Potenciometer: Definicija tipovi i način rada
Šta je potencijometar?
Potencijometar (poznat i kao pot ili potmetar) definisan je kao troterminalni promenljiv otpornik u kojem se otpor ručno menja kako bi se kontrolirao tok električne struje. Potencijometar deluje kao podešiv delilac napona.
Kako radi potencijometar?
Potencijometar je pasivni elektronski komponent. Potencijometri rade tako što menjaju položaj kliznog kontakta preko uniformnog otpora. U potencijometru, ceo ulazni napon primenjen je na celoj dužini otpornika, a izlazni napon predstavlja pad napona između fiksiranog i kliznog kontakta, kao što je prikazano ispod.
Potencijometar ima dva terminala ulaznog izvora fiksirana na kraju otpornika. Da bi se podesio izlazni napon, klizni kontakt se pomera duž otpornika na strani izlaza.
Ovo je različito od reostata, gde je jedan kraj fiksiran, a klizni terminal povezan sa kolaom, kao što je prikazano ispod.
Ovo je veoma osnovni instrument koji se koristi za poređenje EMF-a dve baterije i za kalibraciju ampermetra, voltmetra i vatmetra. Osnovni radni princip potencijometra vrlo je jednostavan. Pretpostavimo da smo povezali dve baterije paralelno kroz galvanometar. Negativni terminali baterija su povezani zajedno, a pozitivni terminali baterija takođe su povezani kroz galvanometar, kao što je prikazano na slici ispod.
Ako je električni potencijal obe baterijske celije tačno isti, ne postoji cirkulanta struja u kolu, pa galvanometar pokazuje nultu defleksiju. Radni princip potencijometra zavisi od ovog fenomena.
Sada razmislimo o drugom kolu, gde je baterija povezana preko otpornika preko prekidača i reostata, kao što je prikazano na slici ispod.
Otpornik ima uniforman električni otpor po jedinici dužine na svom dužinskom pravcu. Stoga, pad napona po jedinici dužine otpornika jednak je kroz cijelu njegovu dužinu. Pretpostavimo da, pomoću podesavanja reostata, dobijemo v volt pad napona po jedinici dužine otpornika.
Sada, pozitivni terminal standardne celije povezan je s tačkom A na otporniku, a negativni terminal iste celije povezan je sa galvanometrom. Drugi kraj galvanometra je u kontaktu sa otpornikom preko kliznog kontakta, kao što je prikazano na slici iznad. Podešavanjem ovog kliznog kraja, nalazi se tačka poput B, gde nema struje kroz galvanometar, stoga nema defleksije galvanometra.
To znači da je EMF standardne celije ravnotežen padom napona na otporniku između tačaka A i B. Sada, ako je rastojanje između tačaka A i B L, možemo napisati EMF standardne celije E = Lv volt.
Tako mjeri potencijometar napon između dvije tačke (ovde između A i B) bez uzimanja bilo kakvog strujnog komponenta iz kola. To je posebnost potencijometra, može najpreciznije mjeriti napon.
Vrste potencijometara
Postoje dve glavne vrste potencijometara:
Rotirajući potencijometar
Linearni potencijometar
Iako se konstrukcioni oblici ovih potencijometara razlikuju, radni princip obeh vrsta potencijometara je isti.
Napomena: Ovo su vrste DC potencijometara – vrste AC potencijometara su malo različite.
Rotirajući potencijometri
Rotirajući tip potencijometara uglavnom se koristi za dobijanje podešivog napajanja dijelu elektronskih i električnih kola. Kontroler jačine zvuka transistora radija je popularan primer rotirajućeg potencijometra, gde rotirajući poklopac potencijometra kontroliše napajanje pojačivača.
Ovaj tip potencijometra ima dva terminala između kojih je postavljen uniforman otpor u polukružnom obliku. Uređaj takođe ima srednji terminal koji je povezan sa otporom preko kliznog kontakta vezanog za rotirajući poklopac. Rotiranjem poklopca može se pomeriti klizni kontakt na polukružnom otporu. Napon se uzima između kraja otpora i kliznog kontakta. Potencijometar se takođe naziva POT u skraćenoj formi. POT se takođe koristi u punjačima baterija u podstanicama za podešavanje napajanja baterije. Postoji mnogo više upotreba rotirajućeg tipa potencijometra gdje je potrebno gladko podešavanje napona.
Linearni potencijometri
Linearni potencijometar je u suštini isti, ali jedina razlika je u tome što se umesto rotirajućeg kretanja klizni kontakt pomiče linearne na otporniku. Ovdje su dva kraja ravnomernog otpornika povezana preko izvora napona. Klizni kontakt se može kliziti na otporniku preko trake vezane uz otpornik. Terminal povezan sa kliznim kontaktom povezan je na jedan kraj izlaznog kola, a jedan od terminala otpornika povezan je na drugi kraj izlaznog kola.
Ovaj tip potencijometra se uglavnom koristi za merenje napona preko grane kola, za merenje unutrašnjeg otpora baterijske celije, za poređenje baterijske celije sa standardnom celijom i u našem svakodnevnom životu, često se koristi u ekvalajzeru muzike i sistemima za miješanje zvuka.
Digitalni potencijometri
Digitalni potencijometri su uređaji sa tri terminala, dva fiksna kraja i jedan klizni terminal koji se koristi za variranje izlaznog napona.
Digitalni potencijometri imaju razne primene, uključujući kalibraciju sistema, podešavanje offset napona, prilagođavanje filtera, kontrolu jasnoti ekrana i kontrolu jačine zvuka.
Međutim, mehanički potencijometri trpe od ozbiljnih nedostataka koji ih čine neprimjeranim za primene gde je potrebna preciznost. Veličina, kontaminacija kliznog kontakta, mehanički nosivost, driftnje otpora, osjetljivost na vibracije, vlazu itd. su neki od glavnih nedostataka mehaničkog potencijometra. Stoga, kako bi se prevazišli ovi nedostaci, digitalni potencijometri su češći u primenama jer pružaju veću preciznost.
Šema digitalnog potencijometra
Šema digitalnog potencijometra sastoji se od dva dijela, prvog dijela sa otporno elementom i elektronskim prekidnicima, i drugog dijela sa kontrolnim kolaom kliznog kontakta. Slika ispod prikazuje obje te komponente redom.
