Потенциометр все что нужно знать о плавной регулировки напряжения

Потенциометр – все, что нужно знать о плавной регулировки напряжения.

в Справочник 0 6,722 Просмотров

Потенциометр представляет собой устройство, которое у большинства из нас ассоциируется с ручкой регулировки громкости, выступающей из радиоприемника. Сегодня, в эпоху цифровых схем потенциометр используется не слишком часто.

Однако это устройство имеет особый шарм и он не заменим там, где необходима плавная „аналоговая” регулировка. Например, если вы играете на игровой консоли с gamepad. В gamepad есть аналоговые ручки, которые зачастую состоят из 2-х потенциометров. Один управляет по горизонтальной оси, а другой по вертикальной. Благодаря этим потенциометрам, игра становится более точной, чем на обычном цифровом джойстике.

Потенциометр представляет собой переменный резистор. Резистор – радиоэлемент, затрудняющий протекание тока через него. Он используется там, где необходимо уменьшить напряжение или ток.

Регулируемый резистор или потенциометр служит для того же, за исключением того, что он не имеет фиксированного сопротивления, а изменяется по требованию пользователя. Это очень удобно, поскольку каждый предпочитает разную громкость, яркость и другие характеристики устройства, которые можно регулировать.

Сегодня можно сказать, что потенциометр не регулирует функциональные характеристики устройства (это выполняет сама схема с цифровым дисплеем и кнопками), но он служит для изменения его параметров, как управление в игре, отклонение элеронов дистанционно управляемого самолета, вращение камеры видеонаблюдения и т.д.

Как работает потенциометр?

Традиционный потенциометр имеет ось, на которой размещается ручка для изменения сопротивления, и 3 вывода.

Два крайних вывода соединены электропроводным материалом с постоянным сопротивлением. Фактически это постоянный резистор. Центральный вывод потенциометра соединен с подвижным контактом, который перемещается по электропроводному материалу. В результате изменения положения подвижного контакта изменяется и сопротивление между центральным выводом и крайними выводами потенциометра.

Таким образом, потенциометр может изменять свое сопротивление между центральным контактом и любым из крайних контактов от 0 Ом до максимального значения, указанного на корпусе.

Схематически потенциометр можно представить в виде двух постоянных резисторов:

Как рассчитать его сопротивление? Эта схема напоминает довольно известную схему так называемого делителя напряжения.

В делителе напряжения крайние выводы резисторов подключены между питанием Vcc и массой GND. А средний вывод с GND создает новое более низкое напряжение.

Выходное напряжение можно расчитать по следующей формулы:

Если у нас есть резистор с максимальным сопротивлением 10 кОм и его ручку перевести в среднее положение, то мы получим 2 резистора со значением 5 кОм. Подав напряжение 5 вольт на вход, на выходе делителя мы получим напряжение:

Uвых = Uвх * R2/(R1+R2) = 5*5000/(5000+5000) = 5*5/10 = 5*1/2 = 2,5В

Выходное напряжение оказалось равным половине входного напряжения.

А что же произойдет, если мы повернем ручку так, что центральный вывод соединиться с выводом Vcc?

Uвых = Uвх*R2/(R1+R2) = 5*10000/(0+10000) = 5*10000/10000 = 5*1 = 5В

Так как сопротивление резистора R1 уменьшилось до 0 Ом, а сопротивление R2 увеличилась до 10 кОм, на выходе мы получили максимальное выходное напряжение.

Что будет, если мы повернем ручку до упора в противоположную сторону?

Uвых = Uвх*R2/(R1+R2) = 5*0/(10000 0) = 5*0 = 0В

В этом случае сопротивление R1 будет иметь максимальное сопротивление 10 кОм, а сопротивление R2 упадет до 0. Фактически на выходе напряжение будет отсутствовать.

Источник

Как правильно подключить переменный резистор для регулировки напряжения

Как подключить переменный резистор

В зависимости от способа подключения переменный резистор может выполнять и функции переменного резистора, и функции потенциометра (делителя напряжения с изменяемыми пределами). Все зависит от схемы подключения третьего вывода этого устройства в приборе — контакта, на котором изменяется значение сопротивления. Статьи по теме:

Выполнение этих работ потребует элементарных знания радиотехники,приемов работы с измерительными приборами (тестером, омметром), а также навыков обращения с отверткой, паяльником, пассатижами.

Инструкция 1 Определите с помощью технической документации или принципиальных схем, какую функцию выполняет переменный резистор в приборе (регулируемое сопротивление это или потенциометр). Установите с помощью спецификации или расчетным способом номинал/значение переменного сопротивления и его тип. Потом подберите требуемый тип и номинал переменного резистора или его аналог. 2 Проверьте его работоспособность с помощью прибора для измерения сопротивления (омметром) и найдите вывод, на котором изменяется сопротивление. Его называют «ползунок». 3 Произведите коммутацию контактов переменного резистора в соответствии с выполняемыми им функциями: соедините контакт «ползунка» резистора с одним из двух оставшихся выводов для получения переменного резистора или используйте все выводы резистора для применения его в качестве потенциометра. 4 Установите прибор в устройство или на монтажную панель и соедините его выводы, в соответствии, с принципиальной схемой. Проверьте соответствие номиналам плавких вставок (предохранителей) и включите с соблюдением норм безопасности устройство для проверки его работоспособности. Полезный совет Переменные резисторы используются в устройствах, где необходимо варьировать величиной сопротивления. С изменением сопротивления в цепи будет изменяться ток, в соответствии, с законом Ома. А на выходе потенциометра можно получить любое значение напряжения, но оно будет всегда не больше входного напряжения. Потенциометры применяются для регулировки в устройствах таких параметров, как выходное напряжение, мощность, громкость и т. д. Связанная статья Как подключить цифровой потенциометр к Arduino Статьи по теме:

Потенциометры. Виды и устройство. Работа и особенности

Потенциометры — это регулируемые делители напряжения, которые предназначены для регулирования напряжения при неизменной величине тока, и выполненные по типу переменного резистора.

Устройство и работа

На выводы резистивного элемента подается напряжение, которое предполагается регулировать. Подвижный контакт является регулирующим элементом, который приводится в действие вращением ручки. От подвижного контакта снимается напряжение, которое может находиться в диапазоне от нуля до наибольшей величины, равной входному напряжению на потенциометр, и зависит от текущей позиции подвижного контакта.

Потенциометр действует по типу переменного резистора, однако выполняет функции делителя напряжения. Его резистивный компонент представляет собой два резистора, которые соединены последовательно. Положение скользящего контакта является определяющим в определении отношения величины сопротивления 1-го резистора ко 2-му.

Наиболее популярным стал переменный однооборотный резистор. Он широко применяется в радиотехнике в качестве регулятора громкости, и в других устройствах. При изготовлении потенциометров применяются разные материалы для изготовления резистора: металлическая пленка, токопроводящий пластик, проволока, металлокерамика, углерод.

Виды и особенности

Потенциометры классифицируются по типу изменения сопротивления, типу корпуса устройства и другим различным признакам, и параметрам.

По характеру изменения сопротивления:

Линейные. Маркируются буквой «А». Сопротивление изменяется в прямой зависимости от угла поворота передвижного контакта.
Логарифмические. Маркируются буквой «В». В начале движения ползунка сопротивление изменяется быстро, а затем замедляется.
Экспоненциальные.
Маркируются буквой «С». При повороте ручки сопротивление изменяется по экспоненциальной зависимости, то есть, вначале медленно, затем быстрее. Буквенные обозначения не всегда могут соответствовать действительности, так как это зависит от фирмы изготовителя прибора.

Поэтому для определения типа потенциометра необходимо изучить техническое описание данного экземпляра.

По типу корпуса потенциометра:

Монтажные. Устанавливаются путем пайки на монтажную плату.

Стационарные оборотные. Располагаются на корпусе различных устройств. В свою очередь оборотные потенциометры разделяют на несколько видов: — Однооборотные.

Скользящий элемент может поворачиваться на один оборот, а точнее, около 270 градусов. На полный оборот поворот невозможен, так как на остальной части сектора поворота размещены клеммы контактов. Наиболее популярными однооборотные переменные резисторы стали в устройствах, не требующих для регулировки более одного оборота.

Подвижный контакт имеет возможность выполнять несколько оборотов для увеличения точности регулирования параметра. Такие переменные резисторы обычно оснащены винтовым или спиральным резистивным элементом, применяются в устройствах, требующих повышенной точности разрешения и регулировки. Многооборотные модели чаще всего используют в виде подстроечных сопротивлений на монтажной плате. — Сдвоенные.

Включают в себя два переменных резистора, расположенных на одной оси. Это дает возможность выполнять регулировку параллельно двух сопротивлений. В таких моделях наиболее популярно использование сопротивлений с логарифмической и линейной зависимостью. Они применяются в стереорегуляторах усилителей звука, радиоприемниках и других приборов, требующих регулировки одновременно двух отдельных каналов.

Линейные (ползунковые). Такие модели потенциометров разделяют на виды: — Потенциометр ползунковый.

Одинарный линейный потенциометр служит для устройств аудиоаппаратуры. Такие модели выполняют из токопроводящего пластика для повышения качества изделия, используются для регулировки одного канала. — Линейный двойной.

Такая модель способна регулировать сразу два отдельных канала. Часто применяется для настройки стереофонической аппаратуры в профессиональных аудиоустройствах, требующих управления двумя каналами. — Ползунковый многооборотный.

Его конструкция включает в себя шпиндель, который преобразует вращательное движение в прямолинейное поступательное перемещение ползунка по сопротивлению. Он применяется в местах, где необходимо повышенное разрешение и точность. Такая модель устанавливается для подстройки параметров на монтажной плате.

Также разделяют на:

Тонкопленочные.
Проволочные.

По назначению делятся:

Сопротивления проволочных образцов выполняются из константановой или манганиновой проволоки, которая намотана на стержень, изготовленный из керамики. Такие модели резисторов изготавливают на мощность более 5 ватт.

Тонкопленочные резисторы включают в себя сопротивление из пленки, которая нанесена на диэлектрическую пластину, похожую на подкову. По ней передвигается ползунок, который связан с выходным контактом. Эта пленка образована слоем углерода, лака или другого токопроводящего материала.

Подстроечные резисторы предназначены для однократной подстройки значения сопротивления. Например, они используются в обратной связи импульсных блоков питания. Такие модели имеют компактные размеры, и спроектированы для профилактических или предварительных настроек устройств. После этого их чаще всего не трогают, оставляют с одной настройкой. Поэтому такие образцы не имеют высокой надежности и прочности, в отличие от переменных резисторов.

Переменные резисторы способны функционировать длительное время и большое число циклов регулировки.

Такие образцы потенциометров имеют повышенную стойкость к износу, в отличие от подстроечных. Переменные резисторы используются в качестве потенциометров в таких устройствах, где требуется настройка громкости звучания акустической системы, либо точная настройка температуры какого-либо устройства.

Потенциометры марки СП-1 на металлическом корпусе имеют вывод для подключения к общему корпусу устройства для защиты от помех

Резисторы для подстройки марки СПЗ – 28 не имеют металлического корпуса, и его защитой будет корпус прибора, в котором установлен резистор. Внутренняя часть переменных резисторов аналогична, однако внешне они выглядят по-разному. Резисторы переменного типа оснащены надежной металлической или пластмассовой ручкой, которая соединена с ползунком.

Резистор, предназначенный для подстройки, не имеет такой ручки, и регулируется с помощью отвертки. Она вставляется в регулировочный паз механизма, который соединен с ползунком.

На электрических схемах потенциометры чаще всего изображают в виде постоянного резистора, имеющего регулирующий отвод со стрелкой. Она является символом подвижного контакта прибора.

При изображении в схеме реостата применяется изображение в виде прямоугольника, пересеченного наискось стрелкой. Это обозначает, что в работе задействовано два контакта: один – регулирующий, другой – один из двух крайних выводов.

Подстроечный резистор обозначают без стрелки, а контакт регулировки показывают тонкой линией.

Потенциометры с выключателем. Некоторые образцы потенциометров объединяют в одной конструкции две функции: потенциометра и выключателя. В регуляторе громкости такая конструкция очень удобна, особенно в переносном радиоприемнике. Повернув ручку, подключается питание, далее сразу происходит настройка громкости. Выключатель не соединен с цепью резистора, и имеет отдельную цепь. Однако он находится в одном корпусе с потенциометром.

Читайте также: Блок питания больше 12v

Для примера можно показать такие марки переменных резисторов:

24 S1 (китайский).
СПЗ-3М (отечественный).

Существуют также неразборные резисторы для подстройки марки СП4 – 1. Они заливаются эпоксидным компаундом, и служат для устройств военного применения. Резисторы марки СП3 – 16 предназначены для вертикальной установки на монтажную плату.

Металлокерамические потенциометры используются при производстве бытовых устройств. Их припаивают на плату для подстройки некоторых параметров. Мощность таких компактных резисторов достигает 0,5 Вт.

Резисторы с сопротивлением из лаковой пленки СП3-38 имеют открытый корпус. Они не защищены от пыли и влаги, имеют мощность менее 0,25 Вт.

Такие модели необходимо регулировать отверткой из диэлектрического материала, чтобы не допустить случайного замыкания. Подобные резисторы простой конструкции популярны в бытовой технике и электронике, особенно в источниках питания мониторов.

Герметичные потенциометры для подстройки оснащены защитным корпусом. Регулировка осуществляется диэлектрической отверткой. Они имеют повышенную надежность, так как на контактную дорожку не попадает влага и пыль.

Тороидные охлаждаемые переменные резисторы СП5 – 50М обладают достаточно мощным сопротивлением, имеют вентиляционные отверстия для охлаждения. Намотка проводника выполнена по форме тороида. Скользящий контакт перемещается по нему при вращении ручки с помощью отвертки.

В телевизионных приемниках еще встречаются высоковольтные виды подстроечных резисторов НР1-9А. Их величина сопротивления равна 68 мегом, мощность 4 Вт.

Они представляют собой набор резисторов из металлокерамики, собранные в одном корпусе. Стандартное рабочее напряжение для такого резистора равно 8,5 киловольт, наибольшее напряжение 15 киловольт.

Механическое растягивание

[td] Вашему вниманию подборка материалов: П
рактика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Одним из распространенных способов растянуть диапазон регулировки является применение механического редуктора с большим передаточным числом. Редуктор устанавливается так, чтобы большое число оборотов регулировочной ручки соответствовало небольшому числу оборотов движка резистора, конденсатора или дросселя. С помощью такого редуктора можно добиться очень точного позиционирования движка регулировочного элемента и, тем самым, точной настройки схемы.

Ограничением в использовании такого подхода является существенный дребезг многих радиоэлектронных подстроечных элементов. У них существует некоторая дискретность установки значения. То есть, даже минимальное перемещение движка приводит к некоторому изменению регулируемой величины. Сдвинуть движок так, чтобы изменение было еще меньше, невозможно.

Сейчас в продаже имеются специальные подстроечные элементы с низким дребезгом и встроенным редуктором, например, подстроечные резисторы для точной регулировки, в которых полное перемещение движка происходит за несколько десятков оборотов.

Грубая настройка, точная подстройка

Альтернативой является применение двух регулирующих элементов: для грубой настройки и для точной подстройки. В простейшем случае нам нужно получить возможность точно задать сопротивление, емкость или индуктивность. Тогда применяются два элемента, соединенные так, чтобы значения суммировались. Для резисторов и дросселей это будет последовательное соединение, а для конденсаторов — параллельное. Причем один из элементов выбирается так, чтобы диапазон его регулировки был равен точности настройки другого.

Поясню на примере переменного резистора. Пусть нам необходим резистор с диапазоном регулировки от 0 до 100 кОм. Пусть наша оценка точности регулировки этого резистора составляет 3%. Кстати, это значение типичное для резисторов, конденсаторов и дросселей с диапазоном движения движка около 300 градусов. Человеку не составляет труда установить движок такого элемента с точностью 9 градусов. Выберем второй резистор 3 кОм. Теперь точность регулировки составит около +- 50 Ом, то есть +- 0.05%.

Если нам необходима точная регулировка в определенных небольших пределах, то вместо переменного элемента большего номинала можно подобрать и поставить постоянный резистор, конденсатор или дроссель. Например, если необходимо получить регулировку емкости от 1000 до 1010 пФ, то выберем постоянный конденсатор в 1000 пФ, а параллельно ему поставим переменный на 10 пФ.

Элемент грубой регулировки может быть заменен переключателем пакета элементов нескольких номиналов, тогда регулировка будет выглядеть, как выбор нужного диапазона регулировки переключателем с дальнейшей точной подстройкой.

Делитель напряжения

Иногда нужно точно регулировать выходную амплитуду сигнала при заданной входной. Обычно для этого применяется регулируемый делитель напряжения. Для точной регулировки есть его варианты:

) есть такой недостаток: при точной подстройке меняется входное сопротивление делителя. Этот измененеие невелико, так как обычно сопротивление резистора
R2
выбирается в районе 3% от сопротивления резистора
R1
. В большинстве случаев это неважно, но если все же такое изменение нежелательно, то можно применять схему (
A4
). В ней используется сдвоенный резистор (
R2
—
R3
), установленный так, чтобы уменьшение сопротивления
R2
компенсировалось увеличением сопротивления
R3
и наоборот.

Типы переменных резисторов

Проволочный

Состоит из трубчатого пластмассового или керамического каркаса, на который в виде однослойной обмотки уложена тонкая проволока с высоким сопротивлением (манганиновая или константановая).

По поверхности проволоки скользит металлический ползунок, который при перемещении касается следующего витка обмотки раньше, чем сойдет с предыдущего – этим обеспечивается плавность регулировки.

Для надежности контакта ползунка и токопроводящего слоя поверхность проволоки тщательно полируется.

Тонкопленочный

Состоит из каркаса в виде подковообразной диэлектрической пластины, покрытой тонкой пленкой, изготовленной из углерода, бора, металлизированных или композиционных материалов. По поверхности пленки скользит ползунок, прочно связанный с регулировочным механизмом.

Принцип работы потенциометра

Переменный резистор или потенциометр – это электрическое устройство, значение уровня сопротивления которого можно задать в определенных пределах. Таким образом мы можем менять параметры электрических схем, гибко подстраивая их под определенные условия: например, регулировать чувствительность датчика или громкость звука в динамике. Потенциометры получили широкое распространение в схемах регулировки громкости, напряжения, контрастности и т.д., за свою простоту и практичность.

В зависимости от своего строения потенциометры делятся на два больших класса: цифровые и аналоговые. Основным элементом цифрового потенциометра является резистивная лестница, где на каждом шаге схемы имеются электронные переключатели. В конкретный момент времени происходит закрытие только одного электронного выключателя, что задает определенную величину сопротивления. За счет количества шагов в лестнице определяется диапазон разрешения потенциометра. Аналоговый потенциометр может изменять свое значение непрерывно, но, как правило, в более узком диапазоне и сам резистор будет иметь большие габариты.

Основные характеристики переменных резисторов

Для стабильной работы в электрической схеме необходимо учитывать технические параметры резистивных элементов.

Номинальное (полное) сопротивление

Постоянная величина сопротивления между неподвижными контактами, ползунок выведен до упора и прижат к одному из неподвижных контактов.

Номинальная мощность

Максимальная мощность, которую резистор может рассеивать в виде тепла при длительной электрической нагрузке без изменения параметров.

Источник

Как выбрать переменный резистор для блока питания

интересные РАДИОСХЕМЫ самодельные

ELWO
2SHEMI
БЛОГ
СХЕМЫ
- РАЗНЫЕ
- ТЕОРИЯ
- ВИДЕО
- LED
- МЕДТЕХНИКА
- ЗАМЕРЫ
- ТЕХНОЛОГИИ
- СПРАВКА
- РЕМОНТ
- ТЕЛЕФОНЫ
- ПК
- НАЧИНАЮЩИМ
- АКБ И ЗУ
- ОХРАНА
- АУДИО
- АВТО
- БП
- РАДИО
- МД
- ПЕРЕДАТЧИКИ
- МИКРОСХЕМЫ
ФОРУМ
- ВОПРОС-ОТВЕТ
- АКУСТИКА
- АВТОМАТИКА
- АВТОЭЛЕКТРОНИКА
- БЛОКИ ПИТАНИЯ
- ВИДЕОТЕХНИКА
- ВЫСОКОВОЛЬТНОЕ
- ЗАРЯДНЫЕ
- ЭНЕРГИЯ
- ИЗМЕРЕНИЯ
- КОМПЬЮТЕРЫ
- МЕДИЦИНА
- МИКРОСХЕМЫ
- МЕТАЛЛОИСКАТЕЛИ
- ОХРАННЫЕ
- ПЕСОЧНИЦА
- ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
- ПЕРЕДАТЧИКИ
- РАДИОБАЗАР
- ПРИЁМНИКИ
- ПРОГРАММЫ
- РАЗНЫЕ ТЕМЫ
- РЕМОНТ
- СВЕТОДИОД
- СООБЩЕСТВА
- СОТОВЫЕ
- СПРАВОЧНАЯ
- ТЕХНОЛОГИИ
- УСИЛИТЕЛИ

Спасибо всем откликнувшимся!
Я радиотехнику знаю не очень хорошо, на базовом. Поэтому не думаю что смогу переделать бп и встроить там регулятор напряжение. Если не сложно, то не могли бы поподробнее что и как делать. Повторюсь — задача — создать регулятор напряжения.
С уважением

Добавлено (15.01.2016, 19:33)
———————————————
хотя,да,на таймере555 с полевиком будет получше

Источник

Электроника в пять шагов. Как подобрать резистор?

Добрый день, продолжаем наши публикации после небольшого технического перерыва и начнём с простой задачи. Первоначально, конечно, стоит обратить внимание на то какую роль в данном случае выполняет резистор в схеме. Стоит выделить несколько основных ролей:

1 Ограничение по току (например мы ограничиваем максимально допустимый выходной ток) Тогда расчёт исходя из того, что максимальный ток, будет в момент максимального напряжения.

Например, Есть источник напряжения в 5 вольт, и мы подключаем нагрузку к ключу Y, получаем следующую схему:

Обратите внимание, что мы условно добавили Rогр., которое в зависимости от задачи будет ограничивать ток в выходной цепи. например есть требование, что максимально допустимый ток коллектора 300 ма (достаточно большой ток для слаботочных схем). Если мы знаем сопротивление нагрузки, тогда подбираем, сопротивление ограничения, исходя из из того что минимальное Rцепи = 5/0,3 = 16,67 Ом. Rогр=16,67-Rн. Если же R нагрузки не известно, то R ограничения не менее 16,67 Ом. Здесь возникает один нюанс связанный с номиналом. Все мы знаем, что круглых и треугольных кирпичей не бывает, все они имеют форму параллелепипида(прямоугольная форма) так как это стандарт. Аналогично и с сопротивлением, любое значения например в виде числа «ПИ»не бывает, есть набор стандартов, мы его приводим в таблице:

Далее смотрим какое отклонение допустимо в нашем случае и тем рядом пользуемся. например Е12, тогда при погрешности в 10% мы можем использовать сопротивление с номиналом 18 или 22 Ома. Отметим, что ряд Е12 содержит в себе 12 номиналов в диапазоне от 1 до 10, при этом данные значения применимы и для десятков, и сотен и тысяч, и так далее. Итак значение в 18 Ом допустимо «на грани» так как при максимальной погрешности в -10% мы получим значение в 16,2. Это на самом деле легко поправимо, просто измеряется тестером и смотрится подходит оно к нам. Именно этим и определяется стоимость электро компонентов, чем выше точность, тем выше стоимость, Есть так называемые прецизионные (высокоточные), элементы.

После того как подобрали, номинал сопротивления, подбираем мощность резистора. В ашем случае это будет 5*0,3=1,5 Вт.

Конечно же, чтобы схема проработала долго и качественно, нужно брать номинал по мощности не менее 1,5 Ватт, нам подходит 2 Ватта.

Следующие роли сопротивления:

2 Делитель напряжения (несколько сопротивлений)

3 Обратная связь по напряжению

4 Обратная связь по току.

5 Элемент RC цепи и ряд других.

Обязательно научимся рассчитывать и в других ролях номиналы сопротивления, но это уже отдельная история.

Следите за новостями и подписывайтесь на канал.

Источник

Потенциометр все что нужно знать о плавной регулировки напряжения