โพเทนชิออมิเตอร์คืออะไร?
โพเทนชิออมิเตอร์ย่อเป็น "หม้อ" เป็นตัวต้านทานที่มีกลไกการปรับเชิงกลที่สามารถปรับด้วยตนเองสำหรับค่าความต้านทาน ตัวต้านทานเองให้ค่าความต้านทานคงที่ใช้เพื่อป้องกันหรือ 'ขีด จำกัด ' การไหลของกระแสในวงจร สาระสำคัญของโพเทนชิออมิเตอร์เป็นตัวต้านทานตัวแปร
หลักการทำงานของโพเทนชิออมิเตอร์คือการปรับแรงดันเอาต์พุตผ่านตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าและวัดได้อย่างแม่นยำ (เช่น "วัด") ศักยภาพซึ่งเป็นที่มาของชื่อ "โพเทนชิออมิเตอร์" สัญญาณเอาท์พุทที่พวกเขาสร้างขึ้นนั้นเป็นสัดส่วนกับตำแหน่งทางกายภาพของแปรงบนองค์ประกอบความต้านทานและเป็นองค์ประกอบพาสซีฟโพเทนชิออมิเตอร์สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องมีแหล่งจ่ายไฟหรือวงจรเพิ่มเติม
ประวัติโดยย่อของโพเทนชิโอมิเตอร์
เมื่อเทียบกับฉากหลังของการพัฒนาอย่างรวดเร็วในการวิจัยและพัฒนาพลังงานในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 หลายคนเริ่มสำรวจวิธีการควบคุมปริมาณไฟฟ้าในอุปกรณ์หรือวงจร แนวคิดของโพเทนชิออมิเตอร์ไม่ได้ถูกเสนอจนกระทั่งปี 1841 ในปี 1872 โทมัสเอดิสันคิดค้นโพเทนชิโอมิเตอร์คาร์บอนที่ใช้งานได้จริงครั้งแรก
โพเทนชิโอมิเตอร์สมัยใหม่มีปริมาณน้อยกว่าและมีความแม่นยำสูงกว่าและมีรูปแบบต่าง ๆ และรูปแบบบรรจุภัณฑ์ตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน พวกเขาใช้กันอย่างแพร่หลายในการปรับความสว่างระดับเสียงสัญญาณเสียงรวมถึงความสว่างของวิดีโอและสีและยังสามารถใช้เป็นเซ็นเซอร์ตำแหน่ง
โพเทนชิออมิเตอร์ทำงานอย่างไร?
หลักการทำงานภายในของโพเทนชิออมิเตอร์โรตารี่
ความต้านทานของวัตถุขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยซึ่งหนึ่งในนั้นคือความยาว เมื่อวัสดุและภาพตัดขวางเหมือนกันความต้านทานของวัตถุที่มีความยาว 10 เซนติเมตรครึ่งหนึ่งของวัตถุที่มีความยาว 20 เซนติเมตร โพเทนชิออมิเตอร์ใช้หลักการนี้ โดยการปรับตำแหน่งเชิงเส้นหรือการหมุนของหน้าสัมผัสการเลื่อนบนองค์ประกอบความต้านทานสม่ำเสมอโพเทนชิออมิเตอร์สามารถเปลี่ยนความยาวของเส้นทางปัจจุบันซึ่งจะปรับเอาต์พุต
แรงดันไฟฟ้าอินพุตถูกนำไปใช้กับองค์ประกอบตัวต้านทานทั้งหมดในขณะที่แรงดันเอาต์พุตคือแรงดันตกระหว่างองค์ประกอบตัวต้านทานคงที่และหน้าสัมผัสเลื่อน ตำแหน่งของหน้าสัมผัสเลื่อนกำหนดแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่ใช้กับวงจร
เนื่องจากความจำเป็นในการกระจายกำลังอินพุตโพเทนชิโอมิเตอร์จึงไม่ค่อยใช้เพื่อควบคุมพลังงานที่เกิน 1 วัตต์เนื่องจากพลังงานที่มากเกินไปอาจส่งผลให้ความร้อนไม่สามารถยอมรับได้ ในทางตรงกันข้ามโพเทนชิโอมิเตอร์ควบคุมส่วนประกอบอื่น ๆ โดยการปรับสัญญาณอะนาล็อก ตัวอย่างเช่นตัวควบคุมแสงอย่างง่ายใช้โพเทนชิออมิเตอร์เพื่อควบคุม thyristor สองทิศทางเทอร์มินัล (TRIAC) เพื่อปรับความสว่างของแสง
ประเภทของโพเทนชิโอมิเตอร์
โพเทนชิโอมิเตอร์ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองประเภท: โพเทนชิโอมิเตอร์แบบอะนาล็อกและโพเทนชิโอมิเตอร์ดิจิตอล
Potentiometer แบบอะนาล็อก: ควบคุมเอาต์พุตโดยส่วนประกอบเชิงกลทำงานด้วยตนเองโดยปกติจะอยู่ในสองรูปแบบ: เชิงเส้นและโรตารี่
โพเทนชิออมิเตอร์แบบโรตารี่: โดยการหมุนลูกบิดหรือเพลาความต้านทานและเอาต์พุตสามารถเปลี่ยนแปลงได้ รุ่น Shaftless ใช้ไขควงสำหรับการปรับโดยทั่วไปเรียกว่า Trimmer
โพเทนชิออมิเตอร์เชิงเส้น: เปลี่ยนความต้านทานโดยการเลื่อนเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความสัมพันธ์เชิงเส้น
โพเทนชิออมิเตอร์ดิจิตอล: ปรับเอาต์พุตผ่านสัญญาณดิจิตอลโดยไม่จำเป็นต้องใช้งานเชิงกล บทความนี้มุ่งเน้นไปที่การพูดคุยเกี่ยวกับโพเทนชิโอมิเตอร์แบบอะนาล็อก
โพเทนชิโอมิเตอร์แบบอะนาล็อกประเภทอื่น ๆ
ตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชันโพเทนชิโอมิเตอร์แบบอะนาล็อกยังรวมถึงชนิดย่อยต่อไปนี้:
ที่ตั้งไว้ล่วงหน้าและตัวปรับ: ส่วนประกอบที่ติดตั้งแผงวงจรขนาดเล็กที่ใช้สำหรับการดีบักและการสอบเทียบ
คู่โพเทนชิออมิเตอร์: การรวมโพเทนชิโอมิเตอร์สองตัวบนแกนเดียวสามารถปรับสัญญาณสองสัญญาณพร้อมกัน
เซอร์โวโพเทนชิออมิเตอร์: โพเทนชิออมิเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเพลาหมุน (เช่นมอเตอร์) สำหรับการตรวจจับตำแหน่ง
โพเทนชิออมิเตอร์ลอการิทึม: ความต้านทานเปลี่ยนลอการิทึมและใช้กันทั่วไปสำหรับการปรับระดับเสียง
โพเทนชิออมิเตอร์โคแอกเซียล: โพเทนชิโอมิเตอร์แบบโรตารี่สองตัวได้รับการติดตั้งแบบโคแอกซ์สำหรับการควบคุมมัลติฟังก์ชั่น
โพเทนชิออมิเตอร์เลื่อน: ปรับความต้านทานโดยการเลื่อนเหมาะสำหรับเครื่องผสมหรืออีควอไลเซอร์
โพเทนชิออมิเตอร์แบบเลื่อนไฟฟ้า: ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ DC ขนาดเล็กที่ใช้สำหรับการควบคุมระบบอัตโนมัติ
เทิร์นเทิร์นและหลายเทิร์นโพเทนชิโอมิเตอร์: เหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไปและความแม่นยำสูงตามลำดับ
ความแตกต่างระหว่างโพเทนชิโอมิเตอร์และ rheometers
โพเทนชิโอมิเตอร์เป็นสามส่วนประกอบเทอร์มินัลที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการควบคุมแรงดันไฟฟ้า Varistors เป็นสองส่วนประกอบเทอร์มินัลที่ใช้สำหรับการควบคุมปัจจุบัน โพเทนชิออมิเตอร์สามารถใช้เป็นตัวต้านทานตัวแปรโดยตัดการเชื่อมต่อปลายด้านหนึ่ง Varistors ส่วนใหญ่เป็นตัวต้านทานแผลลวดพลังงานสูงที่ใช้สำหรับการควบคุมหลอดไฟหรือมอเตอร์ในกระแสสูง
โพเทนชิออมิเตอร์และ rotary encoder
ตัวเข้ารหัสแบบหมุนจะแปลงการกระจัดเชิงมุมของเพลาเป็นสัญญาณดิจิตอลซึ่งแตกต่างกันในโครงสร้างและวัตถุประสงค์จากโพเทนชิโอมิเตอร์ โพเทนชิโอมิเตอร์เป็นอุปกรณ์อะนาล็อกที่ติดตั้งได้ง่ายในขณะที่ตัวเข้ารหัสแบบหมุนเป็นอุปกรณ์ดิจิตอลที่มีความแม่นยำสูง แต่ต้องใช้วงจรเพิ่มเติมเพื่อแปลสัญญาณ
พารามิเตอร์ประสิทธิภาพของโพเทนชิโอมิเตอร์
ความต้านทาน: ค่าความต้านทานรวมของโพเทนชิออมิเตอร์
พลังงานที่ได้รับการจัดอันดับ: พลังงานที่ยอมรับได้สูงสุด
ความละเอียด: ความแม่นยำขึ้นอยู่กับการเคลื่อนไหวของแปรง
เสียงเลื่อน: เสียงไฟฟ้าที่เกิดจากหน้าสัมผัสภายใน
ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ: ระดับที่ความต้านทานเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิ
อายุการใช้งานเชิงกล: จำนวนรอบ
ข้อดีและข้อเสียของโพเทนชิโอมิเตอร์
ข้อดีรวมถึงการออกแบบที่เรียบง่ายต้นทุนต่ำการทำงานที่สะดวกและค่าความต้านทานที่หลากหลาย ข้อเสียคือแบนด์วิดท์ จำกัด การสึกหรอง่ายและการสร้างเสียงไฟฟ้าที่เป็นไปได้
แอปพลิเคชันทั่วไป
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้โพเทนชิโอมิเตอร์มักใช้ในอุปกรณ์เสียงและวิดีโอหรือระบบเพื่อควบคุมพารามิเตอร์เช่นปริมาณความสว่างความคมชัดและสี พวกเขายังสามารถใช้สำหรับการวัดแรงดันไฟฟ้าในอุปกรณ์ทดสอบรวมถึงการตรวจจับตำแหน่งในระบบควบคุมกระบวนการและระบบอัตโนมัติ ความยืดหยุ่นของโพเทนชิโอมิเตอร์และศักยภาพของพวกเขาในฐานะตัวต้านทานตัวแปรไม่เพียง แต่ จำกัด ไว้ในแอพพลิเคชั่นทั่วไปเหล่านี้ แต่ยังขยายไปถึงแอพพลิเคชั่นอะนาล็อกและดิจิตอลเกือบทั้งหมด ตราบใดที่จำเป็นต้องควบคุมวงจรอย่างแข็งขันหรือรับข้อเสนอแนะจากวงจรโพเทนชิโอมิเตอร์สามารถใช้เป็นโซลูชันทางเลือกได้
สรุป
โพเทนชิออมิเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ค่อนข้างง่ายที่ใช้เทคโนโลยีที่เป็นผู้ใหญ่เพื่อให้ได้การควบคุมแรงดันไฟฟ้าหรือฟังก์ชั่นการวัดในอุปกรณ์และระบบอิเล็กทรอนิกส์หรือระบบไฟฟ้าต่างๆ พวกเขายังสามารถรับรู้ได้อย่างถูกต้องและวัดการเคลื่อนไหวเชิงเส้นหรือการหมุน
