Схема подключения переменного резистора для регулировки напряжения 1

Как подключить потенциометр для регулировки напряжения

Потенциометром называется регулируемый делитель напряжения, который в отличие от реостата служит для регулировки напряжения при почти неизменном токе. Снимаемое с подвижного отводного контакта напряжение может изменяться от нуля до максимального значения, равного приложенному к потенциометру напряжению, в зависимости от текущего положения подвижного контакта.

Величина снимаемого напряжения может как линейно зависеть от перемещения движка, так и логарифмически, и потенциометры по типу этой зависимости подразделяются на линейные и логарифмические (также антилогарифмические). Как вы уже поняли, речь в нашей статье пойдет о переменных резисторах.

На сегодняшний день различных переменных резисторов выпускается масса. Для любой электронной схемы можно подобрать переменный резистор, который станет потенциометром. Между тем, переменные резисторы делятся на два типа по своему устройству: тонкопленочные и проволочные, а по функциональному назначению — на непосредственно переменные и подстроечные.

Проволочные переменные резисторы содержат в себе манганиновую или константановую проволоку в качестве элемента с изменяемым сопротивлением. Проволока намотана на керамический стержень, формируя собой обмотку, по которой скользит ползунок, связанный с регулировочным механизмом, и таким образом можно изменить сопротивление между отводным контактом и контактами основными. Проволочные резисторы способны рассеивать мощность 5 ватт и даже более.

Тонкопленочные переменные резисторы содержат в качестве элемента сопротивления пленку, нанесенную на подковообразную диэлектрическую пластинку, по которой и перемещается ползунок, связанный с отводным контактом и с механизмом регулировки. Пленка представляет собой слой лака, углерода или иного материала, который указывается в документации.

Подстроечные резисторы служат для одноразовой настройки сопротивления, например в качестве потенциометров на схемах обратной связи импульсных источников питания всегда можно встретить подстроечные резисторы. Подстроечные резисторы имеют небольшие габаритные размеры, и рассчитаны всего на несколько циклов регулировки с целью предварительной или профилактической настройки оборудования, и больше их, как правило, не трогают. Поэтому подстроечные резисторы не являются очень стойкими и прочными, по сравнению с переменными резисторами, и рассчитаны максимум на несколько десятков циклов регулировки.

Переменные резисторы рассчитаны на большое количество циклов перестройки, которое может достигать сотен тысяч раз. Переменные резисторы поэтому более износоустойчивы, чем подстроечные. Однако и здесь нужно знать меру, ведь если превысить гарантированное количество циклов перестройки, то и переменный резистор может выйти из строя.

Очевидно, подстроечный резистор никогда не заменит переменный, и если этот принцип нарушить, то можно поплатиться низкой надежностью конструируемого устройства.

Переменные резисторы применяются в тех устройствах, где регулировка подразумевается назначением устройства, например регулировка громкости в акустической системе или плавная регулировка температуры бытового колорифера. На электрогитаре можно встретить в роли потенциометра переменный резистор.

Переменные резисторы типа СП-1 на защитной крышке имеют вывод, который соединяется с общим выводом, и крышка служит электрическим экраном. Подстроечные же резисторы типа СП3-28а не имеют защитной крышки, защитой будет служить корпус устройства в котором данный резистор будет установлен.

И хотя внутренне резисторы по устройству похожи, снаружи все выгладит иначе. Переменный резистор имеет прочную металлическую или пластиковую ручку, связанную с ползунком, а подстроечный резистор регулируется отверткой, которая вставляется в специальный паз регулировочного механизма, связанного с круговым ползунком.

На схемах переменные резисторы легко узнать, они изображаются как постоянный резистор, но с регулировочным отводом в виде стрелки, символизирующей подвижный контакт потенциометра или реостата, в зависимости от схемы включения компонента. Буква R на схеме точно так же обозначает переменный резистор, как и постоянный, разница лишь в графическом изображении компонента.

При реостатной схеме включения используется изображение в виде резистора, пересеченного наискосок стрелкой, это указывает на то, что задействованы всего два контакта — регулировочный и один из крайних. Подстроечный же резистор на схеме обозначается без стрелки, а регулировочный контакт обозначается тонкой полоской.

Переменные резисторы, бывает, сочетают в себе с функцией потенциометра еще и функцию выключателя. Это удобно, когда переменный резистор используется в качестве регулятора громкости, скажем, портативного радиоприемника, когда поворотом ручки сначала осуществляется включение, затем сразу настраивается громкость.

Электрически встроенный выключатель не связан с цепью резистора, но находится в том же корпусе, что и переменный резистивный элемент с подвижным контактом. Примером переменных резисторов с интегрированным выключателем может служить отечественный СП3-3бМ или 24S1 китайского производства.

Читайте также:  Из чего состоит автомобиль из каких частей состоит ходовая часть, двигатель, подвеска и другие

Среди переменных резисторов встречаются сдвоенные и даже счетверенные, когда поворот одной ручки приводит к перестройке сразу двух или четырех независимых электрически, на функционально связанных цепей. Например регулятор стерео баланса удобно реализовывать таким образом. В эквалайзерах используется до двух десятков сдвоенных резисторов.

На схемах сдвоенные (счетверенные) резисторы отличаются обозначением и графическим изображением: пунктир указывает на то, что механически подвижные контакты объединены.

Типов подстроечных и переменных резисторов на современном рынке множество. Это и неразборные подстроечные резисторы типа СП4-1, залитые эпоксидным компаундом, и предназначенные для аппаратуры оборонного назначения и подстроечные типа СП3-16б для вертикального монтажа на плату, и т.д.

При изготовлении бытовой аппаратуры, на платы впаивают маленькие подстроечные резисторы, которые, кстати, могут по мощности достигать 0,5 ватт. В некоторых из них, например в СП3-19а, в качестве резистивного слоя применяется металлокерамика.

Есть и совсем простые подстроечные резисторы на основе лаковой пленки, такие как СП3-38 с открытым корпусом, уязвимые для влаги и пыли, и мощностью не более 0,25 ватт. Такие резисторы регулируются диэлектрической отверткой, дабы избежать случайного короткого замыкания. Такие простые резисторы часто встречаются в бытовой электронике, например в блоках питания мониторов.

Некоторые подстроечные резисторы имеют герметичный корпус, например R-16N2, они регулируются специальной отверткой, и являются более надежными, поскольку на резистивную дорожку не попадает пыль и не конденсируется влага.

Мощные трехваттные резисторы типа СП5-50МА в корпусе имеют отверстия для вентиляции, в них проводник намотан в форме тороида, а контактный ползунок скользит по нему при повороте ручки отверткой.

В некоторых телевизорах с ЭЛТ до сих пор можно встретить высоковольтные подстроечные резисторы, такие как НР1-9А, сопротивлением 68 МОм и номинальной мощностью 4 ватта. По сути это набор металлокерамических резисторов в одном корпусе, а типичное рабочее напряжение для данного резистора составляет 8,5 кВ, при максимуме в 15 кВ. Сегодня подобные резисторы встроены в ТДКС.

В аналоговой аудиоаппаратуре можно встретить ползунковые или движковые переменные резисторы, типа СП3-23а, которые отвечают за регулировку громкости, тембра, баланса и т. д. Это линейные резисторы, которые бывают и сдвоенными, как например СП3-23б.

Подстроечные многооборотные резисторы часто встречаются в электронной аппаратуре, в измерительных приборах и т. д. Их механизм позволяет точно регулировать сопротивление, и количество оборотов измеряется несколькими десятками. Червячная передача делает возможным медленный поворот и плавное перемещение скользящего контакта по резистивной дорожке, благодаря чему схемы настраиваются очень и очень точно.

Например подстроечный многооборотный резистор СП5-2ВБ настраивается именно посредством червячной передачи внутри корпуса, и для полного прохода всей резистивной дорожки нужно совершить 40 оборотов отверткой. Резисторы данного типа в разных модификациях имеют мощность от 0,125 до 1 ватта, и рассчитаны на 100 — 200 циклов регулировки.

Всевозможные переменные резисторы находят широкое применение в роли потенциометров в различных приборах, начиная с бытовых, таких как обогреватели, водонагреватели, акустические системы, заканчивая музыкальными инструментами, такими как электрогитары и синтезаторы. Подстроечные резисторы можно встретить практически на любых печатных платах, начиная с телевизоров, заканчивая цифровыми осциллографами и техникой оборонного значения.

В робототехнике регулировка различных параметров, таких как громкость звука, мощность, напряжение и т.д., осуществляется при помощи переменных резисторов с регулируемым уровнем сопротивления. Примером такого устройства является потенциометр ардуино, который при включении в электрическую схему может быть использован для регулировки параметров. В этой статье мы рассмотрим варианты подключения и примеры скетчей для работы с потенциометром.

Принцип работы потенциометра

Переменный резистор или потенциометр – это электрическое устройство, значение уровня сопротивления которого можно задать в определенных пределах. Таким образом мы можем менять параметры электрических схем, гибко подстраивая их под определенные условия: например, регулировать чувствительность датчика или громкость звука в динамике. Потенциометры получили широкое распространение в схемах регулировки громкости, напряжения, контрастности и т.д., за свою простоту и практичность.

В зависимости от своего строения потенциометры делятся на два больших класса: цифровые и аналоговые. Основным элементом цифрового потенциометра является резистивная лестница, где на каждом шаге схемы имеются электронные переключатели. В конкретный момент времени происходит закрытие только одного электронного выключателя, что задает определенную величину сопротивления. За счет количества шагов в лестнице определяется диапазон разрешения потенциометра. Аналоговый потенциометр может изменять свое значение непрерывно, но, как правило, в более узком диапазоне и сам резистор будет иметь большие габариты.

Читайте также:  Реле задних противотуманных фар ВАЗ 2114 где находится и как заменить

В подавляющем большинстве случаев в проектах ардуино используются цифровые потенциометры. Чаще всего они являются интегральными схемами с положением цифрового указателя по центру шкалы.

Подключение потенциометра к платам Ардуино

Схема подключения

Подключение потенциометра к ардуино выполняется в соответствии со схемой, представленной на рисунке:

Для этого три вывода потенциометра необходимо соединить с указанными выводами платы:

  • Черный – GND;
  • Красный – питание 5В;
  • Средний – от центрального вывода к аналоговому входу А0.

Изменяя положение вала подключенного потенциометра, происходит изменение параметра сопротивления, которое вызывает изменение показателя на нулевом пине платы ардуино. Считывание полученного значения напряжения аналогового импульса происходит в скетче с помощью команды analogRead ().

В плату Ардуино встроен аналого-цифровой преобразователь, способный считывать напряжение и переводить его в цифровые показатели со значением от нуля до 1023. При повороте указателя до конечного значения в одном из двух возможных направлений, напряжение на пине равно нулю, и, следовательно, напряжение, которое будет генерироваться составляет 0 В. При повороте вала до конца в противоположном направлении на пин поступает напряжение величиной 5В, а значит числовое значение будет составлять 1023.

Пример проекта

Примером реализации схемы подключения потенциометра может стать макетная плата с подключенным переменным резистором и светодиодом. При помощи потенциометра будет выполняться управление уровнем яркости свечения.

Для проведения работ следует подготовить такие детали:

  • 1 плату Arduino Uno
  • 1 беспаячную макетную плату
  • 1 светодиод
  • 1 резистор с сопротивлением 220 Ом
  • 6 проводов «папа-папа»
  • 1 потенциометр.

Для использования меньшего количества проводов от макетной платы к контроллеру следует подключить светодиод и потенциометр проводом земли к длинному рельсу минуса.

Пример скетча

В этом примере важно понимать, что яркость свечения светодиода управляется не напряжением подаваемым с потенциометра, а кодом.

  • Как подключить переменный резистор
  • Как сделать резистор
  • Как подключить регулятор громкости
  • Выполнение этих работ потребует элементарных знания радиотехники,приемов работы с измерительными приборами (тестером, омметром), а также навыков обращения с отверткой, паяльником, пассатижами.

  • Справочник по светоизлучающим полупроводниковым приборам, знание стандартных номиналов сопротивлений резисторов (ряды E6, E12, E24, E48), либо доступ в интернет для получения необходимых данных. Листок бумаги с ручкой или калькулятор.
  • как рассчитать резистор для светодиода

Схема подключения переменного резистора для регулировки напряжения

Переменные резисторы широко используются для регулирования различных параметров электрических сигналов,- напряжения, тока, частоты, фазы.
При регулировании, как правило, используется весь диапазон значений переменного резистора,- от минимального до максимального сопротивления.
При этом очень часто забывают о рассеиваемой на резисторе мощности.
При перемещении движка переменного резистора в сторону уменьшения сопротивления пропорционально растет ток рабочей части переменного резистора.
И все бы было в порядке, если бы при этом мощность не возрастала пропорционально квадрату тока.
В итоге возникает многократная перегрузка переменного резистора по мощности. Точнее, той его части, которая находится в работе.

Возьмем, к примеру, типичную схему фазового регулятора мощности на симисторе, которая широко применяется для регулирования оборотов двигателя, например — в пылесосах.
Переменный резистор номиналом 1 МОм имеет паспортную мощность в 1 Ватт. Резистор 10 кОм — ограничительный
Когда движок переменного резистора находится в верхнем положении,
рассеиваемая на нем амплитудная мощность равна (310*310)/1000000 = 96 мВт. Всего-то. Не о чем беспокоиться.
Но, по мере перемещения движка вниз (увеличения числа оборотов) уменьшается и сопротивление. Например, когда оно достигнет величины 10 кОм, то напряжение сети поделится поровну между ограничительным резистором 10 кОм и рабочей частью переменного резистора 10 кОм.
При этом амплитудная рассеиваемая мощность будет равна (310/2)*(310/2)/10000 = 2,4 Вт.
И это не на всем переменном резисторе, а на его СОТОЙ части (10 кОм от 1000).
Пересчитав эту мощность на все значение сопротивления, получим 240 Вт
или 240-кратную перегрузку переменного резистора.
При дальнейшем перемещении движка переменного резистора вниз перегрузка еще больше увеличивается. При сопротивлении рабочей части переменного резистора в 1 Ком перегрузка будет уже составлять 2400 крат.
И переменный резистор давно бы сгорел, если бы симистор не подключал обмотку электродвигателя, тем самым снижая напряжение на переменном резисторе почти до нуля.
Однако, не надо забывать, что в фазовых регуляторах мощности самое первое подключение нагрузки не синхронизировано с частотой сети, а происходит случайно.
И могут возникнуть (и возникают) моменты, когда включение попадает не на переход напряжения сети через нуль.
Правда, это явление возникает всего один раз при включении, когда конденсатор 100 nF разряжен. Да и длится оно около 1 миллисекунды. Но оно возникает. И это — перегрузка в 2400 раз! Если учесть, что контакт движка переменного резистора носит точечный характер, то шанс ему «подгореть» весьма высок.
Другими словами, включение пылесоса при положении регулятора «на полную мощность» с большой вероятностью будет вызывать перегрузку переменного резистора.
Например, вероятность «попасть» при включении на напряжение сети, большее 150 Вольт, явно превышает 60%.

Читайте также:  Ввод в дом проводом сип рассмотрим подробно

Отсюда, практическая рекомендация при использовании фазовых регуляторов:
всегда производить включение нагрузки при минимальном уровне мощности,
а уже потом регулировать мощность, как угодно.

Вернемся к приведенной выше типовой схеме фазового регулятора, которая
не гарантирует долговременной надежной работы.
При любом номинале и мощности переменного резистора всегда есть шанс перегрузки его рабочей части. Как при первом включении, так и по причине кратковременного случайного «дребезга» контакта на движке переменного резистора.

Единственный выход из этого исхода — ограничение рабочего напряжения на переменном резисторе на уровне 15% от максимального напряжения сети.
Для этого нужно всего лишь дополнить схему двухсторонним ограничителем,
состоящим из резистора 100 Ком 2 Вт и двух стабилитронов на 47-51 Вольт каждый.

Наряду с максимальным повышением надежности за счет устранения перегрузки переменного резистора, схема имеет еще одно преимущество,- возможность использования более низкоомных резисторов ( 47-100 Ком вместо 1 МОм ), которые имеют более толстый рабочий слой резистивного покрытия и большую допустимую мощность при тех же габаритах. Что так же положительно сказывается на надежности и долговечности.

Neoficial.ru

В прошлый раз для подключения светодиода к источнику постоянного тока напряжением 6,4 В (4 батарейки АА) мы использовали резистор с сопротивлением порядка 200 Ом. Это в принципе обеспечивало нормальную работу светодиода и не допускало его перегорания. Но что, если мы хотим регулировать яркость светодиода?

Для этого самым простым вариантом будет использование потенциометра (или подстроечного резистора). Он представляет собой в большинстве случаев цилиндр с ручкой регулировки сопротивления и тремя контактами. Разберемся как же он устроен.

Следует помнить, что правильно регулировать яркость светодиода ШИМ-модуляцией, а не изменением напряжения, поскольку для каждого диода существует оптимальное рабочее напряжение. Но для наглядности демонстрации использования потенциометра такое его применение (потенциометра) в учебных целях допустимо.

Отжав четыре зажима и сняв нижнюю крышку мы увидим, что два крайних контакта подсоединены к графитовой дорожке. Средний контакт соединен с кольцевым контактом внутри. А ручка регулировки просто передвигает перемычку, соединяющую графитовую дорожку и кольцевой контакт. При вращении ручки меняется длина дуги графитовой дорожки, которая в конечном итоге и определяет сопротивление резистора.

Следует отметить, что при измерении сопротивления между двумя крайними контактами, показания мультиметра будут соответствовать номинальному сопротивлению потенциометра, поскольку в этом случае измеряемое сопротивление соответствует сопротивлению всей графитовой дорожке (в нашем случае 2 кОм). А сумма сопротивлений R1 и R2 всегда будет примерно равна номинальному, вне зависимости от угла поворота ручки регулировки.

Итак подключив последовательно к светодиоду потенциометр, как показано на схеме, меняя его сопротивление, можно менять яркость светодиода. По сути, при изменении сопротивления потенциометра, мы меняем ток, проходящий через светодиод, что и приводит к изменению его яркости.

Правда при этом следует помнить, что для каждого светодиода есть предельно допустимый ток, при превышении которого он просто сгорает. Поэтому, чтобы предотвратить сгорание диода при слишком сильном выкручивании ручки потенциометра, можно включить последовательно еще один резистор с сопротивлением порядка 200 Ом (данное сопротивление зависит от типа используемого светодиода) как показано на схеме ниже.

Для справки: светодиоды нужно подключать длинной «ногой» к +, а короткой к -. В противном случае светодиод при малых напряжениях просто не будет гореть (не будет пропускать ток), а при некотором напряжении, называемым напряжением пробоя (в нашем случае это 5 В) диод выйдет из строя.

Ссылка на основную публикацию
Схема движения автобуса 66 в Воронеже с остановками
Road Ranger Адрес: 105568, г. Москва, ул. Малый Купавенский проезд, д. 6 Телефон: +7 (909) 974-77-90 Адрес: 620144, г. Екатеринбург,...
Суд заставил вернуть деньги за противоугонное устройство, не помешавшее преступникам — t
Охранные комплексы Aspid HARD, IGLA, Спринг Динамический и Статический обзор противоугонных систем, Противоугонные комплексы Аспид Хард, Спринг Динамический, Статический и...
Судмедэкспертиза после ДТП сроки и как проводится
Судебно-медицинская экспертиза в результате ДТП При вызове на место ДТП машины скорой медицинской помощи по делу всегда назначают судмедэкспертизу. Экспертиза...
Схема зажигания ВАЗ-2114 и схема подключения проводов 8 клапанов
Высоковольтные провода зажигания Ваз 2114 - как проверить мультометром какое должно быть сопротивлен Высоковольтные провода зажигания ВАЗ 2114 – часть...
Adblock detector