אוספים

נגדים משתנים / סוגי פוטנציומטר

נגדים משתנים / סוגי פוטנציומטר


נגדים משתנים, או כפי שהם מכונים לעתים קרובות פוטנציומטרים משמשים בתחומים רבים של אלקטרוניקה. הם משמשים לבקרות עוצמת קול ורווח כמו גם למגוון יישומים אחרים. נגדים או פוטנציומטרים קבועים מוגדרים מראש משמשים גם במעגלים שזקוקים להתאמה קטנה כדי להגדיר את המעגל לאחר הייצור.

לנוחיות הנגדים המשתנים מיוצרים על ידי התנגדות קבועה עם נקודת הקשה משתנה. כתוצאה מהסדר זה מכשירים אלה מכונים לעתים קרובות פוטנציומטרים או בקיצור "סירים". שם זה נגזר מהתצורה ששימשה רבים בימים הראשונים של חשמל למדידת מתח. כאן הפוטנציומטר כלל אורך של חוט התנגדות עם נקודת הקשה שניתן היה להזיז לאורך החוט - אותה תצורה כמו זו ששימשה נגד נגדים משתנים אלה.

סוגי נגדים משתנים

ישנם מגוון סוגים של פוטנציומטר זמינים ויש מגוון דרכים בהן ניתן לסווג נגדים או פוטנציומטרים משתנים. הסוגים השונים עשויים להיות חשובים ביישומים שונים ולכן מתישהו יש צורך לבחור את הסוגים הנכונים.

אחת הדרכים הראשונות בהן ניתן לסווג נגדים משתנים היא האם הם מוגדרים מראש או מתכווננים.

  1. מתכוונן: סוג הנגד המשתנה שאפשר לכנותו מתכוונן הם אלה שיש להם ציר וניתן להשתמש בהם עם כפתור. אלה משמשים בדרך כלל לפונקציות כגון בקרות עוצמת קול או צלילים ברדיו. הם גם מוצאים שימושים רבים אחרים שבהם צריך להגדיר ערך על ידי המשתמש.
  2. קבוע מראש: הצורה הקבועה מראש של נגדים משתנים אינה זמינה למשתמש בציוד. הם משמשים כאשר צריך להגדיר ערך בתוך מעגל, בדרך כלל בשלב הגדרת הייצור ובדיקת הבדיקה במהלך ייצורו. למרות שתכנון טוב מכתיב שיש להשתמש במספר המעט ביותר של רכיבים מתכווננים, לעיתים יש צורך לבצע התאמות מסוימות כדי להבטיח שהמעגל יפעל בגבולותיו הנדרשים.

    כמה הגדרות קבועות מראש מורכבות מכוונון סיבוב יחיד. זה יכול להיות כמובן כמובן כאשר נדרשת הגדרה מדויקת. כדי להתגבר על כך ניתן להשיג מגוון של סירים מוגדרים מראש מוגדרים מראש. בדרך כלל יש להם כעשר סיבובים כדי לקבוע אותם מקצה אחד של הנסיעה לשני. עם זאת יש עדיין אפשרויות לעשות. חלקם ניתנים להתאמה מהצד ואחרים יש התאמה עליונה. באופן זה ניתן לכסות את כל האפשרויות בציוד.

בנוסף לפורמט הבסיסי של הנגד המשתנה שתואר לעיל, יש חשיבות גם לבנייה הפנימית ובמיוחד לחומר המשמש לאלמנט ההתנגדות. נגדים משתנים בעיקרו הם בעלי מסלול התנגדות המוגדר והמחוון נע לאורך יצירת קשר עם מיקום מסוים על הנגד הקבוע. החומר המשמש למסלול עצמו יכול לשלוט בהיבטים של ביצועי הרכיב כולל יכולת פיזור החשמל והרעש שנוצר.

  1. הרכב פחמן: פוטנציומטרים של הרכב פחמן או נגדים משתנים הם הסוג הנפוץ ביותר. החומר המשמש הוא תערובת של פחמן וחומר מילוי, השילוב קובע את ההתנגדות של סרט הרכב הפחמן של אלמנט הפוטנציומטר.
  2. סרמט: Cermet, כשמו כן הוא חומר מורכב המורכב מקרמיקה וחומר מתכת. זה מתאים במיוחד כאשר ניתן לחוות טמפרטורות גבוהות כלשהן. הם מציעים גם רמות רעש נמוכות מאלו שמציעים סוגי הרכב פחמן.
  3. פלסטיק מוליך: אלה עשויים צורה של פלסטיק מוליך.
  4. פצע תיל: פוטנציומטרים של פצעי חוט הם הסוג היקר ביותר לייצור. כפי שהשם מרמז, הם מיוצרים על ידי סלילת "סליל" של חוט התנגדות על גבי חומר חצי עגול. אסור לבודד את משטח החוט כך שהמחוון יוכל ליצור קשר חשמלי עם אלמנט ההתנגדות הקבוע. בשימוש לעתים קרובות ניתן להרגיש את המחוון עובר מסיבוב אחד של החוט למשנהו ובאמצעותו ניתן לזהות אם פוטנציומטר אכן נפער בחוט. פוטנציומטרים אלה משמשים לעיתים קרובות לרכיבי הספק גבוה או עמידות נמוכה.

משתנה נוסף בסוג הפוטנציומטרים הזמינים נשלט על ידי הקשר בין ההתנגדות למצב לאורך המסילה. ישנם שני סוגים עיקריים לינאריים ולוגריתמיים:

  1. ליניארי: עבור סוג זה של נגדים משתנים, קיים קשר לינארי בין ההתנגדות למצב סביב המסלול, כלומר בכל דרגה סביב נסיעתו ההתנגדות שלו תשתנה באותה כמות. כמעט כל הפוטנציומטרים הקבועים מראש הם מהסוג הליניארי, אך לא כל אלה המתכווננים.
  2. לוגריתמי: למרות שסירים קבועים מראש הם כמעט אך ורק לינאריים, רבים מהזנים הלא מוגדרים מראש אינם לינאריים. במקום זאת הם עשויים לפעול על פי חוק לוגריתמי. באופן זה יש להם שינוי קטן יחסית בחלק הראשון של נסיעתם, והולך וגדל ככל שהם מוגדרים. הסיבה לכך היא שהאוזן אינה לינארית, וקנה מידה לוגריתמי בפוטנציומטר נותן עלייה שווה יותר בנפח לאורך תנועת הבקרה כפי שהיא נתפסת על ידי האוזן. במקרים מסוימים ניתן להשיג קשקשים לוגריתמיים או אנטי לוגריתמיים, אם כי הם כמעט לא שכיחים כמו הפוטנציומטרים הלוגריתמיים.

הדרך בה משתנה ההתנגדות מסומנת בדרך כלל בפוטנציומטר. ניתן לראות תיאורים כמו 10k LOG או 5k LIN המייצגים פוטנציומטר 10 קילו-אוהם עם שינוי ערך לוגריתמי או גרסה לינארית של 5 k בהתאמה.

מלבד השיקולים החשמליים, חשובים גם המכנים. הדרך בה נע פוטנציומטר או נגד משתנה יכולה להשפיע מאוד על הארגונומיה של ציוד אלקטרוני. אחד השיקולים המכניים העיקריים הוא צורת התנועה שיוצרת את השינויים החשמליים בנגד המשתנה. ישנם שני סוגים עיקריים:

  1. מַחזוֹרִי: הנפוץ ביותר של נגדים או פוטנציומטרים משתנים הוא גרסה סיבובית. גרסאות אלה של פוטנציומטר משתמשות בתנועה סיבובית כדי להזיז את המחוון סביב מסלול המסכן את רוב המעגל, עם מגעים בשני קצות המסלול באזור בו חסר חלק מהמעגל.צורה זו נמצאת בשימוש נרחב עם כפתורים על ציר לצורך השליטה בפועל, והם נמצאים ביישומים רבים החל מספקי התאמות על ציוד הבדיקה ועד לשימוש בקרת עוצמת הקול ברדיו המקומי.
  2. מחוון: פקדי החלקה הם אותם נגדים משתנים שמחליקים בצורה ליניארית, כלומר בקו ישר. פקדים אלה תופסים מקום רב יותר בלוח הקדמי, אך הם הרבה יותר קלים לשימוש בנסיבות מסוימות. לדוגמא הם נמצאים בשימוש נרחב למיקסרי שמע ושולחנות תאורה.היתרון של המחוונים הוא שקל יותר לשלוט בהם בצורה די מדויקת ולהשוות בין המיקומים היחסיים של מספר מחוונים. אפשר גם לשלוט על מספר מחוונים יחד.

סיכום

פוטנציומטרים משמשים בכמויות אדירות בייצור ציוד אלקטרוניקה. נגדים או פוטנציומטרים משתנים אלה מספקים דרך להתאים את מעגלי האלקטרוניקה כך שיתקבלו התפוקות הנכונות. למרות שהשימוש הברור ביותר שלהם חייב להיות בבקרות עוצמה ברדיו ובציוד אלקטרוניקה אחר המשמש לאודיו, הם גם מוצאים יישומים רבים בתחומי אלקטרוניקה אחרים.


צפו בסרטון: חזרה קצרה זרם חשמלי (אוֹקְטוֹבֶּר 2021).