Typy variabilních rezistorů – potenciometr, trimpot, digitální potenciometr, reostat – ARIAT Tech

Proměnný rezistor lze nastavit ručně nebo digitálně. Poskytuje rozsah odporu, nikoli pevnou hodnotu, kterou lze měnit lineárním nebo rotačním pohybem nebo digitálním ovládáním. Proměnné rezistory mají obvykle toleranci přibližně 20 %, zatímco pevné rezistory mají toleranci 5 %.

To znamená, že rozsah odporu nabízený s proměnnými rezistory je obvykle 1,2násobkem jmenovitého rozsahu odporu. Potenciometr je typ proměnného rezistoru používaného ke změně děliče napětí, zatímco menší verze potenciometru se nazývá trimr.

Digitální potenciometry mění odpor pomocí digitálních prostředků, nikoli mechanickým pohybem. Reostat je proměnný rezistor používaný ke změně odporu pro řízení proudu v obvodu. Existují čtyři základní typy proměnných rezistorů:

Adresář

Potenciometr

V oblasti proměnných rezistorů jsou potenciometry nejpreferovanější volbou. Tři svorky umožňují ruční nastavení hodnoty odporu potenciometru. První a třetí svorka jsou uzavřeny v rezistorových drahách, zatímco druhá svorka zůstává připojena ke stykači, který se dotýká rezistivní dráhy umístěné mezi první a třetí svorkou. Rotace nebo lineární pohyb usnadňuje pohyb stěrače.

Potenciometr nastavuje rozdělení napětí, což umožňuje nastavení poměru odporu mezi prvním a druhým vývodem a druhým a třetím vývodem, čímž se v konečném důsledku reguluje výstupní napětí druhého vývodu. Potenciometr lze v podstatě považovat za dvojici rezistorů zapojených do série mezi vývodem a uzlem, kde lze odpor ručně nastavit.

Odpor na nastavitelném konci při vstupu do odporové dráhy se nazývá uzavírací odpor, zatímco odpor na nastavitelné svorce při opuštění odbočky, odporové dráhy, se nazývá skokový odpor. Celkový odpor potenciometru se rovná rozdílu mezi skoky nahoru a dolů v hodnotách odporu. Použitý jazyk je objektivní, jasný a neutrální a text dodržuje gramatickou správnost a pravidelnou strukturu, přičemž se vyhýbá vulgárním slovům a ozdobnému jazyku. Jeho nejmenší možná změna koeficientu odporu se nazývá rozlišení. Technické zkratky jsou vysvětleny při prvním použití. Zvýšení počtu kontaktních bodů mezi stěračem a odporovou dráhou zvyšuje rozlišení potenciometru. Zúžení potenciometru označuje vztah mezi mechanickou polohou potenciometru a koeficientem odporu.

Potenciometr s kuželovým odporem může být lineární nebo logaritmický, přičemž lineární kuželový odpor vede ke změně poměru odporu, která je lineárně úměrná poloze stěrače. Pokud je stěrač umístěn ve středu odporové dráhy lineárního potenciometru s kuželovým odporem, výstupní napětí bude poloviční oproti aplikovanému napětí. Tyto typy potenciometrů se často používají jako senzory pro měření vzdálenosti nebo úhlu. Naopak u logaritmického kuželového odporového potenciometru se poměr odporu posouvá nelineárně podél logaritmické stupnice vzhledem k poloze stěrače. Ve skutečnosti se u logaritmického potenciometru poměr odporu mění exponenciálně. Logaritmické kuželové odpory se běžně používají pro regulaci hlasitosti v audio obvodech. Proto se jim také říká audio komentáře.

Konstrukce potenciometru zahrnuje použití odporových prvků, jako jsou uhlíkové komponenty, keramické komponenty, kovové filmy, vodivé plasty nebo drátěné obaly. Mezi nimi je nejběžnějším typem typ s uhlíkovou strukturou. Jsou vyrobeny nanesením směsi uhlíkových komponent na keramický substrát. Potenciometry s uhlíkovou strukturou mají stejné výhody a nevýhody jako pevné rezistory s uhlíkovou strukturou. Pro zlepšení stability a teplotní tolerance je jednou z možností použití potenciometrů na bázi cermetu; ty jsou však drahé a mají krátkou životnost. Další možností jsou kovové potenciometry, které mohou zaručit delší životnost, ale jsou také dražší.

Potenciometry na bázi vodivého plastu jsou vynikající volbou pro ty, kteří hledají dlouhou životnost. Nejenže mají vysoké rozlišení a nízký šum, ale také plynulý chod a lze je milionkrát nastavit. Ve skutečnosti nabízejí nejlepší řešení. Pro aplikace s vysokým výkonem jsou nejvhodnější volbou vysoce výkonné potenciometry. Jejich ovládání však může být obtížné a nabízejí omezené rozlišení. Rozlišení drátového rezistoru je obvykle diskrétní hodnota vyplývající z diskrétního počtu otáček. Dělí se hlavně na následující dva typy: rotační potenciometry a lineární potenciometry.

Rotační potenciometr: V rotačním potenciometru se jezdec pohybuje po kruhové dráze mezi dvěma polohami, obvykle vzdálenými od sebe 270 nebo 300 stupňů. Tyto potenciometry jsou široce dostupné a mohou mít lineární nebo logaritmické zúžení. Různé struktury rotačních potenciometrů jsou následující:

Jednootáčkové potenciometry mají jednu otáčku 270 nebo 300 stupňů a skládají se ze tří vývodů. I když jsou tyto potenciometry nejběžněji používané, jejich rozlišení je omezené.

Vícetypové potenciometry s více zobrazeními (obvykle 5, 10 nebo 20) nabízejí vysoké rozlišení a přesnost. Tyto potenciometry mají stěrač, který se pohybuje po spirálové dráze pro brzdový nebo šnekový převod.

Dvouřadé a vrstvené potenciometry jsou dva potenciometry spojené podél jedné osy. Běžně se používají v obvodech, které vyžadují dva potenciometry, ale jsou omezeny velikostí nebo prostorem na desce plošných spojů. Potenciometry jsou obvykle jednootáčková zařízení se stejným odporem a kuželovitostí. Vrstvené potenciometry mají více než dva potenciometry, ale používají se zřídka. Bipotenciometry se často používají v Hi-Fi zesilovačích a kaskádových zesilovacích stupních.

Koncentrické potenciometry, forma duplexního potenciometru se dvěma samostatnými a nastavitelnými soustřednými osami, nabízejí nezávislé ovládání pro každý potenciometr.

Běžně se používají v audio zařízeních, zejména v baskytarách. Serva jsou elektrické potenciometry, které lze nastavit pomocí servomotoru.

Existují také jednopolohové spínače, což jsou jednootáčkové potenciometry, které obsahují spínač zapnutí/vypnutí, který může buď odpojit napětí, nebo poskytnout dělič napětí. Spínač lze stisknout dolů (push) nebo přitáhnout nahoru (pull). Tyto typy potenciometrů jsou k dispozici v konfiguracích push i pull. Konfigurace push pool jsou však náchylné k opotřebení.

Dvojité potenciometry s tlačítkem/tahem jsou výkonné jednootáčkové potenciometry se dvěma spínači, které dokáží současně odpojit napětí na obou vedeních nebo na obou vedeních rovnoměrně nastavit napětí.

Často se používají k ochraně před zkraty fázových a nulových vodičů v obvodech. Potenciometry s odbočkovým tlačítkem jsou čtyřpólové výkonové potenciometry se dvěma stěračovými svorkami a jednou odbočkou, obvykle středovou odbočkou, bezpečně připojenou k rezistorové dráze. Tyto potenciometry se široce používaly v audio obvodech pro regulaci tónů.

Lineární potenciometr: V lineárním potenciometru se jezdec pohybuje po lineární odporové dráze. Tyto potenciometry jsou také známé jako jezdce, fadery nebo posuvné potenciometry. Lineární potenciometry se dodávají v různých strukturách, jak je znázorněno níže:

Posuvné potenciometry, vyrobené z vodivého plastu, jsou jednoduché lineární součástky, které se často používají jako fadery v audio systémech nebo k měření vzdálenosti.

Pro ovládání sterea ve zvuku se běžně používají dva potenciometry ovládané jedním posuvníkem.

Vícenásobné jezdce mají více otáček, obvykle 5, 10 nebo 20, což zajišťuje vysoké rozlišení a přesnost. Skleněný jezdec se v těchto potenciometrech pohybuje po vinuté rezistorové dráze.

Motorizované fadery jsou knoflíky s jedním štítem ovládané servy. Potenciometry se často používají v automatické regulaci odporu nebo napětí.

Klíčové ukazatele výkonu potenciometrů

Stejně jako pevné rezistory mají potenciometry vlastnosti nebo klíčové parametry. Důležité parametry spojené s potenciometrem jsou:

Jmenovitý odpor/Odpor: Toto je celkový odpor potenciometru. Potenciometry mají obvykle konstantní odpor v blízkosti prvního a třetího vývodu. Jejich odpor se pohybuje od více než 5 % do 95 % podél odporové dráhy. Tomu se říká elektrický přenos potenciometru.

Tolerance: Většina potenciometrů má toleranci 20 % nebo více. Tato tolerance se vztahuje k rozsahu odporu nabízeného potenciometrem, takže širší tolerance znamená, že potenciometr ve skutečnosti nabízí širší rozsah odporu.

Zúžení: Potenciometry mohou mít lineární nebo logaritmické zúžení. Lineární potenciometry s zúžením se často používají k měření vzdálenosti nebo úhlu. Běžně se také používají k rozdělení napětí. Logaritmické potenciometry s zúžením se běžně používají při nahrávání zvuku. Zúžení potenciometru je znázorněno křivkou odporu.

Linearita: Linearita se vztahuje k odchylce skutečného odporu poskytovaného potenciometrem od jeho křivky odporu. Ta by měla být co nejnižší. Potenciometr s nízkou linearitou bude poskytovat odpor velmi přesně v závislosti na křivce odporu. Jeho odpor vzhledem k poloze stěrače je proto předvídatelný.

Standardní hodnoty potenciometrů: Je možná jakákoli hodnota potenciometru. Nejběžnější jsou však potenciometry s preferovanými hodnotami, jako je 1K, 5K, 10K, 20K, 22K, 25K, 47K, 50K a 100K. Pro většinu běžných obvodů postačuje 10K.

Tripti

Trimovací potenciometry, běžně známé jako trimpoty, jsou malé elektronické součástky používané k regulaci odporu nebo napětí, kalibraci a nastavení v obvodech. Upozorňujeme, že trimpoty mají omezenou životnost, a to několik setkrát. Proces nastavení trimpotu začněte otáčením knoflíku šroubovákem, dokud se jeho poměr odporu nefixuje. Poté pokračujte v nastavení v obvodu. Termín „přednastavený“ se také používá pro trimpoty, protože jsou během kalibrace a nastavení obvodů zpočátku nastaveny na pevný poměr odporu.

Je důležité znát standardní symboly IEC pro trioly, někdy označované jako předvolby.

Trimrové potenciometry mají obvykle odporovou dráhu z uhlíkové nebo keramické kompozice. Trimrové potenciometry jsou k dispozici v provedení pro montáž do otvoru a SMD. Mohou mít horní nebo boční orientaci knoflíku pro nastavení jejich koeficientu odporu. Existují dva typy předvoleb:

Jednootáčkové trimry jsou třípólové předvolby s jednou vrstvou rezistorové stopy. Jsou to nejčastěji používané předvolby, ale mají omezené rozlišení a přesnost. Jednootáčkové trimry mají obvykle otočnou konstrukci.

Na druhou stranu, s vícenásobným počtem otáček odporových drah, což má za následek vyšší rozlišení a přesnost. Tyto trimpoty mohou mít 5 až 25 otáček, s trimpoty o 5, 12 a 25 otáček. Trimpoty se dodávají v provedení šnekové (rotační) nebo vodicí šroubové (lineární). Lineární trimmety se často používají ve vysoce výkonných aplikacích.

Digitální potenciometr

Digitální potenciometr je integrovaný obvod s rezistorovým žebříkem pro změnu odporu. Každý rezistor v žebříku přispívá ke změně krokového odporu. Vestavěný stěrač je připojen přes vestavěné spínače k různým připojovacím bodům na rezistorovém žebříku pro jeho kalibraci nebo nastavení. Rozlišení digitálního potenciometru se zvyšuje s rostoucím počtem rezistorů v žebříku.

Součinitel odporu digitálního potenciometru lze změnit přenosem digitálního signálu do integrovaného obvodu (IC) nebo přenosem příslušného digitálního signálu přes rozhraní I2C nebo SPI. Rozlišení digitálního potenciometru je určeno počtem bitů, které jej řídí, přičemž 5bitové, 6bitové, 7bitové, 8bitové, 9bitové a 10bitové digitální potenciometry poskytují 32, 64, 128, 256, 512 a 1024 kroků. Digitální potenciometry mohou pojmout až šest potenciometrů v jednom integrovaném obvodu (IC). Tyto ICS odpovídají standardním symbolům IEC pro digitální potenciometry.

Mnoho digitálních potenciometrů má vestavěnou paměť EEPROM, která si pamatuje poslední polohu TAP. Digitální potenciometry ICS bez eEPROM obvykle po připojení napájení nastaví posuvník do střední polohy. Tyto potenciometry se dodávají v různých odporových rozsazích, nejběžnější jsou 5K, 10K, 50K a 100K. Tolerance těchto potenciometrů se pohybují od 20 % do 1 %.

Většina digitálních potenciometrů je dimenzována na 5 voltů a běžně se používá v logických obvodech a obvodech mikrokontrolérů/mikroprocesorů. Nahrazují přednastavené rezistory nebo trimrové potenciometry, aby dosáhly vyšší přesnosti a rozlišení v digitálních obvodech. Nabízí se řada digitálních potenciometrů, včetně mimo jiné AD5110, MAX5386, DS1806.

Reostat

Varianta je dvoupólový proměnný rezistor, obvykle drátové konstrukce. Používají se k regulaci proudu v obvodu. Některé varianty mohou mít tři svorky, z nichž pro připojení jsou k dispozici pouze dvě. Jeden přípoj vede k jednomu konci rezistoru a druhý k stírači. Reostaty Používají se v silových obvodech k regulaci toku elektrické energie.

V aplikacích výkonové elektroniky se však nyní místo varistorů používá spínací elektronika. Stejně jako potenciometry se i reostaty dodávají v různých konfiguracích, přičemž nejběžnější jsou rotační, lineární a 2-pólové přednastavené rezistory. Stejně jako potenciometry mohou být s jednou nebo více ochranou. Existují také duplexní a vrstvené varistory. Reostaty mají následující standardní symboly IEC:

Uvedené rezistory mají následující standardní symboly IEC:

Většinu potenciometrů a trimrů lze připojit jako reostat. Potenciometr nebo trimr připojený jako reostat má následující standardní symbol IEC:

Toto pokrývá veškerý obsah tohoto článku. Máte-li jakékoli dotazy, neváhejte nás kontaktovat. ARIAT vám obratem odpoví.

O nás Spokojenost zákazníka pokaždé Vzájemná důvěra a společné zájmy. ARIAT Tech navázal dlouhodobé a stabilní vztahy spolupráce s mnoha výrobci a zástupci.
Funkční test. Nejvyšší nákladově efektivní produkty a nejlepší služby jsou naším věčným závazkem.