¿Qué es un potenciómetro?
El potenciómetro, abreviado como "macetas", es una resistencia con un mecanismo de ajuste mecánico que se puede ajustar manualmente por su valor de resistencia. La resistencia en sí proporciona un valor de resistencia fijo, utilizado para prevenir o 'limitar' el flujo de corriente en el circuito. La esencia de un potenciómetro es una resistencia variable.
El principio de funcionamiento de un potenciómetro es ajustar el voltaje de salida a través de un divisor de voltaje y medir con precisión (es decir, "medir") el potencial, que también es el origen del nombre "potenciómetro". La señal de salida que generan es proporcional a la posición física del pincel en el elemento de resistencia, y como elemento pasivo, el potenciómetro puede funcionar sin una fuente de alimentación o circuito adicional.
Una breve historia de potenciómetros
En el contexto del rápido desarrollo en la investigación y el desarrollo de energía a principios del siglo XIX, muchas personas comenzaron a explorar métodos para controlar la cantidad de electricidad en dispositivos o circuitos. El concepto de potenciómetro no se propuso hasta 1841. En 1872, Thomas Edison inventó el primer potenciómetro práctico de carbono.
Los potenciómetros modernos tienen volúmenes más pequeños y una mayor precisión, y vienen en varios tipos y formularios de envasado de acuerdo con los requisitos de la aplicación. Se usan ampliamente para ajustar el brillo, el volumen, las señales de audio, así como el brillo y el color del video, y también se pueden usar como sensores de posición.
¿Cómo funciona un potenciómetro?
Principio de trabajo interno del potenciómetro rotativo
La resistencia de un objeto depende de múltiples factores, uno de los cuales es su longitud. Cuando el material y la sección transversal son los mismos, la resistencia de un objeto con una longitud de 10 centímetros es la mitad de un objeto con una longitud de 20 centímetros. El potenciómetro utiliza este principio. Al ajustar la posición lineal o de rotación del contacto deslizante en el elemento de resistencia uniforme, el potenciómetro puede cambiar la longitud de la ruta de corriente, ajustando así la salida.
El voltaje de entrada se aplica a todo el elemento resistivo, mientras que el voltaje de salida es la caída de voltaje entre el elemento resistivo fijo y el contacto deslizante. La posición del contacto deslizante determina el voltaje de entrada aplicado al circuito.
Debido a la necesidad de disipar la potencia de entrada, los potenciómetros rara vez se usan para controlar la potencia que excede los 1 vatio, ya que la potencia excesiva puede provocar un calentamiento inaceptable. Por el contrario, los potenciómetros controlan otros componentes ajustando señales analógicas. Por ejemplo, un regulador de luz simple utiliza un potenciómetro para controlar un tiristor bidireccional (TRIAC) de tres terminales para ajustar el brillo de la luz.
Tipos de potenciómetros
Los potenciómetros se dividen principalmente en dos categorías: potenciómetros analógicos y potenciómetros digitales.
Potenciómetro analógico: controle la salida mediante componentes mecánicos de funcionamiento manual, generalmente en dos formas: lineal y rotativo
Potenciómetro rotativo: girando una perilla o eje, la resistencia y la salida se pueden cambiar. La versión sin eje utiliza un destornillador para el ajuste, comúnmente denominado recortador.
Potenciómetro lineal: cambia de resistencia por deslizamiento, adecuado para aplicaciones que requieren una relación lineal.
Potenciómetro digital: ajusta la salida a través de señales digitales sin la necesidad de operación mecánica. Este artículo se centra en discutir potenciómetros analógicos.
Otros tipos de potenciómetros analógicos
Según los requisitos de la aplicación, los potenciómetros analógicos también incluyen los siguientes subtipos:
Presets y ajustadores: componentes montados en la placa de circuito pequeño utilizados para la depuración y la calibración.
Potentiómetro dual: combinar dos potenciómetros en un solo eje puede ajustar simultáneamente dos señales.
Servo potenciómetro: un potenciómetro conectado a un eje giratorio (como un motor) para la detección de posición.
Potenciómetro logarítmico: la resistencia cambia logarítmicamente y se usa comúnmente para el ajuste de volumen.
Potenciómetro coaxial: dos potenciómetros rotativos se instalan coaxialmente para el control multifuncional.
Potenciómetro deslizante: ajusta la resistencia mediante el deslizamiento, adecuado para mezcladores o ecualizadores.
Potenciómetro de deslizamiento eléctrico: impulsado por un pequeño motor de CC, utilizado para el control de automatización.
Potenciómetros de un solo turno y múltiple giro: adecuado para aplicaciones ordinarias y de alta precisión, respectivamente.
La diferencia entre potenciómetros y reómetros
Los potenciómetros son tres componentes terminales comúnmente utilizados para el control de voltaje; Los varistores son dos componentes terminales utilizados para el control de corriente. Se puede usar un potenciómetro como resistencia variable al desconectar un extremo. Los varistores son en su mayoría resistencias de heridas de alambre de alta potencia utilizadas para un control de alta corriente de lámparas o motores.
Potenciómetro y codificador rotativo
El codificador rotativo convierte el desplazamiento angular del eje en una señal digital, que es diferente en estructura y propósito de potenciómetros. Los potenciómetros son dispositivos analógicos que son fáciles de configurar, mientras que los codificadores rotativos son dispositivos digitales con alta precisión pero requieren circuitos adicionales para traducir señales.
Parámetros de rendimiento de potenciómetros
Resistencia: el valor de resistencia total del potenciómetro.
Potencia nominal: potencia máxima tolerable.
Resolución: la precisión depende del movimiento del pincel.
Ruido deslizante: ruido eléctrico generado por contacto interno.
Coeficiente de temperatura: el grado en que cambia la resistencia con la temperatura.
Vida útil mecánica: número de ciclos.
Ventajas y desventajas de los potenciómetros
Las ventajas incluyen diseño simple, bajo costo, operación conveniente y una amplia gama de valores de resistencia; Las desventajas son el ancho de banda limitado, el desgaste fácil y la posible generación de ruido eléctrico.
Aplicaciones comunes
Como se mencionó anteriormente, los potenciómetros se usan comúnmente en dispositivos o sistemas de audio y video para controlar parámetros como volumen, brillo, contraste y color. También se pueden utilizar para la medición de voltaje en equipos de prueba, así como la detección de posición en los sistemas de control de procesos y automatización. La flexibilidad de los potenciómetros y su potencial como resistencias variables no solo las limitan a estas aplicaciones comunes, sino que también se extienden a casi todas las aplicaciones analógicas y digitales. Mientras sea necesario controlar activamente el circuito o recibir comentarios del circuito, los potenciómetros pueden usarse como una solución alternativa.
resumir
El potenciómetro es un dispositivo relativamente simple que utiliza tecnología madura para lograr funciones de control o medición de voltaje en varios dispositivos y sistemas electrónicos o eléctricos. También pueden sentir con precisión y medir el movimiento lineal o de rotación.
