Ποτενσιόμετρο | Μεταβλητή αντίσταση | Είναι σημαντικές εφαρμογές

Περιεχόμενο

  • Τι είναι το ποτενσιόμετρο (ηλεκτρικό δοχείο);
  • Τι κάνει το ποτενσιόμετρο;
  • Πώς λειτουργεί το ποτενσιόμετρο;
  • Πώς λειτουργεί ένα δοχείο ως διαχωριστικό τάσης;
  • Τύποι ποτενσιόμετρου
  • Παραδείγματα: 1k δοχείο αντίστασης, δοχείο 10k και δοχείο 100k
  • Τι είναι το σύμβολο ποτενσιόμετρου;
  • Σύμβολο μεταβλητής αντίστασης;
  • Τι είναι το υαλοκαθαριστήρα σε ποτενσιόμετρο;
  • Τι χρησιμοποιείται το ποτενσιόμετρο;
  • Εξηγήστε τις διαφορές μεταξύ ροοστάτη και ποτενσιόμετρου;

Τι είναι το ποτενσιόμετρο;

Ορισμός ποτενσιόμετρου:

"Ένα ποτενσιόμετρο είναι μια ηλεκτρική συσκευή που αλλάζει την τιμή αντίστασης για να ελέγχει τη ροή του ρεύματος και μετρά επίσης το emf ενός στοιχείου."

Ένα ποτενσιόμετρο, επίσης γνωστό ως «μπορώ«είναι μια παθητική και τρι-τερματική συσκευή. Αν και αντιστάτες δοχείων και μεταβλητών (ρεοστάτες) φαίνεται να είναι η ίδια συσκευή, διαφέρουν στις συνδέσεις τους σε ένα κύκλωμα. Είναι μια ηλεκτρική συσκευή και όχι μια ηλεκτρονική συσκευή.

Τι κάνει το ποτενσιόμετρο;

Ένα δοχείο περιορίζει την τρέχουσα ροή παρέχοντας τιμή αντίστασης. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να αυξήσει ή να μειώσει το ρεύμα ενός κυκλώματος. Λειτουργεί επίσης ως ρυθμιζόμενο διαχωριστικό τάσης. Με βάση αυτή τη λειτουργικότητα, ένα δοχείο μπορεί επίσης να μετρήσει το ηλεκτρικό emf.

Παραδείγματα: ποτενσιόμετρο αντίστασης 1k, ποτενσιόμετρο 10k & ποτενσιόμετρο 100k

Το «k» αντιπροσωπεύει kiloohms. Η αριθμητική τιμή λέει την τιμή της αντίστασης. 1k σημαίνει ότι το δοχείο θα παρέχει αντίσταση έως και 1000 ohm. 10k & 100k σημαίνει ότι θα παρέχει δέκα φορές και 100 φορές μεγαλύτερη αντίσταση από το 1k, αντίστοιχα. Όσο μικρότερη είναι η τιμή αντίστασης, τόσο περισσότερο το ρεύμα που τραβάται από αυτό το pot. Ομοίως, ένα δοχείο 500k σημαίνει ότι έχει τιμή αντίστασης μεταξύ 0 και 500 kiloohm.

Πώς λειτουργεί το ποτενσιόμετρο;

Δομή ποτενσιόμετρου
Βασική δομή ενός δοχείου

Τα ποτενσιόμετρα έχουν κάποιες βασικές αρχές εργασίας. Ένα pot έχει δύο ακροδέκτες ως είσοδο (επισημαίνεται ως κόκκινο και πράσινο στο σχήμα). Η τάση εισόδου εφαρμόζεται - σε όλη την αντίσταση. Στη συνέχεια μετράται η τάση εξόδου. Βγαίνει ως η διαφορά μεταξύ της σταθερής και της κινούμενης επαφής. Ο υαλοκαθαριστήρας παίζει ζωτικό ρόλο εδώ. Ενώ βελτιστοποιείτε την τάση εξόδου - σύμφωνα με τις ανάγκες, ο υαλοκαθαριστήρας πρέπει να μετακινηθεί - κατά μήκος του αντιστατικού στοιχείου. Η μετακίνηση του ρυθμιστικού βοηθά στην εξισορρόπηση του γαλβανόμετρου σε περίπτωση μέτρησης του emf ενός κελιού. Τώρα λειτουργεί ως διαχωριστής τάσης καθώς παράγει συνεχώς μεταβλητή τάση. Με βάση αυτήν την ιδέα, ένα δοχείο μετράει το ηλεκτρικό emf.

Πώς λειτουργεί ένα ποτενσιόμετρο ως διαχωριστής τάσης;

Όταν το ρυθμιστικό του δοχείου μετακινηθεί προς τα δεξιά, αυτό προκαλεί πτώση της αντίστασης, η πτώση της αντίστασης προκαλεί περαιτέρω μικρή πτώση τάσης. Μετά από αυτό, εάν ο υαλοκαθαριστήρας μετακινηθεί προς τα αριστερά, η τιμή αντίστασης τελικά αυξάνεται. Όχι, υπάρχει επίσης πτώση τάσης, αλλά αυτή τη φορά είναι περισσότερο από την προηγούμενη περίπτωση. Έτσι μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η τάση εξόδου έχει άμεση σχέση με τη θέση του υαλοκαθαριστήρα. Η τιμή πτώσης τάσης υπολογίζεται - αφαιρώντας από την τάση πηγής.

Ποτενσιόμετρο ως διαχωριστικό τάσης
Δοχείο ως διαχωριστικό τάσης

Τύποι ποτενσιόμετρων

Με βάση το σχήμα, υπάρχουν κυρίως δύο τύποι

Αυτοί είναι -

  • Α. Γραμμικό δοχείο.
  • Β. Περιστροφικό δοχείο.

Α. Γραμμικό ποτενσιόμετρο:

  • Σε αυτόν τον τύπο δοχείου, το ρυθμιστικό κινείται γραμμικά. Μερικοί διαφορετικοί τύποι είναι -

Ποτενσιόμετρο ολισθητήρα ή δοχείο ολίσθησης:

  • Εάν ο υαλοκαθαριστήρας κινείται, προς τα αριστερά-δεξιά ή προς τα κάτω, για να ρυθμίσει το δοχείο, τότε είναι γλάστρα. Τα slide pot βρίσκουν την εφαρμογή του σε ήχο, όπου είναι γνωστό ως faders.
Γραμμικό δοχείο ή γλάστρα; Πηγή εικόνας - Λήψη από Χρήστης: Omegatron χρησιμοποιώντας ένα Κανόνας Powershot SD110FadersCC BY-SA 3.0

  • Διπλή γλάστρα: Εάν ένα μόνο ρυθμιστικό ελέγχει δύο ποτ τη φορά, τότε είναι ένα ποτ διπλής διαφάνειας. Βρίσκει επίσης εφαρμογή στον έλεγχο ήχου.
  • Μηχανοκίνητη γλάστρα:  Εάν ένας σερβοκινητήρας ελέγχει το ρυθμιστικό μιας γλάστρας, το δοχείο ονομάζεται μηχανοκίνητο σλάιντ ή μοτέρ. Έχει εφαρμογές στον έλεγχο ήχου, όπου απαιτείται αυτόματος έλεγχος.
  • Β. Περιστροφικό δοχείο: Σε αυτόν τον τύπο δοχείου, το ρυθμιστικό κινείται κυκλικά. Μερικοί διαφορετικοί τύποι είναι -
  • Μονόστροφο ποτ: Σε ένα περιστροφικό δοχείο, εάν χρειάζεται μια στροφή για τον έλεγχο του δοχείου, αυτός ο τύπος περιστροφικού δοχείου είναι γνωστός ως ένα μόνο δοχείο περιστροφής. Χρειάζονται περίπου 3π / 2 μοίρες.
Δοχείο μονής στροφής. Πηγή εικόνας - ΙάινφΠοτενσιόμετροCC BY-SA 3.0
  • Ποτ πολλαπλών στροφών: Αυτός ο τύπος δοχείου απαιτεί πολλαπλές περιστροφές του ρυθμιστικού. Γενικά χρειάζονται 5-6 στροφές. Παρέχει υψηλή ακρίβεια και χειριστήρια, γι 'αυτό έχει εφαρμογή σε κυκλώματα βαθμονόμησης.

Ποιο είναι το σύμβολο του ποτενσιόμετρου;

Το σύμβολο ενός δοχείου είναι ένα τυπικό σύμβολο αντίστασης με ένα βέλος. Σημειώστε ότι ένα σύμβολο μεταβλητής αντίστασης ή ρεοστάτη είναι επίσης σύμβολο αντίστασης με ένα πρόσθετο βέλος, αλλά η θέση του βέλους διαφοροποιεί τις συσκευές.  

Σύμβολο ποτενσιόμετρου
Το τυπικό σύμβολο IEEE του Pot
Σύμβολο ποτενσιόμετρου
Το τυπικό σύμβολο IEC του Pot

Τι χρησιμοποιείται το ποτενσιόμετρο;

Το δοχείο έχει βρει την εφαρμογή του σε πολλά ηλεκτρικά κυκλώματα. Ας συζητήσουμε μερικά από αυτά -

  • Μεταβλητή αντίσταση: Μία από τις κύριες εφαρμογές ενός δοχείου είναι μια μεταβλητή αντίσταση ή ρυθμιζόμενη αντίσταση. Ένα ποτ μπορεί να αλλάξει τόσο το ρεύμα όσο και την αντίσταση ενός κυκλώματος.
  • Μέτρηση EMF: Αυτά είναι ικανά να μετρήσουν το emf, όπως συζητήθηκε προηγουμένως. Έχει μια ιδιότητα διαίρεσης τάσης, η οποία βοηθά να μάθετε το ηλεκτρικό EMF. Είναι η θεμελιώδης συσκευή που πρέπει να εφαρμοστεί - βολτόμετρο, αμπερόμετρο και μετρητής βατ. Αυτό συγκρίνει επίσης το emf δύο διαφορετικών κελιών.
  • Έλεγχος ήχου: Μία από τις σύγχρονες χρήσεις του δοχείου είναι ο έλεγχος ήχου. Το κύριο συστατικό είναι - περιστροφικό δοχείο. Μειώνει τους θορύβους, αλλάζει τη συχνότητα, την ευκρίνεια (ένταση), την ένταση, κ.λπ. Το κωνικό δοχείο ήχου είναι μία από τις ποικιλίες του.
  • Μετατροπείς: Μπορεί να μετρήσει τόσο τη γραμμική όσο και την περιστροφική μετατόπιση. Μετατρέπει τη γραμμική ή γωνιακή μετατόπιση σε τάση. Το κινητό σώμα συνδέεται με υαλοκαθαριστήρα. Καθώς αλλάζει η θέση του ολισθητήρα, συμβαίνει επίσης μια αλλαγή στην αντίσταση και την τάση. Αυτή η αλλαγή τάσης δίνει τη μετατόπιση του σώματος.
  • Τηλεόραση: Ένα δοχείο μπορεί να ελέγξει την ένταση του χρώματος, τη φωτεινότητα, τον κορεσμό χρώματος μιας τηλεόρασης. 

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ροοστάτη και ποτενσιόμετρου;

Υπάρχει μια λανθασμένη αντίληψη ότι ένας ρεοστάτης και ένα ποτενσιόμετρο είναι τα ίδια πράγματα, αλλά υπάρχουν κάποιες διαφορές. Ας συζητήσουμε μερικά από αυτά -

Αντικείμενο σύγκρισηςΠοτενσιόμετροΡυθμιστής ηλεκτρικού ρεύματος
Αριθμός τερματικώνΤρεις τερματικές συσκευέςΔύο τερματικές συσκευές
Σύνδεση στο κύκλωμαΠαράλληλη σύνδεσηΣύνδεση σειράς
Ελεγχόμενη ποσότηταΕλέγχει την τάσηΕλέγχει το τρέχον
ΕφαρμογήΕφαρμογή χαμηλής ισχύοςΕφαρμογή υψηλής ισχύος
Αριθμός γύρωνΤόσο μονή όσο και πολλαπλή στροφήΕνιαία στροφή 
Ανθεκτικό υλικόΥλικά όπως ο γραφίτηςΔίσκος άνθρακα, Constantan, Platinum, κ.λπ.
    Σύμβολο

Μερικές συχνές ερωτήσεις σχετικά με τα Ποτενσιόμετρα

1. Ποιο είναι το αντιστατικό στοιχείο που αποτελείται από ένα ποτενσιόμετρο;

Το ανθεκτικό στοιχείο είναι η αιτία που ένα δοχείο μπορεί να προσφέρει αντίσταση. Γενικά, ο γραφίτης είναι το υλικό για την κατασκευή ανθεκτικών στοιχείων. Μερικές φορές κατασκευάζονται επίσης από υλικά άνθρακα, αντιστατικά σύρματα, μίγματα κεραμικών μετάλλων κ.λπ.

2. Τι είναι το ψηφιακό ποτενσιόμετρο;

Ένα ψηφιακό δοχείο είναι μια ψηφιακή συσκευή. Εκτελεί την ίδια εργασία με ένα αναλογικό δοχείο. Βρήκε εφαρμογή στα ηλεκτρονικά μικροελεγκτή.

3. Τι είναι το λογαριθμικό ποτενσιόμετρο;

Ένα λογαριθμικό δοχείο αλλάζει λογικά την τιμή αντίστασης του. Εμπίπτει στον μη γραμμικό τύπο.

4. Ποια είναι τα μέρη ενός ποτενσιόμετρου;

Ένα τυπικό δοχείο αποτελείται από - δύο σταθερούς ακροδέκτες και έναν κινούμενο τερματικό. Έχει επίσης ένα ανθεκτικό στοιχείο. Χρησιμοποιώντας τα δύο σταθερά τερματικά, τα ποτενσιόμετρα λαμβάνουν την είσοδο. Το άλλο μέρος είναι ένα υαλοκαθαριστήρα ή ρυθμιστικό.

5. Μειώνει το ποτενσιόμετρο τάση;

Όχι, ένα δοχείο δεν αλλάζει την τάση του κυκλώματος. Ελέγχει μόνο την αντίσταση.

6. Τι είναι το ποτενσιόμετρο;

Ένα κουμπί ποτ είναι ένα στήριγμα για το ρυθμιστικό ενός περιστροφικού δοχείου. Περιστρέφοντας το κουμπί, αλλάζει η αντίσταση.

7. Πώς να συγκρίνετε - το emf δύο κελιών χρησιμοποιώντας ένα pot;

Το EMF ή η ηλεκτροκινητική δύναμη είναι μια παράμετρος μέτρησης ενέργειας. Είναι ο λόγος πίσω από τη ροή του ρεύματος σε ένα κύκλωμα. Η πιθανή διαφορά μεταξύ δύο σημείων αναφέρεται ως ηλεκτροκινητική δύναμη. Η μονάδα του είναι βολτ.

Ο μαθηματικός τύπος είναι - e = E / Q, όπου το q είναι το φορτίο, και το E είναι η ενέργεια. Χρησιμοποιώντας ένα pot, μπορούμε να βρούμε το emf ενός κελιού. Πρέπει να μάθουμε το μήκος εξισορρόπησης, όπου η εκτροπή του γαλβανόμετρου είναι πιο κοντά στο μηδέν. Η πιθανή πτώση κατά μήκος είναι το μέτρο του emf. Το E είναι ανάλογο με το l.

Μπορούμε να γράψουμε,

Ε-λ

ή, E = K * l, K = Σταθερό

ή, E / l = k ———- (i)

Τώρα σχέση του Ε1 και εγώ1 με Ε2 και εγώ2 μπορεί να γραφτεί χρησιμοποιώντας την εξίσωση (i) -

E1 = k * l1

ή, Ε1 / Λ1 = k ——— (ii)

E2 = k * l2

ή, Ε2 / Λ2 = k ——— (iii)

Από (ii) και (iii) μπορούμε να γράψουμε -

E1 / Λ1 = Ε2 /l2 = κ

ή, E1 / Λ1 = Ε2 / Λ2

8. Ένα κελί με εσωτερική αντίσταση 1 ohm και emf 5 βολτ ισορροπεί σε ένα καλώδιο ποτενσιόμετρου σε μήκος 1.25 μέτρα. Το κελί οδήγησης έχει ρεύμα 50 βολτ. Εάν ένα καλώδιο 1 ωμ συνδέει το σημείο ισορροπίας και την μπαταρία, τότε το σημείο ισορροπίας θα αλλάξει.

(Υποθέτοντας ότι το μήκος εξισορρόπησης μετράται από την υψηλότερη δυναμική πλευρά του καλωδίου του δοχείου.)

  • A. 1.25 μέτρα προς τα δεξιά
  • Β. 1.25 μέτρα προς τα αριστερά
  • Γ. 2.5 μέτρα προς τα αριστερά
  • Δ. Κανένα από τα παραπάνω

Αρχικά, το ισορροπημένο μήκος είναι 1.25 m. Ας το θεωρήσουμε ως l1.

Τώρα ένα καλώδιο αντίστασης 1-ωμ συνδέει το σημείο ισορροπίας και το κελί.

Γνωρίζουμε ότι E = k * l

Εδώ, l = l1 και E = 5v

κ * λ1 = 5 - (i)

Τώρα το ρεύμα μέσω αντίστασης είναι = (5/2) A = 2.5 A

Προσθέτοντας την αντίσταση 1 ohm, η ισοδύναμη αντίσταση έρχεται ως = 1 + 1 = 2 ohm.

Ως εκ τούτου, η τιμή E για την τελευταία περίπτωση γίνεται 2.5 v.

κ * λ2 = 2.5 - (ii)

Ξέρουμε ότι -     

E1/E2 = λ2/l1

από τις εξισώσεις (i) και (ii), ανακαλύπτουμε -

5 / 2.5 = l2/l1

βάζοντας l1 στην εξίσωση,

l2 = 0.5 * λίτρο1

     ή, l2 = 0.5 * 1.25

     ή, l2 = 0.625 μ

Έτσι, το σημείο ισορροπίας μετατοπίζεται 0.625 μέτρα προς τα αριστερά.

Η σωστή απάντηση είναι η επιλογή - Δ. Κανένα από τα παραπάνω.

9. Ένα ποτενσιόμετρο είναι καλύτερο από ένα βολτόμετρο για τη μέτρηση του emf μιας κυψέλης. Γιατί;


Όταν ισορροπούν ένα κελί με ένα καλώδιο, δεν υπάρχει ρεύμα μέσω του κελιού. Το emf μετριέται τότε. Τώρα, όταν χρησιμοποιούμε ένα βολτόμετρο για τη μέτρηση του emf για το κελί, υπάρχει ένα μικρό ρεύμα που ρέει μέσα από το κελί. Έτσι, έχουμε μόνο το τερματικό δυναμικό.

10. Πώς μπορείτε να αυξήσετε την ακρίβεια του ποτενσιόμετρου;


Η ακρίβεια ενός δοχείου μπορεί να αυξηθεί μεγιστοποιώντας το μήκος του καλωδίου έως ένα ορισμένο όριο.

Σχετικά με τη Sudipta Roy

Είμαι ενθουσιώδης των ηλεκτρονικών και επί του παρόντος αφιερώνω στον τομέα των ηλεκτρονικών και των επικοινωνιών.
Έχω έντονο ενδιαφέρον για την εξερεύνηση σύγχρονων τεχνολογιών όπως η AI & Machine Learning.
Τα γραπτά μου είναι αφιερωμένα στην παροχή ακριβών και ενημερωμένων δεδομένων σε όλους τους μαθητές.
Βοηθώντας κάποιον να αποκτήσει γνώση μου δίνει μεγάλη χαρά.

Ας συνδεθούμε μέσω του LinkedIn - https://www.linkedin.com/in/sr-sudipta/

Lambda Geeks