پتانسیومتر POT چیست؟
پتانسیومتر در حقیقت نوعی مقاومت متغیر است و اجزای غیر فعال آن را که برای کنترل مقاومت الکتریکی طراحی شده اند، بر اساس اهم اندازه گیری می کنند. هرچند انواع گوناگونی از پتانسیومتر ها تولید می شوند، بیشتر آن ها عملکرد یکسانی دارند. نحوه کار پتانسیومتر ها را برداشتن ولتاژ ورودی و انتقال مقادیر مختلف آن به مدار تعریف می کنند. این مقدار با یک پیچ متحرک که به آن اسلاید یا لغزنده نیز می گویند، بر یک مسیر مقاومتی مشخص می شود. از این قطعه برای معرفی سطوح مختلف مقاومت، مقایسه نیروی الکتروموتور (EMF) دو سلول با تنظیم توان در یک مدار استفاده می کنند. در این مقاله قصد داریم شما را با انواع پتانسیومتر و اجزای آن آشنا کنیم و به سوالاتی که در این زمینه ممکن است مطرح شود، پاسخ دهیم.
جهت سفارش مونتاژ و تولید برد الکترونیکی smd از شرکت رویال صنعت سامانه مشاوره بگیرید.
پتانسیومتر چگونه کار می کند؟
یک عنصر مقاومتی، لغزنده و سه پایه اجزای پتانسیومتر هستند. دو عدد از پایه ها به نوار مقاومتی و پایه وسطی به لغزنده متصل است. این دو پایه از داخل به عنصر مقاومتی وصل شده اند. عنصر مقاومتی معمولا سیم پیچی و از موادی مانند پلاستیک رسانا، کربن یا سرمت ساخته می شود. پایه ها موجب می شوند که لغزنده با قطعه اهمی تماس پیدا کند. لغزنده کنتاکت کشویی است و در صورتی که در طول مسیر به حرکت در آید، جریان عبوری از مدار تغییر می کند. در پتانسیومتر های تریمر مکانیکی این تغییر با استفاده از کلید چرخشی، اسلاید یا پیچ اتفاق می افتد.
در اتصال پایه سوم ولتاژ تقسیم شده ایجاد می شود. برای مثال حالتی را در نظر بگیرید که پتانسیومتر به طور کامل روی کنتاکت مثبت تنظیم و 16 ولت به آن وارد می شود. در این حالت کل ولتاژ به کمک کنتاکت سوم تامین می شود. حال اگر تنظیمات پتانسیومتر جایی دقیقا میان خطوط مثبت و منفی قرار گرفته باشد، پایه سوم تنها نیمی از پتانسیل ولتاژ یعنی 8 ولت دارد. همچنین در صورتی که پتانسیومتر بر خط منفی تراز شده باشد، پتانسیل خروجی صفر خواهد بود. البته این نکته را هم در نظر داشته باشید که این موارد تنها درمورد پتانسیومتر خطی صدق می کند.
بیشتر بخوانید: واردات قطعات الکترونیکی
پتانسیومتر ها چه انواعی دارند؟
هر کدام از انواع پتانسیومتر ها برای کاربرد ها و محیط های متفاوت استفاده می شوند. برای مثال برخی از مدل های صنعتی و سنگین می توانند دمای شدید و تا 150 درجه سانتی گراد را تحمل کنند. در ادامه پر کاربرد ترین پتانسیومتر ها را معرفی می کنیم.
پتانسیومتر خطی
ولتاژ این نوع از پتانسیومتر ها همیشه در مراحل ثابت و به صورت خطی تغییر می کند. البته این موضوع به چرخش واحد کنترل و محل لغزنده روی قطعه مقاومتی بستگی دارد. از پتانسیومتر خطی معمولا در کلید های کم نور استفاده می کنند.
پتانسیومتر چرخشی
این پتانسیومتر ها را به منظور کنترل ساده با چرخاندن یک دستگیره یا دوک تولید کرده اند. پتانسیومتر چرخشی با توجه به نوعی که دارد تک دور یا چند دور است. کنترل های ولوم ساده برای کار تنها به مدل تک دور نیاز دارند؛ در حالی که به کنترل هایی که تنظیماتشان دقیق تر است، مدل های چند دور (حداکثر پانزده دور) را اختصاص می دهند.
پتانسیومتر لگاریتمی
ویژگی بارز و اصلی این نوع از پتانسیومتر ها این است که در افزایش لگاریتمی پتانسیل تغییر می یابند. به دلیل این که درک انسان از حجم صدا به صورت خطی است، در تجهیزات صوتی از پتانسیومتر های لگاریتمی برای تغییر میرایی استفاده می کنند.
پتانسیومتر تریمر
برای تنظیم دقیق مدار ها و کالیبره کردن از پتانسیومتر تریمر بهره می برند. طراحی این قطعات به گونه ای است که به آسانی و تنها با یک پیچ گوشتی می توان تنظیمشان کرد. علاوه بر این می توانید در صورت نیاز آن ها را روی برد مدار چاپی (PCB) نصب کنید. به این تغییرات تریمپات نیز می گویند.
جمع بندی
پتانسیومتر ها نوعی مقاومت قابل تنظیم هستند که به طور گسترده برای کنترل خروجی دستگاه های الکتریکی مانند حجم رادیو یا تقویت کننده، سرعت اسباب بازی، سطوح روشنایی و … استفاده می شوند. عملکرد پتانسیومتر ها را می توانیم در مقاومت در برابر جریان الکتریکی یعنی کاهش آن خلاصه کنیم. پتانسیومتر ها کاملا مقرون به صرفه هستند و کاربرد های فراوانی دارند که در این مقاله هر کدام از آن ها را توضیح دادیم. همچنین نحوه کار و انواعشان را بررسی کردیم.
سوالات متداول درباره
کاربرد پتانسیومتر ها را هم در مصارف صنعتی و هم در کاربرد های مصرفی می توان مشاهده کرد. با این حال برخی از رایج ترین آن ها را بررسی می کنیم.
- رمزگذاری چرخشی مکانیکی برای تنظیم سرعت
- مقایسه EMF سلول استاندارد و سلول باتری
- کنترل خواص الکتریکی دستگاه های مختلف مانند اسیلاتور ها
- کنترل صدا در تجهیزات صوتی
- تنظیم مجدد یا متعادل کردن مقدار مقاومت برای پیشگیری از تغییرات نامطلوب
و …
رئوستا و پتانسیومتر هر دو از مقاومت های متغیر محسوب می شوند و در بسیاری از جنبه ها کاملا مشابه یکدیگر عمل می کنند. تنها تفاوت آن ها در تعداد پایه هایشان است. رئوستا ها برخلاف پتانسیومتر ها دو عدد پایه دارند.
برای تست پتانسیومتر به یک اهم سنج نیاز دارید. در قدم اول لازم است مقاومت کل قطعه را که با اهم اندازه گیری می شود و معمولا در پایین یا کنار آن نوشته می شود، بررسی کنید. اهم متری تهیه کنید و طوری تنظیمش کنید که عددش از مقاومت کل پتانسیومترتان بیشتر باشد. پروب های اهم متر را روی دو سر پتانسیومتر قرار دهید. آنچه نشان داده می شود باید تنها در چند اهم با مقاومت پتانسیومترتان تفاوت داشته باشد.
در مرحله بعد باید کنترلر را تا انتها به سوی دیگر بچرخانید. باید مطمئن شوید که تماس پروب ها با انتهای آن دائما برقرار است. در این حالت مقاومت باید ثابت بماند یا فقط کمی تغییر کند. در آخر نیز یکی از پروب های اهم متر را روی لغزنده بگذارید، کنترلر را خیلی آرام تا انتهای دیگر بچرخانید و همزمان تغییرات اهم متر را زیر نظر بگیرید. در پایان کار مقاومت باید تنها چند اهم باشد.