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Variable Widerstände / Potentiometertypen

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Variable Widerstände oder wie sie oft als Potentiometer bezeichnet werden, werden in vielen Bereichen der Elektronik eingesetzt. Sie werden für Lautstärkeregler und Verstärkungsregler sowie für eine Vielzahl anderer Anwendungen verwendet. Voreingestellte variable Widerstände oder Potentiometer werden auch in Schaltkreisen verwendet, bei denen eine kleine Einstellung erforderlich ist, um den Schaltkreis nach der Herstellung einzurichten.

Der Einfachheit halber werden variable Widerstände hergestellt, indem ein fester Widerstand mit einem variablen Abgriffspunkt vorhanden ist. Infolge dieser Anordnung werden diese Vorrichtungen oft als Potentiometer oder kurz "Töpfe" bezeichnet. Dieser Name leitet sich von der Konfiguration ab, die in den frühen Tagen der Elektrizität zur Spannungsmessung für viele verwendet wurde. Hier bestand das Potentiometer aus einem Widerstandsdraht mit einem Abgriffspunkt, der entlang des Drahtes bewegt werden konnte - dieselbe Konfiguration wie bei diesen variablen Widerständen.

Arten von variablen Widerständen

Es gibt verschiedene Arten von Potentiometern, die verfügbar sind, und es gibt verschiedene Arten, wie variable Widerstände oder Potentiometer klassifiziert werden können. Die verschiedenen Typen können in verschiedenen Anwendungen wichtig sein, und daher ist es manchmal erforderlich, die richtigen Typen auszuwählen.

Eine der ersten Möglichkeiten, variable Widerstände zu klassifizieren, besteht darin, ob sie voreingestellt oder einstellbar sind.

  1. Einstellbar: Die Art des variablen Widerstands, der als einstellbar bezeichnet werden kann, hat eine Spindel und kann mit einem Knopf verwendet werden. Diese werden im Allgemeinen für Funktionen wie Lautstärke- oder Klangregelung bei Radios verwendet. Sie finden auch viele andere Verwendungszwecke, bei denen ein Wert vom Benutzer festgelegt werden muss.
  2. Voreinstellung: Die voreingestellte Form des variablen Widerstands steht dem Benutzer eines Geräts nicht zur Verfügung. Sie werden verwendet, wenn ein Wert innerhalb eines Kreislaufs eingestellt werden muss, normalerweise innerhalb des Produktionsaufbaus und der Testphase während seiner Herstellung. Obwohl ein gutes Design vorschreibt, dass die geringste Anzahl einstellbarer Komponenten verwendet werden muss, müssen manchmal einige Anpassungen vorgenommen werden, um sicherzustellen, dass die Schaltung innerhalb der erforderlichen Grenzen arbeitet.

    Einige Voreinstellungen bestehen aus einer Einstellung mit einer Umdrehung. Dies kann natürlich sein, wenn eine genaue Einstellung erforderlich ist. Um dies zu überwinden, stehen verschiedene voreingestellte Multi-Turn-Töpfe zur Verfügung. Im Allgemeinen haben sie ungefähr zehn Umdrehungen, um sie von einem Ende ihrer Reise zum anderen zu bringen. Es müssen jedoch noch Entscheidungen getroffen werden. Einige können von der Seite eingestellt werden, andere haben eine obere Einstellung. Auf diese Weise können alle Möglichkeiten der Ausrüstung abgedeckt werden.

Neben dem oben beschriebenen Grundformat des variablen Widerstands ist auch der interne Aufbau und insbesondere das für das Widerstandselement verwendete Material von Bedeutung. Im Wesentlichen variable Widerstände haben eine Widerstandsspur, die abgesetzt ist und der Schieber bewegt sich entlang, um Kontakt mit einer bestimmten Position auf dem festen Widerstand herzustellen. Das für die Spur selbst verwendete Material kann Aspekte der Leistung der Komponente bestimmen, einschließlich der Verlustleistung und des erzeugten Geräusches.

  1. Kohlenstoffzusammensetzung: Potentiometer oder variable Widerstände für die Kohlenstoffzusammensetzung sind die am häufigsten verwendeten Typen. Das verwendete Material ist eine Mischung aus Kohlenstoff und einem Füllmaterial, wobei die Kombination den spezifischen Widerstand des Kohlenstoffzusammensetzungsfilms des Potentiometerelements bestimmt.
  2. Cermet: Cermet ist, wie der Name schon sagt, ein Verbundwerkstoff aus Keramik und Metall. Dies gilt insbesondere dann, wenn hohe Temperaturen auftreten können. Sie bieten auch einen niedrigeren Geräuschpegel als die Kohlenstoffzusammensetzungstypen.
  3. Leitfähiger Kunststoff: Diese bestehen aus einer Form von leitfähigem Kunststoff.
  4. Draht gewickelt: Drahtgewickelte Potentiometer sind der teuerste Typ in der Herstellung. Wie der Name schon sagt, werden sie durch Aufwickeln einer "Spule" aus Widerstandsdraht auf einen halbkreisförmigen Former hergestellt. Die Oberfläche des Drahtes darf nicht isoliert werden, damit der Schieber elektrischen Kontakt mit dem festen Widerstandselement herstellen kann. Im Gebrauch ist es oft möglich zu spüren, wie sich der Schieber von einer Drahtumdrehung zur nächsten bewegt, und dies kann verwendet werden, um festzustellen, ob ein Potentiometer tatsächlich drahtgewickelt ist. Diese Potentiometer werden häufig für Komponenten mit hoher Leistung oder niedrigem Widerstand verwendet.

Eine weitere Variable in der Art der verfügbaren Potentiometer wird durch die Beziehung zwischen dem Widerstand und der Position entlang der Spur bestimmt. Es gibt zwei Haupttypen linear und logarithmisch:

  1. Linear: Für diese Art von variablem Widerstand gibt es eine lineare Beziehung zwischen dem Widerstand und der Position um die Spur, d. H. Für jeden Grad um seinen Weg wird der Widerstand um den gleichen Betrag variieren. Praktisch alle voreingestellten Potentiometer sind vom linearen Typ, aber nicht alle einstellbaren.
  2. Logarithmisch: Obwohl voreingestellte Töpfe fast ausschließlich linear sind, sind viele der nicht voreingestellten Sorten nicht linear. Stattdessen können sie einem logarithmischen Gesetz folgen. Auf diese Weise haben sie im ersten Teil ihrer Reise eine relativ kleine Änderung, die sich mit zunehmender Einstellung auf ihrer Reise erhöht. Der Grund dafür ist, dass das Ohr nicht linear ist und eine logarithmische Skala auf dem Potentiometer eine gleichmäßigere Volumenvergrößerung entlang der Bewegung der Steuerung ergibt, wie sie vom Ohr wahrgenommen wird. In einigen Fällen können umgekehrte logarithmische oder anti-logarithmische Skalen erhalten werden, obwohl sie bei weitem nicht so häufig sind wie die logarithmischen Potentiometer

Die Art und Weise, wie sich der Widerstand ändert, ist normalerweise auf dem Potentiometer angegeben. Beschreibungen wie 10k LOG oder 5k LIN können ein 10-Kilo-Ohm-Potentiometer mit einer logarithmischen Wertänderung bzw. eine 5k-lineare Version darstellen.

Neben den elektrischen Überlegungen sind auch die mechanischen Überlegungen wichtig. Die Art und Weise, wie sich ein Potentiometer oder ein variabler Widerstand bewegt, kann die Ergonomie eines elektronischen Geräts stark beeinträchtigen. Eine der wichtigsten mechanischen Überlegungen ist die Form der Bewegung, die die elektrischen Änderungen im variablen Widerstand erzeugt. Es gibt zwei Haupttypen:

  1. Rotary: Der gebräuchlichste variable Widerstand oder Potentiometer ist eine Rotationsversion. Diese Version des Potentiometers verwendet eine Drehbewegung, um den Schieberegler um eine Spur zu bewegen, die den größten Teil eines Kreises beeinträchtigt, mit Kontakten an beiden Enden der Spur in dem Bereich, in dem ein Teil des Kreises fehlt.Diese Form wird häufig mit Knöpfen an einer Spindel für die eigentliche Steuerung verwendet. Sie finden sich in vielen Anwendungen, von der Bereitstellung von Einstellungen an Testgeräten bis zur Verwendung für Lautstärkeregler bei Haushaltsradios.
  2. Schieberegler: Schieberegler sind solche variablen Widerstände, die linear gleiten, d. H. In einer geraden Linie. Diese Bedienelemente nehmen mehr Platz auf der Vorderseite ein, sind jedoch unter bestimmten Umständen viel einfacher zu verwenden. Zum Beispiel werden sie häufig für Audiomischer und Lichtpulte verwendet.Der Vorteil von Schiebereglern besteht darin, dass es einfacher ist, sie ziemlich genau zu steuern und die relativen Positionen einer Reihe von Schiebereglern zu vergleichen. Es ist auch möglich, mehrere Schieberegler gleichzeitig zu steuern.

Zusammenfassung

Potentiometer werden in großen Mengen bei der Herstellung elektronischer Geräte eingesetzt. Diese variablen Widerstände oder Potentiometer bieten eine Möglichkeit, Elektronikschaltungen so einzustellen, dass die richtigen Ausgänge erhalten werden. Obwohl ihre offensichtlichste Verwendung die Lautstärkeregelung von Radios und anderen für Audio verwendeten elektronischen Geräten sein muss, finden sie auch in anderen Bereichen der Elektronik viele Anwendungen.


Schau das Video: how to use potentiometer as variable resistor and voltage divider (Juni 2022).


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