پتانسیومتر یک قطعه دارای یک مقاومت سه ترمیناله است که بهصورت کشویی یا چرخشی در تماس هستند و کنار یکدیگر یک تقسیمکننده ولتاژ را تشکیل میدهند که قابل تنظیم است. اگر فقط از دو پایانه استفاده شود، یک سر و وایپر آن حرکت میکند و در نتیجه بهعنوان یک مقاومت یا رئوستات متغیر عمل میکند. یکی از قطعات کاربردی در یو پی اس خانگی یا صنعتی و استابلایزر ها این قطعه است. در این مطلب درباره انواع پتانسیومتر و کاربرد آن صحبت کنید.
پتانسیومتر چیست؟
پتانسیومتر یک ابزار اندازهگیری است که در حقیقت یک تقسیمکننده ولتاژ خروجی برای تجهیزات برقی است و برای اندازهگیری انرژی پتانسیل یا همان ولتاژ استفاده میشود. از آنجاییکه این ابزار مقاومت پتانسیومتر را اندازهگیری میکند، نام آن را پتانسیومتر میگذارند. پتانسیومتر انواع مختلفی دارد که شامل موارد زیر است:
-
- پتانسیومتر دیجیتال
-
- پتانسیومتر چرخشی
-
- پتانسیومتر خطی
کاربرد پتانسیومتر چیست؟ پتانسیومترها معمولاً برای کنترل وسایل الکتریکی مانند کنترل صدا در تجهیزات صوتی استفاده میشوند. همچنین برای تنظیم سرعت در یک وسیله نقلیه یا تنظیم فرکانس یک اسیلاتور یا کالیبراسیون یک مدار استفاده میشود. پتانسیومترها به ندرت برای کنترل مستقیم توان زیاد (بیش از یک وات) استفاده میشوند، زیرا توان تلف شده در پتانسیومتر با توان بار کنترل شده قابل مقایسه است.
بیشتر بخوانید: از ۰ تا ۱۰۰ عیب یابی یو پی اس
چگونه یک پتانسیومتر مناسب را انتخاب کنیم؟!
پتانسیومترها اشکال و اندازههای مختلفی دارند و انتخاب آنها بر اساس الزامات خاصی است که در ادامه به آنها اشاره کردهایم.
-
- الزامات سازه
-
- مقاومت در برابر تغییر ویژگیها
-
- یک پتانسیومتر بر اساس نیازهای برنامه انتخاب کنید.
-
- تنظیمات را بر اساس الزامات مدار انتخاب کنید.
ساختار یک پتانسیومتر
یک پتانسیومتر از یک سیم بلند تشکیل شده است که در محل تقاطع آن نیز فضای یکنواختی وجود دارد. به طور معمول، سیم از منگنین یا کنستانتان تشکیل شده است. گاهی اوقات این سیم ممکن است به قطعات خاصی بریده و تقسیم شود و هر قطعه از طریق یک نوار فلزی ضخیم به فوکوسهای انتهایی مرتبط است. به طور معمول این نوارها مسی خواهند بود.
طول هر قطعه سیم، یک متر است. در بیشتر موارد طول سیم میتواند بین ۴ متر تا ۱۰ متر تغییر کند. هرچه طول سیم بیشتر باشد، دقت پتانسیومتر بهتر است.
پتانسیومتر شامل یک مدار محرکه است که از باتری، کلید و رئوستات تشکیل شده است. علاوهبر این شامل یک گالوانومتر و یک رایدر است. فوکوسهای انتهایی یا پایانههای پتانسیومتر با فوکوسهایی مرتبط هستند که در آن، کنتراست پتانسیل تخمین زده میشود.
مزایای پتانسیومتر
پتانسیومتر دارای ویژگیها و مزایای زیادی است که شامل موارد زیر است:
-
- امکان اشتباه وجود ندارد؛ زیرا از استراتژی بازتاب صفر استفاده میکند.
-
- به دلیل قدرت تماس فوقالعاده، از آن برای تعیین کمیت emfهای کوچک استفاده میشود.
-
- با توجه به شرایط اولیه پتانسیومتر، طول آن را میتوان برای دستیابی به دقت افزایش داد.
-
- در نقطهای که پتانسیومتر برای تخمین زدن در مدار استفاده میشود، جریانی را از مدار خارج نمیکند.
-
- از آن برای تعیین کمیت سختی درونی یک باتری استفاده میشود، درست همانطور که در مورد e.m.f. از دو باتری استفاده میشود، اما با استفاده از یک ولتمتر، این عمل غیرقابل انجام است.
معایب پتانسیومتر
اگر پتانسیومتر به درستی فعالیت نکند، معایبی دارد که شرایطی که این وسیله نمیتواند کمککننده باشد، شامل موارد زیر است:
-
- اگر استفاده از پتانسیومتر برای شرایط خاصی مفید نباشد.
-
- فضای عرضی سیم پتانسیومتر باید قابل اعتماد باشد، وگرنه بهطور کلی غیرقابل استفاده است.
-
- در حین آزمایش این وسیله، دمای سیم باید ثابت باشد، اما به دلیل جریان درون آن سخت است.
-
- نقطه ضعف اصلی این است که برای حرکت دادن وایپر یا کنتاکتهای کشویی خود به قدرت زیادی نیاز دارد. برای بهبود وایپر، تجزیه اتفاق میافتد که در نتیجه عمر مبدل را کاهش میدهد.
-
- ظرفیت انتقال داده آن محدود است.
انواع پتانسیومتر
اغلب پتانسیومترها دارای سه انتهای بههم مرتبط هستند. یک ترمینال به یک کنتاکت کشویی به نام واپیر مرتبط است و دو پایانه دیگر به یک مسیر انسدادی مناسب متصل است. وایپر را میتوان در طول مسیر مقاومتی با استفاده از یک کنترل کشویی مستقیم یا یک کنتاکت وایپر گردان حرکت داد. هر دو کنترل مستقیم و چرخشی فعالیتهای اساسی مشابهی دارند.
شناختهشدهترین نوع پتانسیومتر، پتانسیومتر گردان تکچرخشی است. این نوع پتانسیومتر اغلب در کنترل حجم صدا (شکل لگاریتمی) و کاربردهای مختلف دیگر استفاده میشود. از مواد مختلفی برای ساخت پتانسیومترها از جمله ساختار کربن، سرمت، پلاستیک رسانا و فیلم فلزی استفاده میشود.
بیشتر بخوانید: علت شارژ نشدن باتری یو پی اس چیست و چطور میتوان مشکل را برطرف کرد؟
پتانسیومترهای چرخشی
آیا دستگیره ای که برای کنترل صدا در پخش کننده استریو استفاده میشود را به خاطر دارید؟ با چرخاندن دستگیره در هر جهت، میتوانید صدای استریو را کم یا زیاد کنید. این دقیقاً نحوه عملکرد پتانسیومتر چرخشی است.
این قطعه را با نام POT نیز میشناسند که با تبدیل حرکت دایرهای به مقاومت متغیر، ولتاژ تغذیهای قابل تنظیم را به مدارهای الکترونیکی و الکتریکی ارائه میدهد.
در این نوع پتانسیومتر، دو کنتاکت را خواهید دید که در یک نیمدایره با مقاومت یکنواخت قرار گرفتهاند. ترمینال سوم یک وایپر است و به دستگیره چرخان متصل میشود.
هنگامی که دستگیره را حرکت میدهید، وایپر نیز در سراسر مقاومت حرکت میکند و این حرکت، مقاومت پتانسیومتر را تغییر میدهد.
انواع مختلفی از پتانسیومترهای روتاری یا چرخشی وجود دارد که عبارتند از پات تکچرخشی، پات دوگانه، پات چندچرخشی، سروو پات و همچنین پات با استفاده از شفتهای هممرکز.
پتانسیومتر خطی یا کشویی
POT خطی دقیقاً مانند POT چرخشی عمل میکند؛ با این تفاوت که از حرکت خطی به جای حرکت چرخشی برای ارائه مقاومتهای متفاوت استفاده میکند.
با اینحال،POT های خطی بهترین کاربرد را زمانی پیدا میکنند که برای اندازهگیری مقاومت داخلی سلول باتری یا مقایسه یک سلول استاندارد با یک سلول باتری استفاده میشود.
انواع مختلفی مانند پتانسیومتر کشویی خطی، کشویی چند چرخشی، کشویی دوگانه و فیدر موتوری وجود دارد.
پتانسیومتر دیجیتال
دو نوع POT که در بالا توضیح داده شد، پتانسیومترهای مکانیکی هستند. بنابراین، دقت آنها میتواند تغییر کند که این مسئله میتواند ضعف آنها محسوب شود.
همچنین پتانسیومترهای مکانیکی دارای مسائل دیگری مانند رطوبت، سایش مکانیکی اندازه، آلودگی وایپر، حساسیت به لرزش و رانش مقاومت هستند.
با استفاده از این نوع پتانسیومتر، لازم نیست نگران دقت اندازهگیریهای خود یا سایر مسائلی که گفته شد، باشید.
به این نکته نیز توجه کنید که شما میتوانید انواع مختلف پتانسیومترها را بر اساس دو عامل اصلی طبقهبندی کنید که شامل مواد ساخت مورد استفاده برای تولید آنها و نوع کار آنها است.
بر اساس مواد مورد استفاده برای ساخت، انواع مختلفی از پات وجود دارد که شامل POT ترکیب کربن، POT فیلم فلزی، پلاستیک رسانا و سرمت است.
بیشتر بخوانید: محافظ برق چیست و چه تفاوتی با استابلایزر دارد؟
ویژگیهای یک پتانسیومتر
در ادامه به برخی ویژگیهای این قطعات اشاره کردهایم تا بتوانید تست پتانسیومتر خود را راحتتر انجام دهید.
مخروطی
این یکی از ویژگیهای مهم یک پتانسیومتر است. این به شما کمک میکند تا به طور مؤثر از آن استفاده کنید و برنامه ایدهآل یا دستگاه مناسب را انتخاب کنید.
این ویژگی بیشتر به نام مخروطی پاتها یا قوانین پاتها شناخته میشود و صرفاً نسبت بین مقاومت و موقعیت وایپز است. به عنوان یک مهندس، ممکن است متوجه شوید که این نسبت زمانی که به صورت نمودار ترسیم میشود، فرمت خطی، لگاریتمی یا پادلگاریتمی دارد.
بیشتر بخوانید: نقشه مدار الکترونیکی یو پی اس: راهکاری مناسب و موثر برای فهم بیشتر عملکرد یو پی اس
کدهای علامتگذاری
این برای نشان دادن حداکثر مقاومتی است که یک پتانسیومتر میتواند به دست آورد. این به مهندسان کمک میکند تا هنگام انتخاب پتانسیومتر تصمیمی آگاهانه بگیرند. بنابراین، تولیدکنندگان معمولا کدهای علامتگذاری را برای پاتها وارد میکنند. بنابراین، پاتی که با 100K مشخص شده است، تنها میتواند به مقاومت 100K اهم برسد.
علاوهبر این، یک کد علامتگذاری نیز بهعنوان نشانگر مخروطی پات عمل میکند. با اینحال، در این مورد، کدهای علامتگذاری متفاوت هستند و بسته به منطقه کاربر، معنای متفاوتی دارند.
وضوح
این ویژگی به حداقل میزان مقاومتی که میتوانید در یک پات تغییر دهید، اشاره دارد. به عنوان مثال، اگر گلدانی با مقاومت 50k اهم و وضوح ۱۰ مشاهده کردید، به این معنی است که حداقل تغییر در مقاومت ۱۰ اهم است.
علاوهبر این، این بدان معنی است که کوچکترین تغییر در مقاومت در مضرب ده خواهد بود؛ مثلاً ۱۰ اهم، ۲۰ اهم، ۳۰ اهم و غیره.
بیشتر بخوانید: تفاوت استابلایزر و یو پی اس چیست؟
مقاومت Hop on Hop off
ابتدا نشاندهنده رفتار وایپر در پتانسیومتر است. در یک پات، مواد مقاومتی را در بین دو پایانه پیدا خواهید کرد که از فلزات با مقاومت کم ساخته شده است.
در نتیجه مقاومت کم، معمولاً هر زمان که وایپر از ناحیه بین دو ترمینال وارد یا خارج شود، مقاومت ناگهانی تغییر میکند. این عمل وایپر همان چیزی است که تکنسینها از آن به عنوان مقاومت در برابر پرش (Hop on Hop off) یاد میکنند.
کلام آخر
در این مطلب از مگامدام، تلاش کردیم همچون سایر مطالب مرتبط با تجهیزات برقی، اطلاعات مفید و کاملی از پتانسیومر ارائه دهیم. برای آنکه بتوانید بهترین قیمت پتانسیومتر را خریداری کنید و در عین حال از یک محصول با کیفیت بهرهمند شوید، میتوانید با ورود به سایت مگامداوم، از محصولات این سایت دیدن کنید.