Potentiometer und ihre Anwendungen

Als Potentiometer wird ein einstellbarer Spannungsteiler bezeichnet, der im Gegensatz zu einem Rheostat dazu dient, die Spannung bei nahezu konstantem Strom zu regeln.

Ein Spannungsteiler ist eine Kombination von Widerständen, mit denen die angelegte Spannung in Teile geteilt wird. Der einfachste Spannungsteiler besteht aus zwei Widerständen, die mit einer Stromquelle in Reihe geschaltet sind. usw. mit

Die vom beweglichen Kontakt zum Ausschalten des Potentiometers abgenommene Spannung kann abhängig von der aktuellen Position des beweglichen Kontakts von Null bis zu einem Maximalwert variieren, der der am Potentiometer angelegten Spannung entspricht.

Die Größe der abgenommenen Spannung kann entweder linear oder logarithmisch von der Bewegung des Schiebers abhängen, wobei Potentiometer entsprechend der Art dieser Abhängigkeit in lineare und logarithmische (auch antilogarithmische) unterteilt werden. Wie Sie bereits verstanden haben, wird die Rede in unserem Artikel fortgesetzt für variable Widerstände.

Heutzutage werden viele verschiedene variable Widerstände hergestellt. Für jede elektronische Schaltung können Sie einen variablen Widerstand wählen, der zu einem Potentiometer wird.Mittlerweile werden variable Widerstände entsprechend ihrer Struktur in zwei Typen unterteilt: Dünnschicht- und Drahtwiderstände und entsprechend ihrem Funktionszweck direkte variable Widerstände und Trimmwiderstände.

Variable Widerstände verdrahten enthalten Manganin- oder Konstantandraht als Element mit variablem Widerstand. Der Draht ist auf einen Keramikstab gewickelt und bildet eine Spule, über die ein mit dem Regelmechanismus verbundener Schieber gleitet und so den Widerstand zwischen dem Öffnerkontakt und den Hauptkontakten verändert werden kann. Drahtwiderstände können 5 Watt oder mehr verbrauchen.

Variable Dünnschichtwiderstände enthalten als Widerstandselement eine auf einer dielektrischen Platte aufgebrachte hufeisenförmige Folie, auf der sich ein Schieber bewegt, der mit einem Abzugskontakt und einem Verstellmechanismus verbunden ist. Der Film ist eine Schicht aus Lack, Kohlenstoff oder einem anderen Material, das in der Dokumentation angegeben ist.

Trimerische Widerstände werden zur Einzelwiderstandsverstellung verwendet, beispielsweise sind Trimmwiderstände als Potentiometer immer in den Rückkopplungskreisen von Schaltnetzteilen zu finden.

Trimmerwiderstände haben geringe Bauabmessungen und sind nur für wenige Einstellzyklen zur vorläufigen oder vorbeugenden Geräteeinstellung vorgesehen und werden in der Regel nicht mehr berührt. Daher sind Trimer-Widerstände im Vergleich zu variablen Widerständen nicht sehr stabil und langlebig und für maximal mehrere zehn Abstimmzyklen ausgelegt.

Variable Widerstände sind für eine große Anzahl von Abstimmzyklen ausgelegt, die Hunderttausende Male erreichen können. Variable Widerstände sind daher langlebiger als Trimer-Widerstände.Aber auch hier müssen Sie das Maß kennen, denn wenn Sie die garantierte Anzahl von Reset-Zyklen überschreiten, kann es zu einem Ausfall des variablen Widerstands kommen.

Offensichtlich wird ein Trimerwiderstand niemals eine Variable ersetzen, und wenn dieses Prinzip verletzt wird, kann man mit der geringen Zuverlässigkeit des konstruierten Geräts bezahlen.

Variable Widerstände werden in Geräten verwendet, bei denen der Zweck des Geräts eine Regulierung erfordert, beispielsweise die Lautstärkeregelung in einem Lautsprechersystem oder die stufenlose Temperaturregelung eines Haushaltsluftheizgeräts. Auf einer E-Gitarre gibt es einen variablen Widerstand wie ein Potentiometer.

Variable Widerstände vom Typ SP-1 Die Schutzabdeckung verfügt über einen Anschluss, der mit dem gemeinsamen Anschluss verbunden ist, und die Abdeckung dient als elektrische Abschirmung. Trimer-Widerstände vom Typ SP3-28a haben keine Schutzabdeckung; als Schutzabdeckung dient das Gehäuse des Geräts, in das dieser Widerstand eingebaut wird Schutz.

Und obwohl die Widerstände im Inneren ähnlich aufgebaut sind, sieht von außen alles anders aus. Der variable Widerstand verfügt über einen stabilen Metall- oder Kunststoffgriff, der mit dem Schieber verbunden ist. Die Einstellung des Trimmers erfolgt mit einem Schraubendreher, der in einen speziellen Schlitz im Einstellmechanismus eingeführt wird, der mit dem kreisförmigen Schieber verbunden ist.

In den Diagrammen variable Widerstände Sie sind leicht zu erkennen, dargestellt als Festwiderstand, jedoch mit einem Einstellabgriff in Form eines Pfeils, der je nach Schaltkreis des Bauteils den beweglichen Kontakt eines Potentiometers oder Rheostaten symbolisiert. Der Buchstabe R im Diagramm bedeutet gleichermaßen sowohl einen variablen als auch einen konstanten Widerstand, der einzige Unterschied besteht in der grafischen Darstellung der Komponente.

Bei einem Rheostat-Schaltkreis wird ein Bild in Form eines Widerstands verwendet, der diagonal von einem Pfeil gekreuzt wird. Dies zeigt an, dass nur zwei Kontakte vorhanden sind – der Regelkontakt und einer der Anschlusskontakte. Der Trimmerwiderstand im Diagramm ist ohne Pfeil dargestellt und der Einstellkontakt ist durch einen dünnen Streifen gekennzeichnet.

Variable Widerstände kombinieren manchmal die Funktion eines Schalters mit der Funktion eines Potentiometers. Dies ist praktisch, wenn ein variabler Widerstand als Lautstärkeregler verwendet wird, beispielsweise bei einem tragbaren Radio. Durch Drehen des Knopfes wird das Gerät zunächst eingeschaltet und dann sofort die Lautstärke angepasst.

Der eingebaute Schalter ist elektrisch nicht mit dem Widerstandskreis verbunden, sondern befindet sich im selben Gehäuse wie das variable Widerstandselement mit beweglichem Kontakt. Ein Beispiel für variable Widerstände mit integriertem Schalter ist der in China hergestellte inländische SP3-3bM oder 24S1.

Unter den variablen Widerständen gibt es doppelt und sogar vierfach, wenn das Drehen eines Knopfes dazu führt, dass zwei oder vier elektrisch unabhängige Schaltkreise gleichzeitig in funktionell verbundene Schaltkreise umgewandelt werden. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise bequem die Stereobalance steuern. Equalizer verwenden bis zu zwei Dutzend Doppelwiderstände.

In den Diagrammen unterscheiden sich Doppel- (Vierfach-)Widerstände in der Bezeichnung und grafischen Darstellung: Die gestrichelte Linie zeigt an, dass die mechanisch beweglichen Kontakte kombiniert sind.

Heutzutage gibt es viele Arten von Trimmern und variablen Widerständen auf dem Markt. Dabei handelt es sich um integrierte Trimmwiderstände Typ SP4-1Mit Epoxidharz gefüllt und für Verteidigungsausrüstung und Trimmer bestimmt Typ SP3-16b zur vertikalen Montage auf einer Platine etc.

Bei der Herstellung von Haushaltsgeräten werden kleine Trimmwiderstände auf die Platinen gelötet, die übrigens eine Leistung von 0,5 Watt erreichen können. In einigen von ihnen, zum Beispiel in SP3-19aAls Widerstandsschicht wird Metallkeramik verwendet.

Es gibt auch ganz einfache Schneidwiderstände auf Folienbasis, wie z SP3-38 mit offenem Gehäuse, anfällig für Feuchtigkeit und Staub und einer Leistung von nicht mehr als 0,25 Watt. Solche Widerstände werden mit einem dielektrischen Schraubendreher eingestellt, um versehentliche Kurzschlüsse zu vermeiden. Diese einfachen Widerstände findet man häufig in der Unterhaltungselektronik, beispielsweise in Monitornetzteilen.

Einige Trimer-Widerstände sind beispielsweise hermetisch abgedichtet R-16N2Sie werden mit einem speziellen Schraubendreher eingestellt und sind zuverlässiger, da kein Staub auf die Widerstandsbahn fällt und keine Feuchtigkeit kondensiert.

Leistungsstarke 3-Watt-Widerstände Typ SP5-50MA Das Gehäuse verfügt über Belüftungslöcher, in denen der Draht in Form eines Ringkerns gewickelt ist und an denen der Kontaktschieber entlang gleitet, wenn der Griff mit einem Schraubendreher gedreht wird.

Auf einigen Röhrenfernsehern finden Sie immer noch Hochspannungs-Trimmwiderstände wie z NR1-9A, einen Widerstand von 68 Megaohm und eine Nennleistung von 4 Watt. Es handelt sich eigentlich um einen Satz gesinterter Widerstände in einem Gehäuse, und die typische Betriebsspannung für diesen Widerstand beträgt 8,5 kV, maximal 15 kV. Heutzutage sind ähnliche Widerstände in TDKS eingebaut.

In analogen Audiogeräten finden Sie Schiebe- oder gleitende variable Widerstände, Typ SP3-23a, die für die Einstellung von Lautstärke, Ton, Balance usw. zuständig sind. Dabei handelt es sich um lineare Widerstände, die verdoppelt werden können, wie z SP3-23b.

Trimmerwiderstände finden sich häufig in elektronischen Geräten, Messgeräten usw. Ihr Mechanismus ermöglicht eine präzise Einstellung des Widerstands und die Anzahl der Umdrehungen wird in mehreren Zehnerschritten gemessen. Das Schneckengetriebe ermöglicht eine langsame Drehung und sanfte Bewegung des Schleifkontakts entlang der Widerstandsbahn, sodass die Schaltkreise sehr, sehr präzise abgestimmt sind.

Zum Beispiel ein Trimmerwiderstand mit mehreren Windungen SP5-2VB Die genaue Einstellung erfolgt über ein Schneckengetriebe im Inneren des Gehäuses. Um die gesamte Widerstandsbahn vollständig zu durchlaufen, sind 40 Umdrehungen mit einem Schraubendreher erforderlich. Widerstände dieser Art in verschiedenen Modifikationen haben eine Leistung von 0,125 bis 1 Watt und sind für 100-200 Abstimmzyklen ausgelegt.

Alle Arten von variablen Widerständen werden häufig als Potentiometer in einer Vielzahl von Geräten verwendet, von Haushaltsgeräten wie Heizgeräten, Warmwasserbereitern, Lautsprechersystemen bis hin zu Musikinstrumenten wie E-Gitarren und Synthesizern. Trimmwiderstände sind auf fast jeder Leiterplatte zu finden, vom Fernseher über digitale Oszilloskope bis hin zur Verteidigungstechnik.