama potensiometer:

• Potensiometer rotary

• Potensiometer linear

Meskipun fitur konstruksi dasar potensiometer ini bervariasi, prinsip kerja kedua jenis potensiometer ini sama.

Perlu dicatat bahwa ini adalah jenis potensiometer DC - jenis potensiometer AC sedikit berbeda.

Potensiometer Rotary

Potensiometer jenis rotary digunakan terutama untuk mendapatkan tegangan suplai yang dapat disesuaikan ke bagian rangkaian elektronik dan listrik. Pengontrol volume transistor radio adalah contoh populer dari potensiometer rotary di mana knob rotary potensiometer mengontrol suplai ke amplifier.

Jenis potensiometer ini memiliki dua terminal kontak di antara mana resistansi seragam diletakkan dalam pola setengah lingkaran. Perangkat ini juga memiliki terminal tengah yang terhubung ke resistansi melalui kontak geser yang melekat pada knob rotary. Dengan memutar knob, seseorang dapat memindahkan kontak geser pada resistansi setengah lingkaran. Tegangan diambil antara kontak ujung resistansi dan kontak geser. Potensiometer juga dikenal sebagai POT singkat. POT juga digunakan dalam charger baterai substation untuk menyesuaikan tegangan pengisian baterai. Ada banyak penggunaan lain dari potensiometer rotary di mana kontrol tegangan halus diperlukan.

Potensiometer Linear

Potensiometer linear pada dasarnya sama, tetapi perbedaan utamanya adalah di sini bukan gerakan rotary, kontak geser bergerak secara linier pada resistor. Di sini, kedua ujung resistor lurus dihubungkan ke tegangan sumber. Kontak geser dapat digeser pada resistor melalui jalur yang melekat sepanjang resistor. Terminal yang terhubung ke kontak geser dihubungkan ke satu ujung sirkuit keluaran dan salah satu terminal resistor dihubungkan ke ujung lain sirkuit keluaran.

Jenis potensiometer ini digunakan terutama untuk mengukur tegangan di cabang rangkaian, untuk mengukur hambatan internal sel baterai, untuk membandingkan sel baterai dengan sel standar, dan dalam kehidupan sehari-hari, umumnya digunakan dalam equalizer musik dan sistem mixing suara.

Potensiometer Digital

Potensiometer digital adalah perangkat tiga-terminal, dua terminal ujung tetap dan satu terminal wiper yang digunakan untuk mengubah tegangan keluaran.

Potensiometer digital memiliki berbagai aplikasi, termasuk kalibrasi sistem, menyesuaikan tegangan offset, menyetel filter, mengontrol kecerahan layar, dan mengontrol volume suara.

Namun, potensiometer mekanis memiliki beberapa kekurangan serius yang membuatnya tidak cocok untuk aplikasi yang membutuhkan presisi. Ukuran, kontaminasi wiper, aus mekanis, drift resistansi, sensitivitas terhadap getaran, kelembaban, dll., adalah beberapa kekurangan utama potensiometer mekanis. Oleh karena itu, untuk mengatasi kekurangan-kekurangan ini, potensiometer digital lebih umum digunakan dalam aplikasi karena memberikan akurasi yang lebih tinggi.

Rangkaian Potensiometer Digital

Rangkaian potensiometer digital terdiri dari dua bagian, pertama elemen resistif bersama dengan sakelar elektronik, dan kedua rangkaian kontrol wiper. Gambar di bawah ini menunjukkan kedua bagian tersebut.

Bagian pertama adalah array resistor, dan setiap node dihubungkan ke titik W, kecuali titik ujung A dan B, melalui sakelar elektronik dua arah. Terminal W adalah terminal wiper. Setiap sakelar dirancang menggunakan teknologi CMOS dan hanya satu dari semua sakelar dalam keadaan ON pada waktu tertentu operasi potensiometer.

Sakelar yang ON menentukan resistansi potensiometer dan jumlah sakelar menentukan resolusi perangkat. Sekarang, sakelar mana yang harus dinyalakan dikendalikan oleh rangkaian kontrol. Rangkaian kontrol terdiri dari register RDAC yang dapat ditulis secara digital menggunakan antarmuka seperti SPI, I2C, up/down, atau dapat dikendalikan secara manual dengan tombol push atau encoder digital. Diagram di atas menunjukkan potensiometer digital yang dikendalikan tombol push. Satu tombol untuk "UP" atau meningkatkan resistansi dan yang lainnya untuk "DOWN" yaitu menurunkan resistansi.

Secara umum, posisi wiper berada di sakelar tengah ketika potensiometer mati. Setelah daya dinyalakan, tergantung pada kebutuhan kita, kita dapat menambah atau mengurangi resistansi dengan operasi tombol push yang sesuai. Selain itu, potensiometer digital canggih juga memiliki memori onboard yang dapat menyimpan posisi terakhir wiper. Memori ini bisa berupa jenis volatile atau permanen, tergantung pada aplikasinya.

Misalnya, dalam kasus kontrol volume perangkat, kita mengharapkan perangkat untuk mengingat pengaturan volume yang kita gunakan terakhir bahkan setelah kita