Variabele weerstanden begrijpen: functies, toepassingen en aanpassingen

Variabele weerstanden dienen een essentiële functie in elektronica.Ze bieden de middelen om de stroom en weerstand binnen circuits met precisie aan te passen.Deze componenten vinden hun nut in verschillende scenario's, waar ze tegemoet komen aan menselijke behoeften en comfort, zoals signaalmodulatie, verlichtingscontrole en motorische verordening.De keuze van het bouwmateriaal - of het nu metaal, koolstof of geleidende vloeistoffen is - wordt beïnvloed door de specifieke elektrische behoeften van de toepassing.Potentiometers, een speciaal type variabele weerstand, verbeteren hun veelzijdigheid door de meting en aanpassing van de spanningsniveaus mogelijk te maken.Dit wordt bereikt door hun unieke configuratie van twee vaste en één verstelbare connector.Op grote schaal geïntegreerd in audiosystemen voor de delicate taak van het afstemmen van volumeniveaus, wordt hun aanwezigheid gevoeld, zowel in de rijken van thuistertainment als ingewikkelde technologische toepassingen.

Catalogus

Circuitsymbool van variabele weerstand

Variabele weerstandskenmerken

Figuur 1 illustreert het circuitsymbool voor een variabele weerstand, gekenmerkt door het eenvoudige maar zinvolle ontwerp.Het bouwt slim voort op het gewone weerstandssymbool door een pijl toe te voegen, wat de genuanceerde aard van zijn veranderende weerstand suggereert.Binnen dit symbool kan men twee vaste pennen naast een bewegende pen onderscheiden en een kijkje bieden in de dynamische aard van deze component.Dit eigentijdse symbool wordt gedefinieerd door de nationale standaard, waarbij de letters "RP" de variabele weerstand aangeven.

Figuur 1. Circuitsymbool van variabele weerstand

Traditionele symbolen en hun verhalen

Veel circuitdiagrammen, met hun rijke geschiedenis, presenteren een ouder symbool afgebeeld in figuur 2. Deze eerdere versie geeft een duidelijke uitleg over hoe aanpassingen worden gemaakt binnen een variabele weerstand en de werkelijke integratie ervan in een circuit.In dit ontwerp is de bewegende pin verbonden met een van de vaste pennen, waardoor een deel van de weerstand in het lichaam wordt gereserveerd.Bijgevolg weerspiegelt de weerstandswaarde de meting tussen de resterende vaste pin en de bewegende pen.Interessant is dat het ontwerp in figuur 2 slechts twee pennen heeft.

Figuur 2. Oudcircuitsymbool

Variabele weerstanden als potentiometers

Afgaande op een andere toepassing portretteert figuur 3 de variabele weerstand wanneer deze functioneert als een potentiometer.In tegenstelling tot de configuratie van figuur 2, bevat deze versie drie onafhankelijke pennen.Deze scheiding benadrukt de veelzijdigheid en het aanpassingsvermogen dat inherent is aan het gebruik van een variabele weerstand als een potentiometer.

Figuur 3. Circuitsymbool van een potentiometer

Het verkennen van de structuur van een bewegende componentweerstand

Duiken in de fijne kneepjes van de variabele weerstand onthult zijn operationele mechanismen.Afgebeeld in figuur 4 is de configuratie van een kleine signaalvariabele weerstand, met een genuanceerde compositie met: een roterend element, een op koolstof gebaseerd weerstandsbody en een trio van aansluitende terminals.De terminals worden onderscheiden als twee stationaire verbindingen en een die dynamisch is, waardoor beweging mogelijk is.Het vermogen van het roterende element om zijdelings te bewegen is zo ontworpen dat de contactpunten over het weerstandsoppervlak kunnen doorkruisen wanneer ze worden gemanipuleerd met een rechte schroevendraaier die is ingebracht in de afstelopening.

Figuur 4. Anatomie van een weerstand met een kleine signalen variabele

Introductie van een rechte schroevendraaier in de aanpassingspoort, zachtjes met de klok mee of tegen de klok in van de schroevendraaier induceren overeenkomstige rotaties in het bewegende element.Een beweging tegen de klok in van het rotatie -element, waardoor de component omhoog wordt verplaatst in het equivalente circuit, vermindert de spanwijdte van het weerstandslichaam tussen stationaire terminal 1 en het bewegende element, waardoor de weerstand wordt verminderd.Omgekeerd resulteert het verlengen van de spanwijdte in een toename van de weerstand.

Op de extreme linkerpositie van het rotatie -element (bovenste omgeving) is de weerstandswaarde tussen vaste terminal 1 en de dynamische terminal nul, terwijl weerstand tussen vaste terminal 2 en de dynamische terminal wordt gemaximaliseerd.Deze maximale weerstand komt overeen met de aanwezige nominale weerstand tussen de twee stationaire terminals van de variabele weerstand.Het rotatie -element naar de meest rechtse positie (laagste eindpunt) schuiven, vernietigt de weerstand tussen vaste terminal 2 en de bewegende terminal, terwijl de weerstand tussen de bewegende component en vaste terminal 1 zijn maximale bereikt, in overeenstemming met de nominale waarde.

Classificatie van variabele weerstand

Variabele weerstanden, gemarkeerd door hun aanpassingsvermogen, worden gecategoriseerd op basis van hun materiaalsamenstelling in film-type en draadwonden.

Film-type variabele weerstanden

Film-type variabele weerstanden, vaak gebruikt in delicate elektronische symfonieën zoals signaalspanningscircuits, maken gebruik van een roterende aanpassingstechniek.Hun essentie ligt in componenten zoals:

- Weerstands lichaam: meestal gemaakt van synthetische koolstoffilms.

- Beweegbaar contact: kan een flexibel metalen riet of een koolstofelement zijn.

- Aanpassingsmechanisme: vergemakkelijkt de weerstandsmodulatie door aan te passen met een kleine rechte schroevendraaier of het wijzigen van de contactpositionering.

-Structureel ontwerp: omvat configuraties zoals hermetisch, semi-hermetisch en niet-hermetisch.

Film-type variabele weerstanden bezitten een genuanceerde elegantie, resonerend met de georkestreerde beweging van menselijke vindingrijkheid.

Figuur 5. Koolfilmvariabele weerstand

Full-sealed filmvariabele weerstand

Deze robuuste weerstanden, bekend als vaste variabele weerstanden, roepen een gevoel van veiligheid op in hun gekoppelde metalen en kunststoffen, vakkundig afgeschermd tegen milieugevaar.Gemaakt van een mix inclusief koolstofzwart, kwartspoeder en organische bindmiddelen, deze weerstanden zijn omhuld door een beschermende metalen behuizing.Een toegangsopening zorgt ervoor dat aanpassingen mogelijk blijven met behoud van een uitzonderlijke stofweerstand.

Figuur 6. Kwartspoeder

Semi-afgevolg filmvariabele weerstand

Balancing gemak en blootstelling, de semi-afgevolg filmweerstand weerspiegelt een dans met zijn omgeving.Met een productieafstand verwant aan zijn volledig afgezegen tegenhanger, maken het metalen riet van deze variant en omsluitende behuizing gecontroleerde aanpassingen toe, terwijl de aanwezigheid van elementen erkent dat stof kan brengen.

Niet-afgeëist filmvariabele weerstand

Als gevolg van kwetsbaarheid die lijkt op rauwe emotionele blootstelling, draagt ​​de niet-afgebroken weerstand of chip-verstelbare weerstand zijn zwakke punten openlijk.Gebouwd uit een vloeibare suspensie gebonden aan glasvezelbord of bakeliet, en zonder beschermende maatregelen, wordt het geconfronteerd met de risico op oxidatie en afbraak met een waardige oplossing.

Figuur 7. Glazen vezelbord

Figuur 8. Bakeliet

Draadwondvariabele weerstand

Met attributen zoals lage ruis en thermische veerkracht, staan ​​draadwonden variabele weerstanden als bastions van vermogensregeling binnen verschillende circuits:

- High-Power Varistor-typen: Subcategoriseerd als axiale porseleinen buis en porseleinen schijfontwerpen, deze krachtige entiteiten worden liefdevol schuifdraadweerstoren genoemd vanwege hun vermogen om naadloos te schuiven temidden van elektrische stromen.

- Low-power varistortypen: inclusief ronde verticale, ronde horizontale en vierkante configuraties, deze veerkrachtige vormen bestaan ​​binnen compacte, volledig afgesloten structuren.

Duiken in verdere structurele diversiteit, kunnen variabele weerstanden ook worden onderscheiden op basis van oriëntatie in verticale en horizontale categorieën, die elk unieke scenario's in technische landschappen bedienen.

Figuur 9. Wond variabele weerstand

Kenmerken en structuur van variabele weerstanden

De fysieke attributen van een variabele weerstand onderscheiden deze merkbaar van typische weerstanden en bieden verschillende functies die wijzen op zijn aanwezigheid op een printplaat.

Grootte en kwantiteit

In termen van grootte is een variabele weerstand groter dan een algemene weerstand.Op een printplaat verschijnen variabele weerstanden minder vaak dan hun algemene tegenhangers, waardoor ze tijdens de inspectie of reparatie opvallender worden.

PIN -configuratie

Een variabele weerstand is uitgerust met drie verschillende pennen: een bewegende pen en twee vaste pinnen.De vaste pennen kunnen meestal worden verwisseld zonder hun functie te beïnvloeden.De bewegende pin en de vaste zijn echter niet uitwisselbaar en benadrukken de ontworpen rollen binnen de weerstand.

Figuur 10. Pinnen in variabele weerstand

Aanpassingsmechanisme

Een aanpassingspoort staat op de variabele weerstand, waarin een rechte schroevendraaier kan worden ingevoegd.Door de schroevendraaier te roteren, verandert men de positie van de bewegende plaat, waardoor het weerstandsniveau wordt aangepast, een subtiele dans van precisie en controle weerspiegelt.

Nominale weerstandswaarde

De nominale weerstandswaarde gemarkeerd op een variabele weerstand geeft de weerstand tussen de twee vaste pennen aan.Deze waarde vertegenwoordigt ook de maximale weerstand tussen een vaste pin en de bewegende pen.

Verticale variabele weerstanden

De verticale variabele weerstand heeft voornamelijk gebruik in kleine signaalcircuits, beschikt over drie pennen naar beneden georiënteerd, met alle componenten verticaal op de printplaat gemonteerd.De weerstandsaanpassingspoort is horizontaal georiënteerd.

Horizontale variabele weerstanden

Evenzo toegepast in kleine signaalcircuits, bezitten horizontale variabele weerstanden drie pins uitgelijnd op 90 graden bij het weerstands lichaam, verticaal gemonteerd op de printplaat.Hun weerstandsaanpassing poort wijst naar boven, waardoor moeiteloze toegang mogelijk is.

Compacte plastic-case variabele weerstanden

Deze kleinere, cirkelvormige variabele weerstanden hebben naar beneden gerichte pennen, waarbij de weerstandsaanpassingspoort naar boven wijst en een compacte oplossing biedt voor verschillende toepassingen.

Grote krachtige variabele weerstanden

Deze variabele weerstanden zijn ontworpen voor een hoog vermogen en zijn met name groot groot.De positie van de bewegende plaat kan links of rechts worden aangepast, met een brede mogelijkheid voor weerstandsmodificatie, geschikt voor robuuste bewerkingen.

Onmisbare functies van variabele weerstanden

De essentie van een variabele weerstand ligt in zijn fundamentele vermogen om weerstand binnen een gespecificeerd bereik te veranderen, in tegenstelling tot een vaste weerstand die een constant weerstandsniveau behoudt.In situaties waarin veranderingen in weerstand nodig zijn zonder frequente aanpassingen, wordt de variabele weerstand het onderdeel van keuze.

Samenstelling en toepassing

Een variabele weerstand bestaat uit een weerstandslichaam en een glijdend mechanisme, waardoor deze kan worden aangepast.Door zijn weerstand te wijzigen, regelt het de stroom die door een seriecircuit stroomt.Deze mogelijkheid is met name gunstig voor het beschermen van componenten die gevoelig zijn voor huidige schommelingen.Het wordt vaak gebruikt in circuits waar stabiele weerstandswaarden de voorkeur hebben, waardoor de behoefte aan frequente hercalibratie wordt verminderd.Ondertussen vinden ze hun niche in kleine signaalcircuits, die genuanceerde controle bieden.Daarentegen vinden grotere signaalvariabele weerstanden beperkt gebruik, zoals in buisversterkerontwerpen.

Materialen en geschiktheid

De materiaalkeuze voor een variabele weerstand hangt aanzienlijk af van de beoogde toepassing ervan.Opties omvatten metaaldraad, metalen plaat, koolstoffilm of geleidende vloeistof.Voor gemiddelde stroomniveaus zijn weerstanden op basis van op metaal gebaseerde weerstand, terwijl koolstoffilmtypen APT zijn voor scenario's met een lage stroom.Voor het hanteren van hogere stromen is de elektrolytische variant het meest effectief.Het is opmerkelijk dat de ingewikkelde structuur en operationele dynamiek van variabele weerstanden bijdragen aan een relatief hoger faalpercentage in vergelijking met hun gewone tegenhangers.

Potentiometer - Een unieke variabele weerstand

In de wereld van elektronica bestaat er een component die handmatige aanpassing mogelijk maakt, innovatie en creativiteit in circuitontwerp mogelijk maakt.Dit is de potentiometer.Het werkt door de spanning over zijn twee vaste terminals te delen om de gewenste elektrische signaalsterkte op te leveren, verwant aan hoe een klep de waterstroom in een leidingsysteem beheert.Door deze functie wordt het een integraal onderdeel van elektronische circuits, waardoor hun prestaties met precisie worden beïnvloed.

Potentiometers manifesteren zich in verschillende vormen, waarbij de overheersende typen draadgewonden zijn, niet-draadgewonden en elektronische potentiometers die vaak worden gebruikt in audiocircuits.Ongeacht hun constructie blijft hun kernprincipe ongewijzigd, geïllustreerd door hun symbolen in figuur 11.

Figuur 11. Potentiometer -symbool

Soorten veelgebruikte potentiometers

Naarmate elektronische technologie evolueert, zijn potentiometers gediversifieerd tot een "grote familie" met een overvloed aan modellen en series.Wanneer ze worden gecategoriseerd door materialen, omvatten ze koolstoffilm, draadwonden en multi-turn potentiometers.Het gebruik verdeelt ze verder in roterende, massieve kern, fijnafstellende, lineaire glijdende, elektrische en stappenpotentiometers, de laatste twee ontwikkeld naast Hi-Fi-technologie.U kunt visuele representaties in figuur 12 observeren.

Figuur 12. Soorten potentiometer

De progressie van wetenschap en technologie heeft de verwachtingen voor elektronische componenten verhoogd.Dit strekt zich uit tot potentiometers, waarvan de productieprecisie in de loop van de tijd is verbeterd.Met het groeiende enthousiasme voor audioapparatuur zijn de ambities van mensen voor superieure potentiometers geïntensiveerd.Om de weerstandswaarden van dual-track potentiometers op elkaar af te stemmen, werden stappenpotentiometers geïnnoveerd.Via series en parallelle weerstandsverbindingen wordt optimale synchronisatie van dual-channel weerstand bereikt.

Bovendien hebben vooruitgang in de externe controletechnologie aanleiding gegeven tot elektrische potentiometers, een onderscheidende categorie die speciaal voor deze technologie is gemaakt.Door gebruik te maken van de voorwaartse en omgekeerde rotaties van een motor om tandwielen te manipuleren, behouden deze potentiometers de inherente frequentiekenmerken en bieden ze gemakkelijke controle, waardoor ze een veelbelovende toevoeging aan elektronische componenten zijn.

Gebruik van potentiometers

Bij het gebruik van een potentiometer is de herkenning van het circuitsymbool, afgebeeld in figuur 13, cruciaal.Bovendien is het essentieel om de verbinding tussen het schematische symbool en het eigenlijke apparaat, met name de positie van de middelste tik, te begrijpen.Omdat potentiometers een variant van weerstanden zijn, moet aandacht worden besteed aan hun weerstand en vermogenswaarden binnen het circuit.Hun toepassing komt overeen met weerstandsprincipes, maar circuitdiagrammen geven ze aan als "RP" (of "W" in oudere diagrammen).

Figuur 13. Potentiometer in het circuit

Op de potentiometer is de weergegeven weerstand de totale waarde.Als de weerstand tussen terminals A en B bijvoorbeeld 10 K is, verandert het roteren van de arm weerstand tussen AC en BC van 0 tot 10 K ohm.Beginners worstelen vaak om de middelste tik in eerste instantie te vinden.Dit oplossen omvat het begrip van de relatie tussen AC, BC -weerstand en de positie van de roterende as.

Verwijzend naar figuur 13, terwijl punt C naar A beweegt, neemt AC -weerstand af terwijl BC toeneemt en vice versa.Om terminals tijdens het gebruik correct te identificeren, meet beide uiteinden van de potentiometer met een multimeter terwijl u de as draait;De punten met onveranderlijke weerstand zijn AB, waardoor de overblijfselen als de middentap achterblijven.

Figuur 14. Weerstand veranderende curve

Tijdens de werking wijzigt de weerstand van potentiometer in drie vormen: exponentiële (z), logaritmische (d) en lineair (x), zoals geïllustreerd in figuur 14. De variaties in weerstand beïnvloeden hun toepassing;Exponentiële typen passen bij volumeregeling in audiocircuits, terwijl lineaire typen goed dienen in gebalanceerde potentiometerinstellingen.