Το ποτενσιόμετρο Το ποτενσιόμετρο

ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ ΝΕΑ

10/recent/ticker-posts

Το ποτενσιόμετρο

Το ποτενσιόμετρο θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ώς ένας μεταβλητός διαιρέτης τάσης. Η πιό κλασσική μορφή ποτενσιόμετρου είναι η παρακάτω:
 

Το συγκεκριμένο αποτελείται απο έναν άξονα τον οποίο μπορούμε να περιστρέψουμε με το χέρι και τρείς ακροδέκτες.
Το παξιμάδι και η ροδέλα είναι για να στερεώνεται στις προσόψεις συσκευών.



Στην άκρη του άξονα για λόγους καλαισθησίας και ευχρηστίας μπορεί να προσαρμοστεί κάποιο πλαστικό “πόμολο” όπως αυτά:





Κλασσική εφαρμογή που συναντούμε τέτοιου τύπου ποτενσιόμετρα είναι στα ραδιόφωνα για τη ρύθμιση της έντασης του ήχου.

Τυπικά το εύρος περιστροφής απο άκρη σε άκρη είναι 180 ή 270 μοίρες. Για ειδικές εφαρμογές οπού χρειάζεται μεγάλη ακρίβεια στη ρύθμιση υπάρχουν ποτενσιόμετρα 10 στροφών. Εναλλακτικά, υπάρχουν τα “πόμολα” τύπου Vernier, τα οποία μπορούν να προσαρμοστούν σε ένα κλασσικό ποτενσιόμετρο 180 ή 270 μοιρών και τα οποία έχουν εσωτερικά ένα γρανάζωμα υποπολαπλασιασμού. Έτσι το “πόμολο” μπορεί να περιστρέφεται 10 ή παραπάνω φορές, ενώ εσωτερικά το ποτενσιόμετρο ακολουθεί την τυπική του περιστροφή των 180 ή 270 μοιρών.

Σημείωση: Κάποιες συσκευές έχουν κουμπιά τα οποία περιστρέφονται χωρίς να τερματίζουν κάπου. Αυτά δέν είναι ποτενσιόμετρα, αλλά περιστροφικοί κωδικοποιητές (rotary encoders) και λειτουργούν με εντελώς διαφορετικό τρόπο.

Εσωτερικά ο μηχανισμός του ποτενσιόμετρου μοιάζει κάπως έτσι:
  


Η καφέ λωρίδα σε σχήμα πετάλου είναι φτιαγμένη απο ειδικό σύρμα υψηλής αντίστασης. Περιστρέφοντας τον άξονα μπορούμε να μετακινήσουμε τη θέση του δρομέα (wiper, απεικονίζεται με κίτρινο χρώμα) πάνω στο σύρμα. Καθώς η αντίσταση είναι ανάλογη με το μήκος του σύρματος, οταν ο δρομέας βρίσκεται ακριβώς στη μέση, το αριστερό τμήμα έχει το ίδιο μήκος και συνεπώς την ίδια αντίσταση με το δεξί. Καθώς ο δρομέας μετακινείται αριστερόστροφα τότε η αντίσταση του αριστερου τμήματος του σύρματος γίνεται μικρότερη ενώ του δεξιού μεγαλύτερη. Το αντίστροφο συμβαίνει οταν κινείται ο δρομέας δεξιόστροφα.

Η συνολική αντίσταση του ποτενσιόμετρου παραμένει αμετάβλητη ανεξάρτητα απο τη θέση στην οποία βρίσκεται ο δρομέας. Ως εκ τούτου, το ρέυμα που το διάρρεει παραμένει πρακτικά σταθερό.

Η αντιστοιχια με το διαιρέτη τάσης είναι εμφανής. Στους δύο εξωτερικούς ακροδέκτες συνδέουμε την τάση εισόδου και τη γείωση, ενώ απο τον μεσαίο ακροδέκτη παίρνουμε την τάση εξόδου. Συνιθίζεται να συνδέουμε τη γείωση στον πρώτο ακροδέκτη έτσι ώστε η τάση εξόδου να είναι μηδέν όταν το ποτενσιόμετρο βρίσκεται στο αριστερό τέρμα και να αυξάνεται καθώς το περιστρέφουμε δεξιόστροφα, μέχρι να γίνει ίση με την τάση εισόδου στο δεξί τέρμα.


Οι αντιστάσεις μεταβλητής τιμής είναι εκείνες που μπορούμε να μεταβάλουμε την ονομαστική τους τιμή και κατασκευάζονται από άνθρακα ή σύρμα ανάλογα με την ισχύ τους. Το ποτενσιόμετρα ή τα τρίμμερ που χρησιμοποιούμε, είναι μεταβλητές αντιστάσεις κυρίως από άνθρακα, ενώ για μεγαλύτερες ισχύς κατ6ασκευάζονται από αγωγό υψηλής αντίστασης. Στην κατασκευή τους συνήθως αποτελούνται από μια μονωτική πλάκα πάνω στην οποία στηρίζεται το υλικό της αντίστασης και ένας δρομέας περιστρεφόμενος εφάπτεται πάνω στο υλικό και έτσι κατασκευάζονται τα τρίμμερ και τα ποτενσιόμετρα χαμηλής ισχύος. Οι μεταβλητές αντιστάσεις σύρματος στην κατασκευή τους αποτελούνται από ένα μονωτικό υλικό κυλινδρικής μορφής, πάνω στο οποίο τυλίγεται ένας αγωγός υψηλής αντίστασης. Πάνω στον συρμάτινο αγωγό εφάπτεται ένας δρομέας ο οποίος ολισθαίνει κατά μήκος της αντίστασης σύρματος με αποτέλεσμα να παίρνουμε την μεταβλητή τιμή της αντίστασης που θέλουμε.
Τα ποτενσιόμετρα άνθρακα χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: α) στα γραμμικά ποτενσιόμετρα και β) στα λογαριθμικά ποτενσιόμετρα. Τα γραμμικά ποτενσιόμετρα είναι εκείνα που η τιμή της αντίστασης μεταβάλλεται με σταθερό βήμα ανάλογα με την γωνία στροφής του ποτενσιομέτρου.
Τα λογαριθμικά ποτενσιόμετρα ή αλλιώς μη γραμμικά, είναι εκείνα που η αντίστασή τους μεταβάλλεται στην αρχή αργά και κατόπιν γρηγορότερα και η παραμικρή αύξηση της γωνίας στροφής του δρομέα προκαλεί απότομη μεταβολή της αύξησης ή μείωσης της τιμής της αντίστασης με μεγάλη διαφορά τιμής από την προηγούμενη θέση.
Τα λογαριθμικά ποτενσιόμετρα χρησιμοποιούνται για την ρύθμιση της έντασης ήχου (volume control), σε ενισχυτές και προενισχυτές ήχου ενώ τα γραμμικά σε κυκλώματα τα οποία θέλουμε να έχουμε σταθερό βήμα και ακρίβεια στην ρύθμιση.
Τα ποτενσιόμετρα αναγράφουν την ονομαστική τους τιμή, καθώς και τον τύπο τους, δηλαδή αν είναι γραμμικά ή λογαριθμικά. Τα γραμμικά ποτενσιόμετρα αναγνωρίζονται από το γράμμα Α, ενώ τα λογαριθμικά από το γράμμα Β.