Potentiometertypen Uitgelegd: Een Complete Gids

Wat is een Potentiometer?

Er is een grote kans dat het eerste elektrische component dat u zag een weerstand was. U kent de kleurrijke, kralenachtige componenten met kleine draadjes. Ja, dat zijn weerstanden. Weerstanden zijn instrumenten die de weerstand tegen de stroomdoorlaat in een draad of geleider meten.

Er zijn verschillende typen weerstanden: Surface Mount Device (SMD) weerstanden, variabele weerstanden, koolstofweerstanden, metalfilmweerstanden, halfgeleiderweerstanden en draadgewonden weerstanden. Dit artikel bespreekt een specifiek type weerstand: de variabele weerstand, ook wel potentiometer genoemd. We bespreken de typen potentiometers, hun toepassingen, belang en andere belangrijke details.

Kenmerken van Potentiometers

De Taper (Karakteristieke Lijn):

Dit is een van de belangrijkste kenmerken van een potentiometer. Het helpt u om deze effectief te gebruiken en de ideale toepassing of het juiste apparaat te kiezen. Dit kenmerk is beter bekend als de 'taper of pots' of 'wetten van pots', en is simpelweg de verhouding tussen de weerstand en de wiper-positie. Als ingenieur zult u merken dat deze verhouding een lineaire, logaritmische of antilogaritmische vorm aanneemt wanneer deze als grafiek wordt uitgezet.

Markeringcodes:

Deze geven de maximale weerstand aan die een potentiometer kan bereiken. Het helpt ingenieurs bij een weloverwogen keuze bij het selecteren van een potentiometer. Fabrikanten voorzien potentiometers daarom meestal van markeringcodes. Een pot gemarkeerd met '100K' kan dus maximaal een weerstand van 100K ohm bereiken.

Daarnaast fungeert een markeringcode ook als indicator voor de taper van een pot. In dit geval betekenen de codes echter verschillende dingen, afhankelijk van de regio van de gebruiker.

Resolutie:

Dit verwijst naar het minimale weerstandsverschil dat u in een pot kunt variëren. Bijvoorbeeld, als u een pot ziet met een weerstand van 50k ohm en een resolutie van 10, betekent dit dat de minimale variatie in weerstand 10 ohm is. Daarnaast betekent dit dat de kleinste variatie in weerstand in veelvouden van tien zal zijn: 10 ohm, 20 ohm, 30 ohm, enzovoort.

Hop On Hop Off Weerstand:

Dit heeft te maken met het gedrag van de wiper in de potentiometer. In een pot vindt u het weerstandsmateriaal tussen twee aansluitingen, gemaakt van metalen met lage weerstand. Als gevolg van de lage weerstand treedt er meestal een plotselinge verandering in weerstand op wanneer de wiper het gebied tussen de twee aansluitingen binnenkomt of verlaat. Deze actie van de wiper noemen technici 'hop on hop off weerstand'.

Hoe Werkt een Potentiometer?

De potentiometer gebruikt drie aansluitingen. Om de pot te gebruiken, moet u de drie aansluitingen als volgs aan een schakeling verbinden: u verbindt de twee vaste aansluitingen met de uiteinden van de weerstandsstrip en de laatste aansluiting met de wiper. De twee vaste aansluitingen ontvangen de invoerspanning, terwijl de uitvoerspanning via de eerste aansluiting en de aan de wiper verbonden aansluiting afgaat.

Typen Potentiometers

Hier richten we ons op potentiometers gebaseerd op hun werkwijze. Onder deze categorie vallen drie typen: de Rotatiepotentiometer, Digitale Potentiometer en Lineaire Potentiometer.

Rotatiepotentiometer

Herinnert u zich de knop die het volume op een stereospeler regelt? Door de knop in beide richtingen te draaien, kunt u het volume verhogen of verlagen. Precies zo werkt de rotatiepotentiometer. De POT levert instelbare voedingsspanning aan elektronische en elektrische schakelingen door de circulair beweging om te zetten in variabele weerstand.

In dit type potentiometer vindt u twee contacten geplaatst in een halfcirkel met uniforme weerstand. De derde aansluiting is een wiper, verbonden met de draaiknop. Wanneer u de knop beweegt, beweegt de wiper ook over de weerstand, wat de weerstand van de potentiometer verandert.

Er zijn veel typen rotatiepotentiometers: enkele-draai pot, dubbele-gang pot, meerdraai pot, servopot, en potten met concentrische assen.

Lineaire Potentiometer

De lineaire POT werkt precies hetzelfde als de rotatiepotentiometer, behalve dat het lineaire beweging in plaats van rotatiebeweging gebruikt om variabele weerstand te leveren. Lineaire POT's vinden hun beste toepassing bij het meten van de interne weerstand van een batterijcel of het vergelijken van een standaardcel met een batterijcel.

Er zijn verschillende typen: lineaire schuifpotentiometer, meerdraai schuif, dubbele schuif en gemotoriseerde fader.

Digitale Potentiometer

De vorige twee typen zijn mechanische potentiometers. Daarom hebben ze problemen zoals nauwkeurigheidsvariaties. Mechanische potentiometers hebben ook andere nadelen: vochtigheid, grootte, mechanische slijtage, wiper-verontreiniging, gevoeligheid voor trillingen en weerstandsdrijf.

Met een digitale potentiometer hoeft u u geen zorgen te maken over de nauwkeurigheid van uw metingen of de andere problemen.

Let op: U kunt de verschillende typen potentiometers classificeren op basis van twee hoofdfactoren: de gebruikte productiematerialen en hun werkingprincipe. Gebaseerd op het gebruikte materiaal zijn er talloze typen, waaronder koolstofsamenstelling POT, metalfilm POT, conductieve kunststof en cermet.

Symbool van een Potentiometer

Het symbool van een POT lijkt veel op dat van een weerstand. Het bestaat uit een weerstandssymbool met een pijl die de wiper voorstelt, wijzend naar de weerstand.

Digitale Potentiometer Schakeling

Bovenstaand is een schakelingsschema dat een Type X9CMME digitale potentiometer toont met een optische indicator, een vertraagde frequentiewijziging en twee bedieningen gelabeld S1 en S2. Wanneer u de optische indicatoren opent, houden twee weerstanden (R8 en R9) de uitvoerspanning voor een NAND-poort (IC2D) en de U/D-ingangsspanning van de IC1.

Toepassingen van Potentiometers

Een potentiometer heeft talloze toepassingen in een elektrische schakeling en in machines:

• Allereerst stelt de potentiometer u in staat de elektromotorische kracht of weerstand in een cel te meten.
• Daarnaast fungeert het als een instelbare spanningsdeler in een elektronische schakeling.
• Verder is er een audio-toepassing voor een potentiometer in een TV- of radio-ontvanger als medium voor volumeregeling, absolute lineariteitsregeling of toonregeling.
• Ten slotte zijn er ook vermogenstoepassingen voor potentiometers, met name in machines.

Potentiometer Waarden

Een van de kenmerken van een potentiometer is de variabele spanning en de mogelijkheid om meerdere weerstandswaarden aan te houden. Om de complexiteit van de schakeling te verminderen, brengen fabrikanten de weerstandswaarde van de POT terug tot veelvouden van 10, 20, 22, 25, 47 en 50. Populaire potentiometerwaarden zijn daarom 10k ohm, 1k ohm, 5k ohm en 100k ohm.

Nadelen van een Digitale Potentiometer

• Temperatuursvariaties beïnvloeden de interne weerstand
• Zonder knop is het minder gebruiksvriendelijk dan de andere typen
• Niet geschikt voor hoge stroomsterktes

Voordelen van een Digitale Potentiometer

• Eerst gebruikt het een digitale interface
• Daarna biedt het een brede resolutie
• Ook functioneert het perfect in zware omstandigheden
• Bovendien is het draagbaar en lichtgewicht
• Ten slotte biedt het een hogere betrouwbaarheid dan mechanische typen

Samenvatting

De potentiometer is een belangrijk elektrisch component dat ingenieurs gebruiken om de interne weerstand in een batterijcel te meten, onder andere toepassingen. Dit artikel is een complete gids in de werking van potentiometers. Voor meer vragen en informatie, neem contact met ons op.