电位器:定义,类型和工作原理

什么是电位计?

一个电位计(也称为a要么potmeter)被定义为3个终端可变电阻器在其中反抗手动变化以控制流动电流.电位器起可调的作用分压器

电位器是如何工作的?

电位器是一个被动电子元件.电位器的工作原理是在均匀电阻上改变滑动触点的位置。在电位器中,整个输入电压应用于整个长度电阻器,输出电压为固定触点与滑动触点之间的压降,如下图所示。

电位器电路

电位器具有固定到电阻末端的输入源的两个端子。为了调整输出电压,滑动接触沿着输出侧的电阻移动。

这与a不同变阻器在这里固定一端并且滑动端子连接到电路,如下所示。

变阻器电路

这是一种非常基本的仪器,用于比较两个细胞的EMF和校准电表电压表和瓦特米。基础的电位计的工作原理很简单。假设我们通过电流计连接了两节电池。负电池端子连接在一起,正电池端子也通过电流计连接在一起,如下图所示。

电位器原则

在这里,如果是电位两个电池单元都完全相同,没有循环当前的在电路中,因此电流计显示为空偏转。的电位计工作原理取决于这种现象。

电位计建筑
电位计

现在我们考虑另一个电路,a电池通过开关和变阻器连接到电阻器上,如下图所示。

电阻有均匀电阻每单位长度整个长度。
因此,电阻器的每单位长度的电压降等于其长度等于。假设,通过调整变阻器,我们获得每单位电阻的V伏电压降。

现在,标准电池的正极端子连接到电阻器上的点A,并且相同的负极端子与电流计连接。电流计的另一端通过滑动触点与电阻器接触,如上图所示。通过调节该滑动端,发现一个点像电流计没有电流的地方,因此电流计没有偏转。

这意味着,标准电池的EMF恰好通过跨点A和B的电阻器中出现的电压平衡。现在,如果点A和B之间的距离是L,则我们可以在标准电池E = LV伏特的距离。

这是电位器如何测量两个点之间的电压(这里在a和b之间)而不从电路中采用任何电流分量。这是电位器的专业,它可以最准确地测量电压。

电位器类型

电位器有两种主要类型:

  • 旋转电位计
  • 线性电位计

虽然这些电位器的基本结构特征变化,但这两种电位计的工作原理是相同的。

请注意,这些是直流电位计的类型 - 类型交流电位计略有不同。

旋转电位计

旋转式电位器主要用于获得部分电子电路和电路的可调电源电压。无线电晶体管的音量控制器是旋转电位器的一个常见例子,其中电位器的旋转旋钮控制放大器的电源。

旋转电位计

这种类型的电位器有两个端子触点,其中均匀的电阻以半圆形图案放置。该装置还具有中间端子,该中间端子通过附接具有旋钮的滑动触点连接到电阻。通过旋转旋钮,可以将滑动接触移动到半圆形电阻上。电压在电阻端触头和滑动触头之间取出。电位计也被命名为锅。罐也用于变电站电池充电器,以调节电池的充电电压。旋转式电位器有更多的用途,其中需要平稳的电压控制。

线性电位计

线性电位器基本相同,但唯一的区别在于这里代替旋转运动,滑动接触被线性地移动在电阻器上。这里,直电阻器的两端连接在源电压上。滑动触点可以通过与电阻连接的轨道滑动电阻器上滑动。连接到滑动的端子连接到输出电路的一端,并且电阻器的一个端子连接到输出电路的另一端。

线性电位计

这种类型的电位器主要用于测量电路分支的电压,用于测量电池单元的内阻,用于将电池单元与标准电池和我们日常生活进行比较,它通常用于均衡器音乐和声音混合系统。

数字电位计

数字电位计是三端装置,两个固定端端子和一个刮水器端子,用于改变输出电压。

数字电位器具有各种应用,包括校准系统,调整偏移电压,调谐滤波器,控制屏幕亮度和控制音量。

然而,机械电位器有一些严重的缺点,使其不适用于要求精度的应用。尺寸、雨刷污染、机械磨损、电阻漂移、对振动、湿度的敏感性等都是机械电位器的主要缺点。因此,为了克服这些缺点,数字电位器在应用中更为普遍,因为它提供了更高的精度。

数字电位器电路

数字电位计的电路由两部分组成,首先是电阻元件以及电子开关和擦拭器的控制电路。下图分别显示了该部分。

数字电位仪的构造
数字电位计

第一部分是电阻阵列,通过双向电子开关,每个节点连接到除端点A和B之外的公共点W.终端W是刮水器终端。每个开关都是使用CMOS技术设计的,并且在电位器操作的任何给定时间内只有一个开关在状态下处于状态。

接通的开关决定电位器的电阻,开关的数量决定设备的分辨率。现在哪个开关是ON由控制电路控制的。控制电路由一个RDAC寄存器组成,该寄存器可以使用SPI、I等接口进行数字写入2C,上/向下或可以通过按钮或a手动手动控制数字编码器.上图显示了按钮控制数字电位器的图表。一个按钮是“UP”或增加反抗另一个是“向下”即减少阻力。

一般情况下,数字电位器关闭时雨刷位置在中间开关处。接通电源后,根据我们的要求,我们可以通过适当的按钮操作增加或减少电阻。此外,先进的数字电位计还可以具有内置的板载存储器,可以存储刮水器的最后位置。现在,此内存可以是易失性类型或永久性类型,这取决于应用程序。

例如,在设备的音量控制的情况下,我们希望设备记住我们持续使用的卷设置,即使我们再次打开它。因此,在此适用于诸如EEPROM之类的永久类型的内存。另一方面,对于连续重新校准输出的系统,并且没有必要恢复先前值,使用易失性存储器。

数字电位器的优点

数字电位器的优点是:

  • 更高的可靠性
  • 提高准确性
  • 体积小,可以在一个芯片上封装多个电位器
  • 可忽略的抗性漂移
  • 不受环境条件的影响,如振动,湿度,冲击和雨刷污染
  • 没有移动的一部分
  • 误差可达±1%
  • 非常低的功耗,可达数十毫瓦

数字电位计的缺点

数字电位计的缺点是:

  • 不适合高温环境和大功率应用。
  • 由于电子交换机的寄生电容,存在的带宽考虑因素数字电位计.它是可以在擦拭器中越过3 dB衰减的电阻端子的最大信号频率。传递方程类似于a低通滤波器
  • 雨刷电阻的非线性增加了输出信号的谐波失真。总谐波失真,或THD,量化的程度,信号是退化后,通过反抗

电位计的应用

电位计有许多不同的用途。电位计的三个主要应用是:

  1. 将电池电池的EMF与标准单元进行比较
  2. 测量电池的内阻
  3. 测量电路分支的电压

比较电池单元的EMF

电位器的主要用途之一是比较一个电池与一个标准电池的电动势。我们取一个要与标准单元格比较的单元格。电池的正极和标准电池的正极与电位器电阻的固定端连接在一起。两个电池的负极通过双向开关依次与电流计连接。电流计的另一端与电阻器上的滑动触点相连。现在通过调整电阻器上的滑动触点,我们发现电流计的零偏转来自于刻度上长度为L的第一个单元。将双向开关定位到第二单元,然后通过调整滑动触点,发现电流计的零位偏转来自于该单元的长度L1在规模。第一细胞是标准电池,其EMF是E.第二个细胞是一个未知的小区,其EMF是e1.现在按照上述解释,我们可以写

由于已知标准电池的EMF,因此可以容易地确定未知小区的EMF。

使用电位计

测量电池单体的内阻

在该过程中,通过下图所示,一用电池通过电流计连接电位计的电阻器。已知值(R)的一种电阻通过开关通过电池连接。首先,我们保持开关打开并调整电位计电阻的滑动触点,使电流计电流为零。一旦电流计显示零偏转,我们就会将滑动接触尖端的位置放在电阻秤上。说这是l1

现在我们打开开关。在该条件下,循环电流开始流过电池单元以及电阻(R)。结果,由于其内阻,电池本身存在电压降。因此,现在电池单元上的电压比其开路电压或电池的开路电压或EMF小一点。现在,我们再次调整晶体管上的滑动触点,使电流计电流零点,一旦它变为零偏转,在电流计中指示了零偏转,我们将滑动接触尖端的位置放在电阻秤上并说它是L2

25157.1.

通过使用下面的下面的公式,可以发现电池单元的内阻。

其中R是电池单元的内阻。

用电位计测量电池的内阻

电位计测量电压

在电位器的帮助下测量电路分支的电压的原理也很简单。在此,我们必须调整变阻器以调节通过电阻器的电流,使其导致电阻器的每单位长度的特定电压降。现在我们必须将分支的一端连接到电阻器的开头,另一端通过电流计连接到电阻器的滑动触点。现在我们必须滑动电阻上的滑动触点,直到电流计显示零偏转。当电动仪达到其零条件时,我们必须读取读取滑动接触尖端的位置,在电阻秤上,因此我们可以在电路的分支中找出电压,因为我们已经调整了每单位长度的电压电阻器。

使用电位器测量电压

Rheostat vs电位计

电位器提供可变电压。变阻器可变阻力。电位器是三个终端装置,而变阻器是两个终端装置。施工明智的两种设备看起来相似,但它们的操作原则完全不同。在电位器中,均匀电阻的两个端子端子连接到源电路。在变阻器中,只有一个均匀电阻的端子连接到电路,电阻的另一端保持打开。在两个电位器和变阻器中,对电阻有滑动接触。

电位计和变阻器

在电位器中,在固定和滑动触点之间取出输出电压。在变阻器中,在固定和滑动端子之间实现可变电阻。电位器的电阻在电路上连接。变阻器的电阻与电路串联连接。通常使用借助于滑动触点来调节电阻来控制电流。在电位器中,通过调节电阻的滑动接触来控制电压。

TAT,在固定和滑动端子之间实现可变电阻。电位器的电阻在电路上连接。变阻器的电阻与电路串联连接。通常使用借助于滑动触点来调节电阻来控制电流。在电位器中,通过调节电阻的滑动接触来控制电压。

电位器驱动器单元

电位器通过将测量电压与电位计的电阻上的电压进行比较来测量电压。因此,对于电位计的操作,必须有一个透过电位器电路连接的源极电压。该电池提供该源电压以驱动电位计称为驱动器单元。驱动器单元通过电位计的电阻提供电流。该电流的乘积和电位计的电阻提供了装置的全尺度电压。通过调整该电压,可以改变电位器的灵敏度。这通常是通过通过电阻调节电流来完成的。流过电阻的电流由与驱动器单元串联连接的变阻器控制。值得注意的是,驱动器单元的电压必须大于要测量的电压。

电位计敏感性

电位器的灵敏度意味着电位器可以测量的微小电压差。对于相同的驱动电压,如果我们增加电位器电阻的长度,单位电压的电阻长度就会增加。因此,电位计的灵敏度提高了。所以我们可以说电位器的灵敏度与电阻的长度成正比。同样,如果我们降低一个固定长度的电位器电阻的驱动电压,那么单位长度的电阻的电压也会降低。因此,电位计的灵敏度又增加了。所以电位器的灵敏度与驱动器电压成反比。

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