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      • 已发布 2024年3月20日
      • 最后修改 2024年3月20日
    • 1 分钟

    什么是电位器?电位器的工作原理、用途和电位器类型

    我们的电位器指南将帮助您了解它们的用途,工作原理,各种类型和特性。

    什么是电位器?

    电位器是一种可变电阻器。这些被动元件设计用于控制电阻,以欧姆(Ω)为单位进行测量。有多种不同的变种可用,包括微调电位器和旋转电位器,但其功能原理保持不变。

    电位器的工作原理是接收输入电压,并将不同的电压量传输到电路中。电压量由电阻轨道上的刮片(有时也称为滑片)位置决定。本说明简要介绍了如何将电位器用作稳压器,但电位器也可用于引入不同程度的电阻、比较两个电池的电动势(EMF)或调节电路中的功率。在后一种情况下,它就是一个变阻器。

    电位器应用的典型例子是收音机和音响系统上的音量控制。一些仍然安装有模拟旋转电位器,尽管数字化程度越来越高,但电位器在这类电子产品中经常使用。

    电位器也可能被称为电调器或电位计。

    电位器用途

    电位器通常用于工业和消费类应用中的各种设备。一些常见的电位器用途包括:

    • 机械旋转编码器用于简单的速度调节
    • 比较标准电池和电池电池的电动势EMF
    • 控制各种设备(如振荡器)的电气特性
    • 音频设备中的音量控制
    • 平衡或重新调整电阻值以避免不良变化

    需要注意的是,电位器不仅可以调节电阻,还可以用作极性转换器。在这种应用中,它连接到两个不同的直流电源。正负端子以+ / - 模式连接在电位器的一侧,而另一侧以相反方式连接。这意味着零点正好在中间。这个功能的一种用途是用于音频系统的平衡控制。

    电位器也非常适用于需要高精度电阻值的调节设备一起使用。

    电位器的工作原理是什么?

    电位器主要由三个主要组成部分组成 - 一个电阻元件、一个游标和三个端子。其中两个端子用于与电阻条和游标(中间引脚)连接。在内部,两个最外侧的连接端子与电阻元件连接。这个电阻元件通常是由导电塑料金属陶瓷等材料制成的导线绕制而成。

    游标通过端子与电阻元件产生欧姆接触。游标是一个滑动接触点,如果它沿着轨道移动,流过电路的电流会发生变化。在机械式调节电位器中,通过旋转开关、滑动开关或螺丝来实现这一点。

    分压电压由第三个连接端子产生。例如,如果施加了16V电压,并且电位器完全调节到正接触点,第三个触点将提供全部电压。然而,如果电位器恰好设置在正负线之间,第三个连接端子只有8V - 电压电位的一半。如果电位器与负连接端子对齐,输出电位为零。值得注意的是,这些特性仅适用于具有线性剖面的电位器,因此并不适用于所有种类的电位器。

    数字电位器

    数字电位器

    数字电位器使用场效应晶体管(FET)来控制电流的流动。电阻器由多个单独步骤组成,这些步骤由晶体管的位置或数量确定。这与使用机械电阻器的模拟或机械电位计截然不同。

    与模拟电位器相比,数字电位器通常具有更多的优势。例如,它们可以通过数字输入进行控制,而无需手动调节滑块。某些数字电位器是具有波动性的,意味着它们在关闭或断开主电源时会恢复到某个位置。与机械式电位器不同,数字电位器还能抵抗冲击和振动,因为移动可能会导致刮片位置发生变化。最后,数字模型具有优势,数字式电位计的优势在于只有能够访问设备和编程界面的用户才能对其进行设置。

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    电位器符号

    电位器符号

    左侧的图示显示了电位器的标准符号。

    设计很简单 - 它是标准电阻符号的简单增强。由于电位器具有三个端子,箭头代表第三个端子(游标)。

    电位器图示

    电位器图示

    右侧的图示显示了电位器在电路中的作用。

    电位器充当可调电压分压器,通过改变游标在电阻材料上的位置来变化。完整的输入电压应用在电阻器的长度上。正如电路图所示,输出电压是固定和滑动接触之间的电压降(如果有)。

    电位器类型

    不同类型的电位器用于特定的应用和环境。例如,一些工业重型型号必须能够耐受高达150°C的极端温度。

    以下是一些常见的电位器类型的概述:

    线性电位器

    线性电位器

    线性电位器的电压始终以恒定的步长线性变化,这取决于控制单元的旋转和游标在电阻组件上的位置。这种类型通常用于调光开关等应用。

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    旋转电位器

    旋转电位器

    旋转电位器设计用于通过旋转旋钮或主轴来进行简单控制。它们可以是单圈或多圈的,具体取决于具体的品种。简单的音量控制可能只需要一个单圈型号,而需要精确调节的可能需要多圈型号,多达十五圈。

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    弦电位器

    弦电位器

    这些组件将运动转化为电信号。它们也可能被称为弦电位器。

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    对数电位器

    对数电位器

    对数电位器设计用于改变对数增量的电位。这种类型经常与音频设备一起使用来改变衰减,因为人类对音量的感知是非线性的。

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    变阻器

    变阻器

    电位器和变阻器都是可变电阻器,这两种组件有一些关键的相似之处。然而,主要区别是终端数量。变阻器有两个端子,而电位器有三个。

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    滑动电位器

    滑动电位器

    滑动电位器通过沿直线轨道滑动游标来改变电阻。这些组件也被称为推子和滑块电位器。

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    微调电位器

    微调电位器

    这些电位器主要用于校准和微调电路。它们设计成可以使用螺丝刀轻松调节,如果需要的话还可以安装在印刷电路板(PCB)上。面板安装版本很常见。这个变种也可能被称为微调电位器。

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    电位器的值

    注意电位器的最大电阻是选择合适的设备的重要部分。电位器的值在不同型号之间可能有很大的差异,因此将其与您预期应用的要求相匹配非常重要。

    例如,如果您需要设备的最大电阻达到1,000欧姆,那么就不应选择仅覆盖100欧姆的设备。同样地,如果您需要进行非常小的精确调整,最多到达10欧姆,那么您可能不需要一个范围达到1,000欧姆的电位器。您还应该知道,大多数标准电位器的电阻从零欧姆开始。

    电位器的特性

    选择合适的电位器对于您的应用程序和安装环境非常重要。

    需要考虑的因素包括安装位置,所需尺寸和所需的连接类型。尽管这些属性不会影响设备的电参数,但仍必须仔细考虑,以确保在需要时可以轻松访问和调整电位器。

    还需要考虑的另一个因素是调整机制的类型。在机械型号中,这可能只是选择滑动或旋转旋钮之间的选择。然而,在某些应用中,使用特定类型或设计会提高可用性。

    锥度

    有两种锥度类型 - 对数和线性。您的具体应用将确定您所需要的锥度类型。

    线性锥度中,指针和轨道之间的电阻会以恒定的速率变化。如果指针在轨道上滑动一半的距离,那么电阻将是总电阻的一半。

    相反,在具有对数锥度的设备中,电阻不会以一致的速率变化。相反,电阻呈指数级下降或上升。这意味着如果指针在轨道上滑动一半的距离,它不会产生总电阻的一半的电阻。

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