Tipi di resistenza variabile-Potenziometro, TRIMPOT, potenziometro digitale, reostato
2023-11-09 3567

La resistenza variabile può essere regolata manualmente o attraverso mezzi digitali.Fornisce una gamma di resistenza piuttosto che un valore fisso, che può essere modificato attraverso il movimento lineare o rotante o il controllo digitale.I resistori variabili hanno generalmente una tolleranza di circa il 20%, mentre i resistori fissi hanno una tolleranza del 5%.

Ciò implica che l'intervallo di resistenza offerto da resistori variabili è generalmente 1,2 volte l'intervallo di resistenza nominale.Il potenziometro è il tipo di resistenza variabile utilizzata per variare il divisore di tensione, mentre la versione più piccola del potenziometro è chiamata trimmer.

I potenziometri digitali cambiano resistenza attraverso mezzi digitali piuttosto che movimenti meccanici.Un reostato è una resistenza variabile utilizzata per alterare la resistenza per il controllo di corrente in un circuito.Esistono quattro tipi principali di resistori variabili ：

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Potenziometro

Nel regno dei resistori variabili, i potenziometri sono l'opzione più favorita.Tre terminali consentono la regolazione manuale del valore resistivo del potenziometro.Il primo e il terzo terminali sono racchiusi da tracce di resistore, mentre il secondo terminale rimane attaccato a un contattore che tocca una traccia resistiva situata tra il primo e il terzo terminali.La rotazione o il movimento lineare facilita il movimento del tergicristallo.

Il potenziometro stabilisce una rete di divisione della tensione, consentendo la regolazione del rapporto di resistenza tra il primo e il secondo terminali e il secondo e il terzo terminali, regolando infine la tensione di uscita del secondo terminale.In sostanza, un potenziometro può essere visto come una coppia di resistori in serie, collegati a un terminale e un nodo in cui la resistenza può essere regolata manualmente.

La resistenza all'estremità regolabile quando il rubinetto entra nel percorso resistivo è nota come resistenza di chiusura, mentre la resistenza al terminale regolabile quando il rubinetto esce dal percorso resistivo viene definita resistenza al luppolo.La resistenza totale del potenziometro è uguale alla differenza tra il salto verso l'alto e il salto verso il basso i valori di resistenza.Inoltre, il linguaggio utilizzato è obiettivo, chiaro e neutrale a valore e il testo aderisce alla correttezza grammaticale e alla struttura convenzionale evitando parole di riempimento e linguaggio ornamentale.Il suo più piccolo cambiamento di resistenza possibile è chiamato risoluzione.Le abbreviazioni tecniche sono spiegate all'uso iniziale.L'aumento del numero di punti di contatto tra il tergicristallo e il percorso del resistore migliora la risoluzione di un potenziometro.Il cono potenziometro si riferisce alla relazione tra la posizione meccanica di un potenziometro e un rapporto di resistenza.

Il cono potenziometro può essere lineare o logaritmico, con cono lineare che si traduce in variazioni di rapporto di resistenza che sono linearmente proporzionali alla posizione del tergicristallo.Se il tergicristallo è posizionato al centro della traccia di resistenza di un potenziometro a cono lineare, la tensione di uscita sarà la metà della tensione applicata.Questi tipi di potenziometri sono spesso utilizzati come sensori per misurare la distanza o l'angolo.Al contrario, in rastremazione logaritmica, il rapporto di resistenza si sposta in modo non lineare lungo una scala logaritmica in relazione alla posizione del tergicristallo.In effetti, in un potenziometro logaritmico, il rapporto di resistenza cambia esponenzialmente.I tapi logaritmici sono comunemente implementati per il controllo del volume nei circuiti audio.Ecco perché viene anche definito il cono audio.

La costruzione di potenziometro prevede l'uso di elementi resistivi come componenti di carbonio, componenti ceramici, pellicole in metallo, materie plastiche conduttive o involucri di filo.Tra questi, i potenziometri a base di composizione in carbonio sono il tipo più diffuso.Sono formati modellando una miscela di componenti di carbonio su un substrato ceramico.I potenziometri basati sulla composizione del carbonio hanno gli stessi pro e contro dei resistori fissi della composizione del carbonio.Per una migliore stabilità e tolleranza alla temperatura, un'opzione è quella di utilizzare potenziometri a base di cermet;Tuttavia, hanno un costo elevato e hanno una durata breve.Un'altra opzione sono i barattoli in metallo-ceramico, che possono garantire una durata più lunga, ma sono anche più costosi.

I potenziometri basati sulla plastica conduttiva sono un'ottima scelta per coloro che cercano una durata di servizio prolungata.Non solo hanno un'alta risoluzione e un basso rumore, ma hanno anche un funzionamento regolare e possono essere regolati milioni di volte.In effetti, offrono la migliore risoluzione.Per applicazioni ad alta potenza e ad alta precisione, i potenziometri Wirewound sono la scelta più appropriata.Tuttavia, possono essere difficili da gestire e offrire una risoluzione limitata.La risoluzione di un resistore Wirewound è in genere un valore discreto derivante dal numero discreto di turni. I potentiometri sono disponibili in una varietà di design e costruzioni.Sono principalmente divisi nei seguenti due tipi: potenziometri rotanti e potenziometri lineari.

Potenziometro rotante ： In un potenziometro rotante, il cursore si muove in un percorso circolare tra due posizioni, di solito a 270 o 300 gradi di distanza.Questi potenziometri sono ampiamente disponibili e possono avere un cono lineare o logaritmico.Le varie strutture di potenziometri rotanti sono le seguenti:

I potenziometri a svolta singola hanno una singola rotazione rotante di 270 o 300 gradi e sono costituiti da tre terminali.Mentre questi potenziometri sono più comunemente usati, la loro risoluzione è limitata.

I potenziometri multiturno, con più giri (in genere 5, 10 o 20), offrono alta risoluzione e accuratezza.Questi potenziometri hanno un tergicristallo che si muove lungo una pista di trascinamento elicoidale o un attrezzatura a vite senza fine.

I potenziometri a doppia banda e impilati sono due vasi uniti su un asse.Sono comunemente impiegati in circuiti che richiedono due potenziometri ma sono limitati dalla dimensione o dallo spazio del PCB.Di solito, i potenziometri sono dispositivi a svolta singola con la stessa resistenza e rastremazione.I vasi impilati hanno più di due bande, ma sono raramente utilizzati.I bipotiometri sono spesso utilizzati in amplificatori hi-Fi e stadi di amplificatore a cascata.

I potenziometri concentrici, una forma di potenziometro duplex con due assi concentrici separati e regolabili, offrono un controllo autonomo per ciascun potenziometro.

Sono comunemente usati nelle apparecchiature audio, specialmente nelle chitarre di basso.I servi vasi sono potenziometri elettrici che possono essere regolati usando un servomotore.

Inoltre, ci sono vasi push/pull singoli che sono potenziometri a svolta singola che includono un interruttore on/off in grado di tagliare la tensione o fornire un divisore di tensione.L'interruttore può essere spinto verso il basso (push) o sollevato (tiro).Questi tipi di potenziometri sono disponibili sia nelle configurazioni push-push che push-pull.Tuttavia, le configurazioni del bacino a push sono suscettibili all'usura.

I potenziometri a doppio interruttore push/tiro sono potenziometri a svolta singola con due interruttori on/off, in grado di tagliare la tensione su entrambe le linee contemporaneamente o regolare uniformemente la tensione su entrambe le linee.

Sono spesso utilizzati per proteggere da cortocircuiti di fase e collegamenti neutri nei circuiti.I potenziometri di spinta/tiro con rubinetti sono potenziometri a turno singolo a 4 terminali con due terminali di terminali e un rubinetto, in genere il rubinetto centrale, collegato in modo sicuro a una pista di resistenza.Questi potenziometri sono stati ampiamente utilizzati nei circuiti audio per il controllo del tono.

Potenziometro lineare ： In un potenziometro lineare, il cursore si muove lungo una pista resistiva lineare.Questi potenziometri sono anche noti come cursori, fader o potenziometri scorrevoli.I potenziometri lineari sono disponibili in una varietà di strutture, come mostrato di seguito:

I potenziometri a scorrimento, realizzati in plastica conduttiva, sono semplici componenti lineari spesso utilizzati come fader nei sistemi audio o per la misurazione della distanza.

I potenziometri a doppio cursore controllati da un cursore solitario sono comunemente implementati per il controllo stereo nei circuiti audio.

I cursori multiturno hanno rotazioni multiple, in genere 5, 10 o 20, fornendo alta risoluzione e precisione.Un tergicristallo si muove lungo una traccia di resistenza a spirale in questi potenziometri.

I fader motorizzati sono manopole a scorrimento singoli controllate usando i servi motori.I potenziometri sono spesso utilizzati nella regolazione automatica della resistenza o della tensione.

Indicatori chiave di prestazione di potenziometri

Come i resistori fissi, i potenziometri hanno proprietà o parametri chiave.I parametri importanti relativi al potenziometro sono i seguenti:

Nominale/resistenza: questa è la resistenza totale del potenziometro.I potenziometri di solito hanno una resistenza costante vicino al primo e al terzo terminali.La loro resistenza varia da oltre il 5% al ​​95% lungo il percorso resistivo.Questo si chiama viaggio elettrico del potenziometro.

Tolleranza: la maggior parte dei potenziometri ha una tolleranza del 20% o più.Questa tolleranza si applica alla gamma di resistenza offerta dal potenziometro, quindi una tolleranza più ampia significa che il potenziometro offre effettivamente una gamma di resistenza più ampia.

Taper: i potenziometri possono avere un rastremale lineare o logaritmico.I potenziometri a conici lineari sono spesso usati per misurazioni di distanza o angolo.Sono anche comunemente usati per la divisione di tensione.I potenziometri conici logaritmici sono comunemente usati nei circuiti audio.Il rastremazione di un potenziometro è rappresentato dalla sua curva di resistenza.

Linearità: la linearità si riferisce alla deviazione della resistenza effettiva fornita dal potenziometro dalla sua curva di resistenza.Questo dovrebbe essere il più basso possibile.Un potenziometro con bassa linearità fornirà resistenza in modo molto accurato sulla sua curva di resistenza.Pertanto, la sua resistenza rispetto alla posizione del tergicristallo è prevedibile.

Valori standard per potenziometri: è possibile qualsiasi valore del potenziometro.Tuttavia, i potenziometri con valori preferiti come 1K, 5K, 10K, 20K, 22K, 25K, 47K, 50K e 100K sono i più comuni.Per la maggior parte dei circuiti convenzionali, 10K è sufficiente.

TRIMPOTS

Potenziometri del trimmer, comunemente noto come trpottot, sono piccoli componenti elettronici utilizzati a fini di regolazione della resistenza o della tensione, della calibrazione e della messa a punto nei circuiti.Si noti che i trimpot hanno una durata della vita limitata ad essere regolata alcune centinaia di volte.Inizia il processo di regolazione di un trimpot ruotando la manopola con un cacciavite fino a quando il suo rapporto di resistenza è fisso.Successivamente, procedere alle regolazioni nel circuito.Il termine "preimpostazione" viene anche utilizzato per fare riferimento ai trpottot poiché inizialmente sono impostati su un rapporto di resistenza fissa durante la calibrazione e la regolazione dei circuiti.

È importante essere consapevoli dei simboli standard IEC per i trpottot, che a volte vengono indicati come preset.

I potenziometri del trimmer di solito hanno una traccia resistiva della composizione di carbonio o ceramica.I potenziometri del trimmer sono disponibili per il montaggio a foro e SMD.Questi possono avere un orientamento superiore o laterale della manopola per regolare il loro rapporto di resistenza.Esistono due tipi di preset:

I trimpot a singolo svolta sono preset a tre terminali con una traccia di resistore a strato singolo.Sono i preset più comunemente usati, ma hanno una risoluzione e una precisione limitate.I trimpot a svolta singola in genere presentano un design a torsione.

I trimpot multi-turn, d'altra parte, presentano più giri di tracce resistive, con conseguente maggiore risoluzione e accuratezza.Questi trpotit possono avere ovunque da 5 a 25 giri, con 5, 12 e 25 giri che sono i più comuni.I potenziometri del trimmer sono disponibili in costruzioni di attrezzatura a vite senza fine (rotante) o vite di piombo (lineari).I potenziometri del trimmer lineare sono spesso impiegati in applicazioni ad alta potenza.

Potenziometro digitale

UN potenziometro digitale è un circuito integrato con una scala di resistenza per la modifica della resistenza.Ogni resistore nella scala contribuisce a un cambio di fase della resistenza.Il tergicristallo incorporato si collega attraverso gli interruttori integrati a vari punti di connessione sulla scala della resistenza per calibrare o regolarlo.La risoluzione del potenziometro digitale aumenta all'aumentare del numero di resistori nella scala.

Il rapporto di resistenza del potenziometro digitale può essere modificato trasmettendo un segnale digitale all'IC o trasmettendo un segnale digitale appropriato tramite l'interfaccia I2C o SPI.La risoluzione del potenziometro digitale è determinata dal numero di bit che lo controllano, con potenziometri digitali a 5 bit, a 6 bit, a 7 bit, a 8 bit, a 9 bit e a 10 bit che forniscono 32, 64, 128, Rispettivamente 256, 512 e 1024 passi.I potenziometri digitali possono ospitare fino a sei potenziometri all'interno di un singolo circuito integrato (IC).Questi IC sono conformi ai simboli standard IEC per i potenziometri digitali.

Molti potenziometri digitali hanno Eeprom incorporato per ricordare l'ultima posizione di rubinetto.ICS di potenziometro digitale senza EEPROM in genere regolano il cursore sulla posizione centrale sull'alimentazione.Questi potenziometri sono disponibili in una varietà di gamme di resistenza, i più comuni delle quali sono 5K, 10K, 50K e 100K.Le tolleranze su questi potenziometri vanno dal 20% a un minimo dell'1%.

La maggior parte dei potenziometri digitali sono classificati per 5 volt e comunemente utilizzati nei circuiti logici e di microcontrollore/microprocessore.Sono sostituiti con resistori preimpostati o potenziometri del trimmer per realizzare una precisione e una risoluzione superiori nei circuiti digitali.Vengono offerti numerosi sistemi ICS di potenziometro digitale, tra cui AD5110, Max5386, DS1806, tra gli altri.

Reostato

Un varistore è un resistore variabile a due terminali di solito di costruzione wirewound.Questi sono usati per controllare la corrente in un circuito.Alcuni varisti possono avere tre terminali, solo due dei quali sono disponibili per la connessione.Una connessione va a un'estremità della traccia della resistenza e l'altra va al tergicristallo. Reostato Utilizzato per essere utilizzato nei circuiti di alimentazione per controllare il flusso di elettricità.

Tuttavia, al giorno d'oggi nelle applicazioni di elettronica di alimentazione vengono utilizzate principalmente l'elettronica anziché i varisti.Come i potenziometri, i reostati sono disponibili in una varietà di configurazioni, con resistori preimpostati rotanti, lineari e 2-terminali che sono i più comuni.Come i potenziometri, possono essere tipi singolo o multi-giro.Ci sono anche varisti duplex e impilati.I reostati hanno i seguenti simboli standard IEC:

I resistori preimpostati hanno i seguenti simboli standard IEC:

La maggior parte dei potenziometri e dei trimmer possono essere collegati come reostat.Un potenziometro o un trimmer cablato come reostato ha il seguente simbolo standard IEC:

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