Variable Widerstandstypen-Potentiometer, Trimpot, digitales Potentiometer, Rheostat
2023-11-09 3563

Der variable Widerstand kann manuell oder über digitale Mittel eingestellt werden.Es bietet eher einen Widerstand als einen festen Wert, der durch lineare oder rotierende Bewegung oder digitale Steuerung verändert werden kann.Variable Widerstände haben im Allgemeinen eine Toleranz von ungefähr 20%, während feste Widerstände eine Toleranz von 5%haben.

Dies impliziert, dass der von variablen Widerständen angebotene Widerstandsbereich normalerweise das 1,2 -fache des Nennwiderstandsbereichs beträgt.Das Potentiometer ist der Typ des variablen Widerstands, der zum Variieren des Spannungsteilers verwendet wird, während die kleinere Version des Potentiometers als Trimmer bezeichnet wird.

Digitale Potentiometer verändern den Widerstand eher durch digitale Mittel als durch mechanische Bewegung.Ein Rheostat ist ein variabler Widerstand, der zur Änderung des Widerstands für die Stromregelung in einer Schaltung verwendet wird.Die vier Haupttypen von variablen Widerständen existieren:

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Potentiometer

Im Bereich variabler Widerstände sind Potentiometer die am meisten bevorzugte Option.Drei Terminals ermöglichen eine manuelle Regulierung des Widerstandswerts des Potentiometers.Die erste und dritte Klemme sind von Widerstandsspuren eingeschlossen, während das zweite Terminal an einem Schütz befestigt bleibt, der eine Widerstandsspur zwischen dem ersten und dritten Terminals berührt.Rotation oder lineare Bewegung erleichtert die Bewegung des Scheibenwischers.

Das Potentiometer legt ein Spannungsnetzwerk ein, das die Einstellung des Widerstandsverhältnisses zwischen dem ersten und zweiten Anschluss sowie der zweiten und dritten Klemme ermöglicht, wodurch letztendlich die Ausgangsspannung des zweiten Anschlusss eingestellt wird.Im Wesentlichen kann ein Potentiometer als ein Widerstand in Reihe angesehen werden, das mit einem Klemme und einem Knoten verbunden ist, an dem der Widerstand manuell eingestellt werden kann.

Der Widerstand am einstellbaren Ende, wenn der Wasserhahn in den Widerstandsweg eingeht, wird als Schlusswiderstand bezeichnet, während der Widerstand am einstellbaren Klemme, wenn der Wasserhahn ausgeht, als der Widerstand als Widerstand bezeichnet wird.Der Gesamtwiderstand des Potentiometers entspricht der Differenz zwischen dem Sprung nach oben und dem Sprung nach unten.Darüber hinaus ist die verwendete Sprache objektiv, klar und wertneutral, und der Text hält sich an grammatikalische Korrektheit und konventionelle Struktur fest, während Füllwörter und Ziersprache vermieden werden.Die geringstmögliche Änderung des Widerstandsverhältnisses wird als Auflösung bezeichnet.Technische Abkürzungen werden bei der ersten Verwendung erläutert.Eine Erhöhung der Anzahl der Kontaktpunkte zwischen dem Wischer und dem Widerstandsweg verbessert die Auflösung eines Potentiometers.Die Potentiometer -Verjüngung bezieht sich auf die Beziehung zwischen der mechanischen Position eines Potentiometers und des Widerstandsverhältnisses.

Potentiometer -Verjüngung kann linear oder logarithmisch sein, wobei eine lineare Verjüngung zu Änderungen des Resistenzverhältnisses führt, die linear proportional zur Schweißposition sind.Wenn der Scheibenwischer in der Mitte der Widerstandsspur eines linearen, verjüngenden Potentiometers positioniert ist, beträgt die Ausgangsspannung die Hälfte der angelegten Spannung.Diese Arten von Potentiometern werden häufig als Sensoren für den Messabstand oder Winkel verwendet.Umgekehrt verschiebt sich in logarithmischer Verjüngung das Resistenzverhältnis nicht linear entlang einer logarithmischen Skala in Bezug auf die Position des Schweißers.Tatsächlich ändert sich in einem logarithmischen Potentiometer das Widerstandsverhältnis exponentiell.Logarithmische Verjüngungen werden häufig zur Lautstärkeregelung in Audioschaltungen implementiert.Deshalb wird es auch als Audio -Verjüngung bezeichnet.

Die Potentiometerkonstruktion umfasst die Verwendung von Widerstandselementen wie Kohlenstoffkomponenten, Keramikkomponenten, Metallfilmen, leitfähigen Kunststoffen oder Drahtwickeln.Unter diesen sind Potentiometer auf Kohlenstoffzusammensetzungen der häufigste Typ.Sie werden gebildet, indem eine Mischung aus Kohlenstoffkomponenten auf ein Keramiksubstrat geformt wird.Potentiometer basierend auf der Kohlenstoffzusammensetzung haben die gleichen Vor- und Nachteile wie Carbon -Zusammensetzung feste Widerstände.Für eine verbesserte Stabilität und Temperaturtoleranz besteht eine Möglichkeit, Potentiometer auf Cermetbasis zu verwenden.Sie haben jedoch hohe Kosten und haben eine kurze Lebensdauer.Eine weitere Option sind Metall-Keramikgläser, die eine längere Lebensdauer garantieren können, aber auch teurer sind.

Potentiometer basierend auf leitender Kunststoff sind eine gute Wahl für diejenigen, die eine längere Lebensdauer suchen.Sie haben nicht nur hohe Auflösung und geringe Rauschen, sondern auch einen reibungslosen Betrieb und können Millionen Male eingestellt werden.Tatsächlich bieten sie die beste Lösung.Bei Anträgen mit hoher Leistung und hoher Präzision sind Drahtpotentiometer die am besten geeignete Wahl.Sie können jedoch schwierig zu bedienen sein und eine begrenzte Lösung anbieten.Die Auflösung eines Drahtwundwiderstands ist typischerweise ein diskreter Wert, der sich aus der diskreten Anzahl von Kurven ergibt.Sie sind hauptsächlich in die folgenden zwei Arten unterteilt: Rotary Potentiometer und lineare Potentiometer.

Rotary Potentiometer: In einem Rotary Potentiometer bewegt sich der Schieberegler in einem kreisförmigen Pfad zwischen zwei Positionen, normalerweise 270 oder 300 Grad voneinander entfernt.Diese Potentiometer sind weit verbreitet und können eine lineare oder logarithmische Verjüngung aufweisen.Die verschiedenen Strukturen der Rotationspotentiometer sind wie folgt:

Einerdrehungspotentiometer haben eine einzelne Drehung von 270 oder 300 Grad und bestehen aus drei Klemmen.Während diese Potentiometer am häufigsten verwendet werden, ist ihre Auflösung begrenzt.

Multiturn -Potentiometer mit mehreren Kurven (typischerweise 5, 10 oder 20) bieten hohe Auflösung und Genauigkeit.Diese Potentiometer haben einen Scheibenwischer, der sich entlang einer helikalen Widerstandsspur oder einer Wurmausrüstung bewegt.

Dual Bande und gestapelte Potentiometer sind zwei Töpfe, die auf einer Achse verschmolzen sind.Sie werden üblicherweise in Schaltkreisen eingesetzt, die zwei Potentiometer erfordern, aber durch PCB -Größe oder -Saspekt eingeschränkt werden.Normalerweise sind Potentiometer Einzelwiderläufe mit demselben Widerstand und Verjüngung.Stapelte Töpfe haben mehr als zwei Banden, sind aber selten genutzt.Bipotentiometer werden häufig in Hi-Fi-Verstärkern und kaskadierten Verstärkerstufen verwendet.

Konzentrische Potentiometer, eine Form des Duplex -Potentiometers mit zwei separaten und einstellbaren konzentrischen Achsen, bieten für jedes Potentiometer eine autonome Kontrolle.

Sie werden üblicherweise in Audiogeräten verwendet, insbesondere in Bassgitarren.Servo -Töpfe sind elektrische Potentiometer, die mit einem Servomotor eingestellt werden können.

Darüber hinaus gibt es Einschalter-Push/Pull-Töpfe, bei denen es sich um einen Ein- und Ein-Potentiometer handelt, der einen Ein/Aus-Schalter umfasst, der entweder die Spannung abschneiden oder einen Spannungsteiler bereitstellt.Der Schalter kann nach unten (drücken) oder angehoben werden (ziehen).Diese Arten von Potentiometern sind sowohl in Push-Push- als auch in Push-Pull-Konfigurationen erhältlich.Push-Push-Beckenkonfigurationen sind jedoch anfällig für Verschleiß.

Die Doppelschalter-Push/Pull-Potentiometer sind Ein- und Kleinschreibung mit zwei Ein/Aus-Schalter, die die Spannung gleichzeitig auf beiden Linien abschneiden oder die Spannung gleichmäßig auf beiden Linien regeln.

Sie werden häufig verwendet, um vor Abkürzungen von Phasen und neutralen Verbindungen in Schaltkreisen zu schützen.Push/Pull-Potentiometer mit TAPs sind 4-terminale Eindrehungspotentiometer mit zwei Wichernklemmen und einem Wasserhahn, typischerweise der mittlere Tipp, der sicher an einer Widerstandsspur befestigt ist.Diese Potentiometer wurden in Audioschaltungen zur Tonsteuerung ausgiebig eingesetzt.

Linearer Potentiometer: In einem linearen Potentiometer bewegt sich der Schieberegler entlang einer linearen Widerstandsspur.Diese Potentiometer sind auch als Schieberegler, Fader oder Sliding -Potentiometer bekannt.Lineare Potentiometer sind in einer Vielzahl von Strukturen vorhanden, wie unten gezeigt:

Die aus leitenden Kunststoff hergestellten Schleifpotentiometer sind einfache lineare Komponenten, die häufig als Fader in Audiosystemen oder zur Entfernungsmessung verwendet werden.

Doppelte Slider -Potentiometer, die von einem einsamen Schieberegler kontrolliert werden, werden häufig zur Stereokontrolle in Audioschaltungen implementiert.

Multiturn -Sliders haben mehrere Rotationen, typischerweise 5, 10 oder 20, die eine hohe Auflösung und Genauigkeit bieten.Ein Scheibenwischer bewegt sich in diesen Potentiometern entlang einer Spiralwiderstandspur.

Motorisierte Fader sind einzelne Gleitknöpfe, die mit Servomotoren kontrolliert werden.Potentiometer werden häufig bei der automatischen Regulation von Widerstand oder Spannung verwendet.

Schlüsselleistungsindikatoren für Potentiometer

Potentiometer haben wie feste Widerstände Eigenschaften oder wichtige Parameter.Die wichtigen Parameter im Zusammenhang mit dem Potentiometer sind wie folgt:

Nominal/Widerstand: Dies ist der Gesamtwiderstand des Potentiometers.Potentiometer haben normalerweise in der Nähe des ersten und dritten Terminals einen konstanten Widerstand.Ihr Widerstand variiert von mehr als 5% bis 95% entlang des Widerstandsweges.Dies wird als elektrische Reise des Potentiometers bezeichnet.

Toleranz: Die meisten Potentiometer haben eine Toleranz von 20% oder mehr.Diese Toleranz gilt für den vom Potentiometer angebotenen Widerstandsbereich. Eine breitere Toleranz bedeutet daher, dass das Potentiometer tatsächlich einen breiteren Widerstandsbereich bietet.

Verjüngung: Potentiometer können eine lineare oder logarithmische Verjüngung aufweisen.Lineare Taper -Potentiometer werden häufig für Abstand oder Winkelmessungen verwendet.Sie werden auch häufig für die Spannungsabteilung verwendet.Logarithmische Taper -Potentiometer werden üblicherweise in Audioschaltungen verwendet.Die Verjüngung eines Potentiometers wird durch seine Widerstandskurve dargestellt.

Linearität: Linearität bezieht sich auf die Abweichung des tatsächlichen Widerstands, der vom Potentiometer von seiner Widerstandskurve bereitgestellt wird.Dies sollte so niedrig wie möglich sein.Ein Potentiometer mit niedriger Linearität bietet aufgrund seiner Widerstandskurve sehr genau.Daher ist sein Widerstand in Bezug auf die Wischposition vorhersehbar.

Standardwerte für Potentiometer: Jeder Wert des Potentiometers ist möglich.Potentiometer mit bevorzugten Werten wie 1k, 5k, 10k, 20k, 22K, 25K, 47K, 50K und 100K sind jedoch die häufigsten.Für die meisten konventionellen Schaltungen reicht 10k aus.

Trimpots

Trimmer Potentiometer, allgemein als Trimpots bekannt, sind kleine elektronische Komponenten, die für die Zwecke des Einstellungswiderstands oder der Spannung, des Kalibrierens und der Stimmung in Schaltkreisen verwendet werden.Beachten Sie, dass Trimpots eine Lebensdauer haben, die darauf beschränkt ist, einige hundert Mal eingestellt zu werden.Beginnen Sie mit dem Einstellen eines Trimpots, indem Sie den Knopf mit einem Schraubendreher drehen, bis sein Widerstandsverhältnis festgelegt ist.Gehen Sie anschließend zu den Einstellungen in der Schaltung.Der Begriff "Voreinstellung" wird auch verwendet, um sich auf Trimpots zu beziehen, da sie zunächst während der Kalibrierung und Einstellung von Schaltungen auf ein festes Widerstandsverhältnis eingestellt sind.

Es ist wichtig, sich der IEC -Standardsymbole für Trimpots bewusst zu sein, die manchmal als Voreinstellungen bezeichnet werden.

Trimmerpotentiometer haben normalerweise eine Widerstandsspur der Kohlenstoff- oder Keramikzusammensetzung.Trimmer-Potentiometer sind für die Durchmesser- und SMD-Montage erhältlich.Diese können eine obere oder Seitenorientierung des Knopfes zur Einstellung ihres Widerstandsverhältnisses haben.Es gibt zwei Arten von Voreinstellungen:

Einer-Turn-Trimpots sind Drei-terminale Voreinstellungen mit einer einschichtigen Widerstandsspur.Sie sind die am häufigsten verwendeten Voreinstellungen, haben jedoch eine begrenzte Auflösung und Genauigkeit.Single-Turn-Trimpots verfügen normalerweise über ein Twist-Design.

Multiturn Trimpots hingegen weisen mehrere Wendungen von Widerstandsspuren auf, was zu einer höheren Auflösung und Genauigkeit führt.Diese Trimpots können zwischen 5 und 25 Kurven haben, wobei 5, 12 und 25 Turn-Trimpots am häufigsten sind.Trimmer Potentiometer sind in Wurmgetränken (Rotary) oder Bleischritt (linear) Konstruktionen ausgestattet.Lineare Trimmerpotentiometer werden häufig in Hochleistungsanwendungen eingesetzt.

Digital Potentiometer

A Digital Potentiometer ist eine integrierte Schaltung mit einer Widerstandsleiter zur Modifizierung des Widerstands.Jeder Widerstand in der Leiter trägt zu einer Schrittänderung des Widerstands bei.Der eingebaute Scheibenwischer verbindet durch integrierte Schalter mit verschiedenen Verbindungspunkten auf der Widerstandsleiter, um sie zu kalibrieren oder einzustellen.Die Auflösung des digitalen Potentiometers steigt mit zunehmender Anzahl der Widerstände in der Leiter.

Das Widerstandsverhältnis des digitalen Potentiometers kann durch Übertragen eines digitalen Signals auf das IC oder durch Übertragen eines geeigneten digitalen Signals über die I2C- oder SPI -Schnittstelle verändert werden.Die Auflösung des digitalen Potentiometers wird durch die Anzahl der Bits bestimmt, die es steuern, mit 5-Bit-, 6-Bit-, 7-Bit-, 8-Bit-, 9-Bit- und 10-Bit-Digital-Potentiometern und 32, 64, 128, 256, 512 bzw. 1024 Schritte.Digitale Potentiometer können bis zu sechs Potentiometer innerhalb einer einzelnen integrierten Schaltung (IC) beherbergen.Diese ICs entsprechen den IEC -Standardsymbolen für digitale Potentiometer.

Viele digitale Potentiometer haben ein integriertes EEPROM, um sich an die letzte Tap-Position zu erinnern.Das digitale Potentiometer-ICS ohne EEPROM passt typischerweise den Schieberegler an die Mittelposition für das Einschalten ein.Diese Potentiometer sind in einer Vielzahl von Widerstandsbereichen erhältlich, von denen die häufigsten 5k, 10k, 50 km und 100k sind.Die Toleranzen für diese Potentiometer liegen zwischen 20% und 1%.

Die meisten digitalen Potentiometer werden mit 5 Volt bewertet und häufig in Logik- und Mikrocontroller/Mikroprozessor -Schaltungen verwendet.Sie werden durch voreingestellte Widerstände oder Trimmerpotentiometer ersetzt, um eine überlegene Genauigkeit und Auflösung in digitalen Schaltungen zu erreichen.Es werden zahlreiche digitale Potentiometer -ICs angeboten, darunter AD5110, Max5386, DS1806.

Rheostat

Ein Varistor ist ein Zwei-terminaler variabler Widerstand, der normalerweise von Drahtwundkonstruktionen ist.Diese werden verwendet, um den Strom in einer Schaltung zu steuern.Einige Varistoren haben möglicherweise drei Terminals, von denen nur zwei für die Verbindung verfügbar sind.Eine Verbindung geht an ein Ende der Widerstandsspur und die andere zum Scheibenwischer. Rheostats Früher wurde in Leistungsschaltungen verwendet, um den Stromfluss zu steuern.

Heutzutage werden jedoch in der Stromversorgung der Elektronikanwendungen meist anstelle von Varistoren verwendet.Wie Potentiometer gibt es in verschiedenen Konfigurationen, wobei Rotary-, Linear- und 2-terminale voreingestellte Widerstände am häufigsten sind.Wie Potentiometer können sie Einzel- oder Multiturn-Typen sein.Es gibt auch Duplex- und gestapelte Varistoren.Rheostats haben die folgenden IEC -Standardsymbole:

Voreingestellte Widerstände haben die folgenden IEC -Standardsymbole:

Die meisten Potentiometer und Trimmer können als Rheostat verbunden werden.Ein Potentiometer oder Trimmer, der als Rheostat verdrahtet ist, hat das folgende IEC -Standardsymbol:

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