Potentiometer er lítill en grunnhluti rafeindatækni sem stjórnar spennu, viðnám og merkjastigi. Það er notað í hljóðstyrkstýringu, skynjara og hringrásarstillingum. Rétt raflögn er nauðsynleg til að forðast hávaða eða villur. Þessi grein útskýrir pinnastillingar, raflagnaaðferðir, mjókkandi gerðir og örugga notkun í smáatriðum.
Yfirlit yfir raflögn potentiometer
Potentiometers eru fyrirferðarlitlir en öflugir íhlutir sem veita þér stjórn á spennu, straumi og merkjastigi með nákvæmni. Allt frá því að stilla hljóðstyrk til að kvarða skynjararásir, þeir gegna grundvallarhlutverki í rafrænum forritum.
Rétt raflögn er það sem gerir potentiometer virka áreiðanlega. Rangar tengingar geta leitt til óstöðugs lesturs, óæskilegs hávaða eða jafnvel bilunar í hringrás. Þegar hann er rétt tengdur veitir potentiometer sléttar stillingar og fyrirsjáanlega frammistöðu í verkefnum eins og að stilla næmi, stilla viðmiðunarspennu eða stjórna merkisstyrk.
Potentiometer tákn og hringrásarframsetning
Algeng potentiometer tákn
Tveir skýringarmyndir eru oft notaðir. Evrópska táknið sýnir viðnám með boga og ör en bandaríska táknið sýnir rétthyrnda viðnám með stillanlegri ör. Báðir gefa til kynna þriggja tengi tæki: tveir endar viðnámsbrautarinnar (pinna 1 og 3) og hreyfanlegu þurrkuna (pinna 2).
Rheostat tákn
Rheostat er potentiometer sem notaður er með aðeins tveimur skautum. Önnur endastöðin og þurrkan eru tengd og mynda 2-skauta breytilegt viðnám. Þessi uppsetning er algeng þegar viðnám er stjórnað beint, svo sem í núverandi aðlögunarforritum.
Potentiometer hringrás (spennudeilir)
Í hringrás er potentiometer tengdur á milli Vcc (framboðsspenna) og GND. Þurrkan gefur frá sér breytilega spennu (Vout), allt eftir staðsetningu hennar. Þessi spennuskiptastilling er mikið notuð til að fínstilla merki, stilla viðmiðunarstig eða stilla inntaksspennu í rafrásum.
Potentiometer Spenna Divider Raflögn
Potentiometer er oft notaður sem spennuskilur, sem þýðir að hann skiptir framboðsspennunni í minna, stillanlegt gildi. Tveir ytri pinnar potentiometersins eru tengdir yfir aflgjafann: önnur hliðin fer í jörðu og hin hliðin fer í jákvæða spennu. Miðpinninn, kallaður þurrka, rennur eftir viðnámsbrautinni og gefur þér úttaksspennuna.
Þegar þú snýrð hnappnum breytist staða þurrkunnar. Þetta breytir viðnámshlutfallinu milli þurrkunnar og endanna tveggja, sem breytir einnig úttaksspennunni. Framleiðslan fellur alltaf einhvers staðar á milli núllvolta og fullrar spennu, allt eftir því hvar þurrkan er.
Hægt er að sýna sambandið með einfaldri formúlu:
Potentiometer rheostat raflögn
| Raflögn aðferð | Notaðir pinnar | Tilgangur |
|---|---|---|
| Einföld röð | Pinna 2 (þurrka) + Pinna 1 (lok lags) | Veitir breytilegt viðnám með því að stilla rúðuþurrkustöðuna |
| Örugg röð | Pinna 2 (þurrka) bundin við pinna 1 | Bætir við offramboði fyrir þurrkutengingu |
| Varaskápur | Pinna 2 (þurrka) bundin við pinna 3 | Virkar á sama hátt og Safe Series, en með öfugri stillistefnu |
Atriði sem þarf að huga að
• Kjósið alltaf örugga raðaaðferðina fyrir rafrásir, þar sem hún tryggir samfellu jafnvel þótt þurrkan lyftist.
• Snúningsstefnan (auka eða minnka viðnám) fer eftir því hvaða endapinna (pinna 1 eða pinna 3) er bundinn við þurrkuna.
• Rheostat raflögn höndla hærri strauma en spennuskiptingarstillingar, svo vertu viss um að afl potentiometersins passi við álagið.
Snúningsstefna potentiometer
Vinstra megin er þurrkan tengd þannig að með því að snúa hnappinum réttsælis eykst framleiðslan. Þurrkan færist nær jákvæðu framboðinu og hækkar spennuna sem sést á úttaksstöðinni. Hægra megin er skipt um tengingu pinna 1 og 3. Í þessu tilviki eykst framleiðslan í staðinn, með því að snúa hnappinum rangsælis.
Neðri skýringarmyndin sýnir grunn hringrás view. Pinna 1 er tengdur við framboðsspennuna, pinna 3 við jörðina og þurrkan (pinna 2) veitir úttaksspennuna. Það fer eftir því hvernig endarnir eru tengdir, hægt er að stilla snúning hnappsins til að auka eða minnka afköstin í hvora áttina sem er. Þessi sveigjanleiki gerir það að verkum að auðvelt er að aðlaga styrkleikamæla fyrir stjórn.
Potentiometer Taper gerðir og áhrif þeirra
Línuleg mjókka (B)
Línulegur mjókkandi styrkleikamælir breytir viðnámi jafnt yfir allan snúninginn. Hver gráðu sem þú snýrð hnappinum bætir við sömu mótstöðu. Best fyrir skynjara, örstýringarinntak og mælirásir þar sem hlutfallsstýring er mikilvæg.
Logaritmískt eða hljóðmjókkandi (A)
Logaritmísk mjókka breytir viðnámi hægt í fyrstu, síðan hraðar þegar þú heldur áfram að snúa. Þetta passar við hvernig fólk skynjar náttúrulega breytingar á hljóði eða birtustigi. Best fyrir hljóðstyrkstýringar, dimmera og aðrar stillingar sem snúa að mönnum.
Öfug lógaritmísk mjókka (C)
Öfug log mjókka gerir hið gagnstæða við venjulega log mjókka. Viðnámið eykst hratt í upphafi snúnings og hægir síðan á sér undir lokin. Best fyrir sérhæfðar hljóðrásir og blöndunarstýringar þar sem þörf er á öfugri hegðun.
Hávaðaminnkun og stöðug potentiometer framleiðsla
• Bættu litlum þétti (10–100 nF) frá þurrkunni í jörðina til að sía út hátíðnihljóð og slétta úttakið.
• Haltu styrkleikamælinum eins stuttum og mögulegt er til að draga úr suðu og truflunum.
• Notaðu hlífðar snúrur ef koma þarf styrkmælinum fyrir langt frá aðalrásinni.
• Stilltu þurrkuúttakið með op-amp þegar þú fóðrar viðkvæm inntak eins og ADC til að viðhalda stöðugleika og nákvæmni.
Með því að sameina þessar aðferðir tryggir þú hreinni merki og áreiðanlegri afköst hringrásarinnar.
Styrkleikamælirinn og örugg dreifing
Spennuskilrúm (3 pinnar)
Þegar hann er notaður sem spennuskil virkar potentiometer í öruggasta stillingu. Aðeins lítill straumur rennur í gegnum þurrkuna og oftast er þetta bara tenging á merkjastigi. Vegna þess að straumurinn er svo lítill er afldreifingin yfir viðnámsbrautina í lágmarki og vel innan einkunnar tækisins. Þetta gerir þriggja pinna spennuskiptastillinguna hentuga til að fæða inntak eins og ADC, viðmiðunarspennu eða stýrimerki.
Rheostat (2 pinnar)
Í rheostat ham er potentiometer aðeins tengdur með tveimur pinnum: þurrkunni og annarri endastöðinni. Hér virkar það sem breytilegt viðnám í röð með álagi. Þar sem fullur straumur hringrásarinnar getur farið í gegnum potentiometerinn getur hann dreift meira afli en í deilistillingu. Þetta eykur hættuna á ofhitnun ef ekki er tekið tillit til wattage íhlutarins. Athugaðu alltaf nafnafl potentiometer áður en þú notar hann sem rheostat til að tryggja örugga notkun.
Á endastöðvum (þurrka við öfgar)
Þegar þurrku potentiometersins er snúið að fullu að öðrum enda brautarinnar má beita allri framboðsspennunni yfir aðeins lítinn hluta viðnámsþáttarins. Ef tengt álag dregur mikinn straum getur þetta samþjappaða álag leitt til ofhitnunar, varanlegs skemmda eða jafnvel bilunar í braut. Þessi háttur hefur mesta áhættu í kraftforritum. Nota skal rétta hringrásarhönnun, hlífðarviðnám eða aðrar stjórnunaraðferðir til að forðast að stressa potentiometer við endastopp hans.
Mistök og lagfæringar á raflögnum potentiometer
| Mistök | Einkenni | Hvernig á að laga? |
|---|---|---|
| Skipt um enda | Framleiðsla minnkar þegar snúið er réttsælis í stað þess að aukast. | Skiptu um endaskautana tvo (pinna 1 og pinna 3) til að leiðrétta snúningsstefnuna. |
| Fljótandi þurrka í 2-víra stillingu | Skyndileg opin hringrás ef þurrkan lyftist af brautinni. | Bindið þurrkuna við einn af endapinnanum til að viðhalda samfellu. |
| Klóra hljóð | Hávaði eða brakandi hljóð þegar snúið er við hnappinn. | Bættu við tengiþétti til að loka fyrir DC og hreinsaðu tengiliðina ef þeir eru notaðir. |
| Stökk ADC lestur | Óstöðug eða sveiflukennd stafræn gildi þegar þau eru færð inn í ADC. | Bættu við RC síu (viðnám + þétti) eða biðminni þurrkuúttakið með op-amp. |
Niðurstaða
Potentiometers virka sem spennuskiptarar, rheostater eða merkjastýringar, en aðeins þegar þeir eru rétt tengdir. Að þekkja pinnahlutverk, mjókkandi áhrif og öruggar raflagnaaðferðir hjálpar til við að koma í veg fyrir hávaða, óstöðug framleiðsla eða skemmdir. Með því að beita verndarþrepum og afltakmörkunum tryggir þú áreiðanlega frammistöðu og lengri endingu íhlutarins í mörgum mismunandi rafrásum.
Algengar spurningar [algengar spurningar]
Hverjar eru tegundir potentiometers?
Snúnings-, rennibrautar- og klippugerðir. Allir virka eins en eru mismunandi í uppstillingarstíl.
Hvernig vel ég rétt viðnámsgildi?
Notaðu 10 kΩ–100 kΩ fyrir merki og lægri gildi (1 kΩ eða minna) fyrir hærri strauma.
Geta potentiometers unnið með AC og DC?
Já. Fyrir AC eru hlífðarvírar notaðir til að draga úr hávaða. Fyrir DC, forðastu stöðugan straum í gegnum brautina.
Hver er munurinn á pottum með einni beygju og mörgum snúningum?
Ein beygja aðlagast hratt en minna nákvæmt. Fjölsnúningur gefur fína og nákvæma stjórn.
Hvernig ætti að festa potentiometer?
Festið með hnetu á spjaldið og lóðapinna við PCB. Stilltu fyrir rétta stefnu hnappsins.
Hvað er stafrænn potentiometer?
Stafrænn pottur er IC útgáfa sem stjórnað er af merkjum (I²C eða SPI). Það kemur í stað hnappa með forritanlegri stillingu.