Назначение и схема включения потенциометра

Потенциометр – этот радиокомпонент, позволяющий регулировать уровень напряжения на нагрузке практически от нулевых значений до уровня питающего напряжения. По своей сути, потенциометр это регулируемый вручную переменный резистор, имеющий три вывода. Два его вывода подсоединены к концам резистивного элемента, а третий вывод - "движок", подсоединен к скользящему контакту, который можно передвинуть по резистивному телу. Перемещая ползунок потенциометра, мы тем самым, изменяем сопротивление между выводами, а следовательно меняется и падение напряжения на них. Поэтому положение движка и задает выходное напряжение снимаемое с потенциометра.

Принцип работы этого компонента электроники почти такой же как и делителя напряжения на резисторах. Так как резистивный элемент можно представить в виде двух последовательно соединенных сопротивлений, где положение движка определяет соотношение сопротивления первого резистора ко второму.

Простейшим потенциометром является типовой однооборотный переменный резистор. Этот тип переменного сопротивления особенно часто применяется в аудио системах для регулирования уровня громкости.

При изготовлении потенциометров применяются различные резистивные вещества и материалы: металлокерамика, электропроводный пластик, углерод, проволока, металлическая пленка.

Схема включения потенциометра

На схемах в электронике и электротехники потенциометр обозначается так:

Рассмотрим простую схему включения потенциометра

Типовая схема включения потенциометра в электрическую цепь

Для этой схемы подключения справедлива следующая формула:

Uн=Uвх×(Rвс/Rас)

На основании схемы, легко понять, что потенциометр это классический регулируемый делитель напряжения, и поэтому изображение выше, можно перерисовать следующим образом:

На рисунке представлена обычная схема делителя напряжения. Точки А, B, С (выводы)расположены по аналогии с потенциометром. Сопротивления R1 и R2 это Rab и Rbc. В выражении чуть выше, в знаменателе представлена сумма этих сопротивлений, т.е Rac = R1+R2.

Необходимо также отметить, что для нормальной и главное стабильной работы потенциометра необходимо подбирать нагрузку Rн значительно большую, чем номинал сопротивления потенциометра Rп.

Потенциометр и его конструкция

Как уже было упомянуто выше, потенциометр обычно обладает тремя выводами: два из них соединены друг с другом с помощью постоянного сопротивления, а третий вывод имеет подвижной контакт, который перемещается по резистивной поверхности.

Потенциометр работает по принципу делителя напряжения, с той лишь небольшой разницей, что перемещение ручки приводит к изменению положения второго контакта и тем самым изменяется соотношение сопротивлений резисторов R1 и R2, смотри рисунок ниже:

Виды потенциометров

По виду изменения сопротивления потенциометры бывают:

Линейные – изменение сопротивления прямо пропорционально углу поворота скользящего контакта
Логарифмические – сопротивление изменяется с начала очень быстро, потом гораздо медленнее;
Экспоненциальные – изменение сопротивления осуществляется с начала медленно, а затем заметно быстрее

По типу корпуса корпуса потенциометры делятся на:

Монтажные предназначены для пайки на печатных платах
Стационарные - предназначены для размещения на корпусе устройства

По количеству оборотов, они классифицируются на:

Однооборотные - Перемещение движка происходит за один оборот
Многооборотные - Движок резистора способен выполнить много оборотов (5, 10 или 20) для повышения точности и снижения погрешности. В них, обычно, резистивный компонент обладает спиральной или винтовой формой.
Сдвоенные - Сочетает в себе два отдельных сопротивления на одном валу, это дает возможность параллельной регулировки двух аудио каналов.

Линейные ползунковые потенциометры делятся на:

Ползунковые - используются в основном для аудио устройств на один канал
Двойные ползунковые - дает возможность настраивать два независимых канала
Многооборотные ползунковые - обладает шпиндель, который вращательное движение переводит в поступательное линейное перемещение движка по резистивному телу.
Отличия потенциометра от реостата

У реостата имеется два вывода, а у потенциометра, как мы уже рассказали целых три. Поэтому больше не путайте их между собой.