Potansiyometre: Tanım Türler ve Çalışma Prensibi

Potansiyomet Nedir?

Bir potansiyomet (ayrıca pot veya potmetre olarak da bilinir), el ile değiştirilebilen üç terminalli bir değişken dirençtir. Bu, elektrik akımının akışını kontrol etmek için dirençin el ile değiştirildiği bir cihazdır. Potansiyomet, ayarlanabilir bir gerilim bölücü olarak çalışır.

Potansiyomet Nasıl Çalışır?

Potansiyomet, bir pasif elektronik bileşendir. Potansiyometler, kayan bir temasın konumunu değişken bir direnç boyunca değiştirerek çalışır. Bir potansiyomette, tam giriş gerilimi, tüm direnç boyunca uygulanır ve çıkış gerilimi, sabit ve kayan temas arasındaki gerilim düşmesidir, aşağıdaki gibi gösterilmiştir.

Potansiyomet, girdi kaynağının iki terminallerini dirençin ucuna sabitler. Çıkış gerilimini ayarlamak için kayan temas, direnç üzerinde kaydırılır.

Bu, bir reostat ile farklıdır. Reostatta, bir ucunda sabitlenir ve kayan temas devreye bağlanır, aşağıdaki gibi gösterilmiştir.

Bu, iki hücrenin emf'lerinin karşılaştırılmasında ve ampermetre, voltmetre ve wattmetre kalibrasyonlarında kullanılan çok temel bir alettir. Potansiyometin temel çalışma prensibi oldukça basittir. İki bataryayı galvanometre aracılığıyla paralel bağlı olarak düşünün. Negatif batarya uçları birbirine bağlanır ve pozitif batarya uçları da galvanometre aracılığıyla birbirine bağlanır, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi.

Burada, her iki batarya hücresinin elektrik potansiyeli tam olarak aynıysa, devrede dolaşan akım yoktur ve bu nedenle galvanometre null defleksiyon gösterir. Potansiyometin çalışma prensibi bu fenomene dayanır.

Şimdi, bir batarya bir direnç üzerinden bir anahtarı ve reostatı kullanarak bağlanmış başka bir devreyi düşünelim, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi.

Direnç, uzunluğuna göre düzgün elektriksel direnç sahiptir.
Bundan dolayı, direnç boyunca birim uzunluk başına gerilim düşümü eşittir. Örneğin, reostatı ayarlayarak direnç boyunca birim uzunluk başına v volt gerilim düşümünü elde edebiliriz.

Şimdi, standart hücrenin pozitif terminali direnç üzerindeki A noktasına bağlanır ve aynı hücrenin negatif terminali galvanometre ile bağlantılıdır. Galvanometrenin diğer ucu, yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, direnç üzerinden kayan bir temas ile bağlantı halindedir. Bu kayan ucu ayarlayarak, galvanometrede herhangi bir akım olmadığı ve bu nedenle defleksiyon olmadığı B noktası gibi bir nokta bulunur.

Yani, standart hücrenin emfi, direnç üzerinde A ve B noktaları arasında beliren gerilimle dengeye gelir. Şimdi, A ve B noktaları arasındaki mesafe L ise, standart hücrenin emfini E = Lv volt olarak yazabiliriz.

İşte böylece, potansiyomet, devreden herhangi bir akım bileşeni almadan iki nokta (burada A ve B) arasındaki gerilimi ölçer. Bu, potansiyometin en doğru şekilde gerilim ölçebilmesi özelliğidir.

Potansiyomet Türleri

Potansiyometlerin iki ana türü vardır:

• Rotary potansiyomet

• Linear potansiyomet

Bu potansiyometlerin temel inşaat özellikleri değişiklik gösterebilir, ancak her iki tür potansiyometin çalışma prensibi aynıdır.

Not: Bu DC potansiyometlerinin türleridir - AC potansiyometlerin türleri biraz farklıdır.

Döner Potansiyometler

Döner tip potansiyometler, elektronik ve elektrik devrelerinin bir kısmına ayarlanabilir besleme gerilimi sağlamak için genellikle kullanılır. Radyo transistörünün ses kontrolü, döner potansiyometin popüler bir örneğidir. Burada, potansiyometin döner tuşu, amplifikatöre beslemeyi kontrol eder.

Bu tür potansiyomet, yarım daire şeklinde yerleştirilmiş düzgün bir direnç arasında iki terminal teması vardır. Cihaz ayrıca, döner tuşa takılı bir kayan temas aracılığıyla dirençle bağlantılı orta bir terminal de içerir. Tuşu döndürerek, yarım daire şeklindeki direnç üzerinde kayan teması hareket ettirebilirsiniz. Gerilim, direnç uç teması ve kayan temas arasında alınır. Potansiyomet, POT olarak da adlandırılır. POT, şarj istasyonu pil şarj cihazlarında pilin şarj gerilimini ayarlamak için de kullanılır. Düzgün gerilim kontrolü gerektiren birçok başka kullanım alanı da vardır.

Doğrusal Potansiyometler

Doğrusal potansiyomet, temel olarak aynıdır, tek fark, burada rotasyon yerine kayan temas doğrusal olarak direnç üzerinde kaydırılır. Burada, düz bir dirençin iki ucu, kaynak geriliminin ucuna bağlanır. Kayan temas, direnç boyunca eklenmiş bir ray boyunca kaydırılabilir. Kayan temasla bağlantılı olan terminal, çıkış devresinin bir ucuna bağlanır ve dirençin bir terminali, çıkış devresinin diğer ucuna bağlanır.

Bu tür potansiyomet, bir devre dalındaki gerilimi ölçmek, bir pillerin iç direncini ölçmek, bir pilleri standart hücreyle karşılaştırmak ve günlük hayatta, müzik ve ses karıştırma sistemlerinde equalizer olarak yaygın olarak kullanılır.

Dijital Potansiyometler

Dijital potansiyometler, çıktı gerilimini değiştirmek için kullanılan üç terminal cihazlardır, iki sabit uç terminali ve bir wiper terminali.

Dijital potansiyometler, bir sistemi kalibre etmek, ofset gerilimini ayarlamak, filtreleri ayarlamak, ekran parlaklığını kontrol etmek ve ses seviyesini kontrol etmek dahil olmak üzere çeşitli uygulamaları vardır.

Ancak, mekanik potansiyometler, hassasiyet gerektiren uygulamalar için uygun olmayacak bazı ciddi dezavantajlara sahiptir. Boyut, wiper kirliliği, mekanik aşınma, direnç sürüklenmesi, titreşim, nem duyarlılığı vb. mekanik potansiyometlerin başlıca dezavantajları arasındadır. Bu nedenle, bu dezavantajları aşmak için dijital potansiyometler, daha yüksek hassasiyete sahip olduğundan, uygulamalarda daha yaygındır.

Dijital Potansiyomet Devresi

Bir dijital potansiyomet devresi, ilk olarak direnç elemanı ve elektronik anahtarlar, ikinci olarak wiper'in kontrol devresi olmak üzere iki bölümden oluşur. Aşağıdaki şekil, sırasıyla her iki bölümü gösterir.

İlk bölüm, bir direnç dizisi ve her düğümün, A