اساساً یک پتانسیومتر یک مقاومت متغیر است که که ولتاژ را تنظیم می کند. پتانسیومترها در ظرفیتهای گوناگون و انواع مختلفی ساخته می شوند. اگرچه ساختار ساده ای دارند، اما به طور گسترده در صنعت الکترونیک و رباتیک استفاده می شوند. در این میان دو نوع پتانسیومتر مکانیکی و دیجیتالی وجود دارد. در نوع مکانیکال، پتانسیومتر به صورت دستی با استفاده از پیچ تنظیم می شود. اما در مدل دیجیتال این سیستم از طریق برنامه نویسی و نرم افزار انجام می شود. آشنایی با عملکرد پتانسیومترها این قابلیت را به ما می دهد که به راحتی به سطح ولتاژ مورد نظر در مدارهای مختلف دست یابیم. این یک محصول بسیار اساسی است که برای مقایسه EMF از دو سلول و برای کالیبراسیون آمپر، ولت و واتمتر مورد استفاده قرار می گیرد.
پتانسیومتر چیست؟
پتانسیومتر یا اسپید پات نوعی مقاومت است که برای کنترل سرعت، ولتاژ یا فرکانس مورد استفاده قرار می گیرد و دارای سه پایانه است. در واقع نوعی تقسیم کننده یا کنترل کننده ولتاژ است که برای اندازه گیری پتانسیل الکتریکی (ولتاژ) استفاده می شود. پتانسیومتر یک مؤلفه الکترونیکی منفعل می باشد. پتانسیومترها با تغییر موقعیت تماسی که روی یک مقاومت یکنواخت می لغزند، کار می کنند. در یک پتانسیومتر، کل ولتاژ ورودی به تمام طول مقاومت اعمال می شود و ولتاژ خروجی افت ولتاژ بین کنتاکت ثابت و کشویی است. پتانسیومتر دارای دو پایانه منبع ورودی است که به انتهای مقاومت متصل می شوند. برای تنظیم ولتاژ خروجی، تماس کشویی در امتداد مقاومت در سمت خروجی حرکت میکند.
پتانسیومتر چگونه کار میکند؟
اگر پتانسیل الکتریکی هر دو سلول باتری برابر باشد، جریانی در مدار گردش نمی کند و از این رو گالوانومتر انحراف صفر را نشان می دهد. اصل عملکرد پتانسیومتر به این پدیده بستگی دارد. حالا بیایید به مدار دیگری فکر کنیم، جایی که باتری از طریق یک سوئیچ و از طریق یک رئاستات از طریق یک مقاومت وصل می گردد. اکنون ترمینال مثبت سلول استاندارد به نقطه A روی مقاومت و همان ترمینال منفی به گالوانومتر متصل است. سر دیگر گالوانومتر از طریق یک تماس کشویی با مقاومت در تماس است. با تنظیم این انتهای کشویی، نقطه ای مانند B پیدا می شود که در آن جریانی از گالوانومتر عبور نمی کند، لذا هیچ گونه انحصاری در گالوانومتر وجود ندارد.
این بدان معناست که EMF در سلول استاندارد فقط با ولتاژ مقاومت در نقاط A و B متعادل می گردد. حال اگر فاصله بین نقاط A و B L باشد، می توانیم EMF سلول استاندارد E = LV ولت را بنویسیم. اینگونه است که یک پتانسیومتر ولتاژ بین دو نقطه (اینجا بین A و B) را بدون گرفتن هیچ بخشی از مدار اندازه گیری می کند. این یک ویژگی خاص پتانسیومتر است، می تواند ولتاژ را به دقت اندازه گیری کند.
کاربرد پتانسیومتر
پتانسیومترها کاربردهای زیادی دارند. سه کاربرد اصلی پتانسیومترها عبارتند از:
- مقایسه EMF المان باتری با المان استاندارد
- اندازه گیری مقاومت داخلی المان باتری
- اندازه گیری ولتاژ در یک شاخه از مدار
حساسیت پتانسیومتر
حساسیت پتانسیومتر نشان می دهد که اختلاف ولتاژ کمی را می توان با پتانسیومتر اندازه گیری کرد. برای همان ولتاژ درایو، اگر طول مقاومت پتانسیومتر را افزایش دهیم، طول مقاومت در واحد ولتاژ افزایش پیدا می کند. بنابراین حساسیت پتانسیومتر افزایش می یابد. بنابراین می توان گفت که حساسیت پتانسیومتر برابر با طول مقاومت است. اگر ولتاژ درایو را برای طول ثابت مقاومت پتانسیومتر کاهش دهیم، ولتاژ در واحد طول مقاومت نیز کاهش می یابد. بنابراین حساسیت پتانسیومتر دوباره افزایش می یابد. بنابراین حساسیت پتانسیومتر با ولتاژ درایو نسبت معکوس دارد.
مشخصات فنی بااهمیت پتانسیومترها
حداکثر مقاومت یک پتانسیومتر یکی از مهم ترین ویژگی هایی است که هنگام خرید پتانسیومتر باید در نظر گرفت. مقاومت یک پتانسیومتر تکی در مدل های مختلف می تواند کاملاً متفاوت باشد، بنابراین لازم است با توجه به تجهیزاتی که دارید پتانسیومتر مورد نیاز را خریداری کنید. به عنوان مثال، اگر دستگاه شما به یک مقاومت 1000 اهم نیاز دارد. شما نباید از پتانسیومتر 100 اهم استفاده کنید. علاوه بر این، اگر مقاومت دستگاه را روی 10 اهم تنظیم کنید، احتمالاً نیازی به خرید مقاومت 1000 اهم ندارید. علاوه بر این، باید توجه داشته باشید که حداقل مقاومت بیشتر Potentiometer های استاندارد صفر اهم است.
پتانسیومترهای دیجیتال
پتانسیومترهای دیجیتال دستگاه هایی با سه پایانه، دو پایانه ثابت و یک ترمینال برف پاک کن هستند که برای تغییر ولتاژ خروجی مورد استفاده قرار می گیرند. اساساً پتانسیومترهای دیجیتال کاربردهای مختلفی از جمله کالیبراسیون سیستم، تنظیم ولتاژ افست، تنظیم فیلتر، کنترل روشنایی صفحه نمایش و کنترل صدا دارند. با این حال، پتانسیومترهای مکانیکی دارای معایب جدی هستند که آنها را برای کاربردهایی که در آن دقت لازم است نامناسب می کند. اندازه، آلودگی برف پاک کن، سایش مکانیکی، رانش مقاومت، حساسیت به لرزش، رطوبت و غیره از معایب اصلی پتانسیومترهای مکانیکی است. با این حال، برای غلبه بر این محدودیتها، پتانسیومترهای دیجیتال در کاربردها رایجتر هستند، زیرا دقت بیشتری ارائه میدهند.
مزایای پتانسیومتر های دیجیتال
مزایای پتانسیومترهای دیجیتال عبارتند از:
- قابلیت اطمینان بالاتر، دقت بالاتر، اندازه کوچکتر و تغییر مقاومت کمتری دارد.
- چندین پتانسیومتر را می توان روی یک تراشه بسته بندی کرد.
- تحت تأثیر شرایط محیطی مانند لرزش، رطوبت و ضربه قرار نمی گیرد.
- قسمت متحرکی ندارد.
- خطای مجاز تا +1 یا -1 است.
- و…
کلام آخر
انتخاب پتانسیومتر مناسب برای دستگاه تعبیه شده و نصب صحیح آن یکی از کارهای ضروری است. به طور کلی، هنگام خرید پتانسیومتر، عواملی که باید در نظر بگیرید عبارتند از: محل نصب، مدل و نوع اتصال مورد نیاز. البته حتی اگر تمام عوامل ذکر شده بر خصوصیات الکتریکی یک دستگاه تأثیری نداشته باشد، باز هم باید پتانسیومتر مناسب انتخاب و خریداری شود و سپس در محل صحیح خود نصب شود. یکی دیگر از عوامل مهم در هنگام خرید پتانسیومتر مکانیسم نصب پتانسیومتر است. در مدلهای مکانیکی، منظور از مدل نوع پتانسیومتر مانند چرخشی یا مکانیکی است. اما در برخی دیگر از دستگاه ها می توان با خرید پتانسیومتر مخصوص با ظاهری خاص نیاز را برطرف کرد.
سلام من پتاسیومتر ۵۰هزارو به ۱۲ولت وصل کردم برای تنظیم نور سوخت چرا؟