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深圳市昌龍盛機電技術有限公司

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電位器知識

時間:2019-06-10  來源:  作者:admin  
     電位器是具有三個引出端、阻值可按某種變化規律調節的電阻元件。電位器通常由電阻體和可移動的電刷組成。當電刷沿電阻體移動時,在輸出端即獲得與位移量成一定關系的電阻值電壓。 電位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。后者可視作一可變電阻器,由于它在電路中的作用是獲得與輸入電壓(外加電壓)成一定關系的輸出電壓,因此稱之為電位器。。

定義

電位器 (英文:Potentiometer)是可變電阻器的一種。通常是由
六腳電位器六腳電位器
電阻體與轉動或滑動系統組成,即靠一個動觸點在電阻體上移動,獲得部分電壓輸出。
電位器的作用——調節電壓(含直流電壓與信號電壓)和電流的大小。
電位器的結構特點——電位器的電阻體有兩個固定端,通過手動調節轉軸或滑柄,改變動觸點在電阻體上的位置,則改變了動觸點與任一個固定端之間的電阻值,從而改變了電壓與電流的大小。
電位器是一種可調的電子元件。它是由一個電阻體和一個轉動或滑動系統組成。當電阻體的兩個固定觸點之間外加一個電壓時,通過轉動或滑動系統改變觸點在電阻體上的位置,在動觸點與固定觸點之間便可得到一個與動觸點位置成一定關系的電壓。它大多是用作分壓器,這時電位器是一個四端元件。電位器基本上就是滑動變阻器,有幾種樣式,一般用在音箱音量開關和激光頭功率大小調節,電位器是一種可調的電子元件。
用于分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上,緊壓著一至兩個可移金屬觸點。觸點位置確定電阻體任一端與觸點間的阻值。按材料分線繞、碳膜、實芯式電位器;按輸出與輸入電壓比與旋轉角度的關系分直線式電位器(呈線性關系)、函數電位器(呈曲線關系)。主要參數為阻值、容差、額定功率。廣泛用于電子設備,在音響和接收機中作音量控制用。

分類

組成電位器的關鍵零件是電阻體和電刷。根據二者間的結構形式和是否帶有開關,電位器可分為幾種類型。
電位器還可按電阻體的材料分類,如線繞、合成碳膜、金屬玻璃釉、有機實芯和導電塑料等類型,電性能主要決定于所用的材料。此外還有用金屬箔、金屬膜和金屬氧化膜制成電阻體的電位器,具有特殊用途。電位器按使用特點區分,有通用、高精度、高分辨力、高阻、高溫、高頻、大功率等電位器;按阻值調節方式分則有可調型、半可調型和微調型,后二者又稱半固定電位器。 為克服電刷在電阻體上移動接觸對電位器性能和壽命帶來的不利影響,又有無觸點非接觸式電位器,如光敏和磁敏電位器等,供少量特殊應用。
線繞電位器:具有高精度、穩定性好、溫度系數小,接觸可靠等優點,并且耐高溫,功率負荷能力強。缺點是阻值范圍不夠寬、高頻性能差、分辨力不高,而且高阻值的線繞電位器易斷線、體積較大、售價較高。這種電位器廣泛應用于電子儀器、儀表中。 線繞電位器的電阻體由電阻絲纏繞在絕緣物上構成,電阻絲的種類很多,電阻絲的材料是根據電位器的結構、容納電阻絲的空間、電阻值和溫度系數來選擇的。電阻絲越細,在給定空間內越獲得較大的電阻值和分辨率。但電阻絲太細,在使用過程中容易斷開,影響傳感器的壽命。
合成碳膜電位器:具有阻值范圍寬、分辨力較好、工藝簡單、價格低廉等特點,但動噪聲大、耐潮性差。這類電位器宜作函數式電位器,在消費類電子產品中大量應用。采用印刷工藝可使碳膜片的生產實現自動化。

有機實芯電位器:阻值范圍較寬、分辨力高、耐熱性好、過載能力強、耐磨性較好、可靠性較高,但耐潮熱性和動噪聲較差。這類電位器一般是制成小型半固定形式,在電路中作微調用。
金屬玻璃釉電位器 它既具有有機實芯電位器的優點,又具有較小的電阻溫度系數(與線繞電位器相近),但動態接觸電阻大、等效噪聲電阻大,因此多用于半固定的阻值調節。這類電位器發展很快,耐溫、耐濕、耐負荷沖擊的能力已得到改善,可在較苛刻的環境條件下可靠地工作。
導電塑料電位器:阻值范圍寬、線性精度高、分辨力強,而且耐磨壽命特別長。雖然它的溫度系數和接觸電阻較大,但仍能用于自動控制儀表中的模擬和伺服系統。
數字電位器采用集成電路技術制作的電位器;把一串電阻集成到一個芯片內部,采用MOS管控制電阻串聯網絡與公共端連接;控制精度由控制的bit位數決定,一般為8位、10位、12位等;可以使用到模擬電路中做阻抗匹配、放大回路的放大倍數控制等;避免了抖動調節操作麻煩;為設備的自動增益、電壓變化、阻抗匹配等提供了便捷方式。
多圈精密可調電位器:在一些工控及儀表電路中,通常要求可調精度高。為了適應生產需要。這類電路采用一種多圈可調電位器。這類電位器具有步進范圍大!精度高等優點。
電阻材質分類
碳膜式(Carbon Film):使用碳膜作為電阻膜。
瓷金膜(Metal Film):使用以陶瓷(ceramic)與金屬(metal)材質混合制成的特殊瓷金(cermet)膜作為電阻膜。
線繞式(Wirewound):使用金屬線繞制作為電阻。比起碳膜或瓷金膜而言,可承受較大功率。
構造分類
旋轉式:常見的形式。通常的旋轉角度約 270~300 度。
單圈式:常見的形式。
多圈式:用于須精密調整的場合。
直線滑動式:通常用于混音器,便于立即看出音量的位置與做淡入淡出控制。
數量分類
單聯式:一轉軸只控制單一電位器。
雙聯式:兩個電位器使用同一轉軸控制,主要用于雙聲道中,可同時控制兩個聲道。
電阻值變化尺度分類
線性尺度式:電阻值的變化與旋轉角度或移動距離呈線性關系,此種電位器稱為 B 型電位器。
對數尺度式:電阻值的變化與旋轉角度或移動距離呈對數關系,此種電位器主要用途是音量控制,其中常用的是 A 型電位器,適合順時針方向為大音量、逆時針方向為小音量的場合;此外,另有對數尺度的變化方向相反的 C 型電位器。
按電阻體的材料分類
電位器按電阻體的材料可分為線繞電位器和非線繞電位器兩大類。線繞電位器又可分為通用線繞電位器、精密線繞電位器、大功率線繞電位器和預調式線繞電位器等多類。非線繞電位器可分為實心電位器和膜式電位器兩種類型。其中實心電位器又分為有機合成實心電位器、無機合成實心電位器和導電塑料電位器。膜式電位器又分為碳膜電位器和金屬膜電位器等多種  。
按調節方式分類
電位器按調節方式可分為旋轉式電位器、推拉式電位器、直滑式電位器等多種  。
按電阻值的變化規律分類
電位器按電阻值的變化規律可分為直線式電位器、指數式電位器和對數式電位器   。
按結構特點分類
電位器按其結構特點可分為單圈電位器、多圈電位器、單聯電位器、雙聯電位器、多聯電位器、抽頭式電位器、帶開關電位器、鎖緊型電位器、非鎖緊型電位器和貼片式電位器等多種  。
按驅動方式分類
電位器按驅動方式可分為手動調節電位器和電動調節電位器  。
其他特別型式
附開關電位器:通常用于將音量開關與電源開關合一,即逆時針旋轉至底使開關切斷而關閉電源。

電位器作用

電位器在電路中的主要作用有以下幾個方面
1.用作分壓器
電位器是一個連續可調的電阻器,當調節電位器的轉柄或滑柄時,動觸點在電阻體上滑動。此時在電位器的輸出端可獲得與電位器外加電壓和可動臂轉角或行程成一定關系的輸出電壓。
2.用作變阻器
電位器用作變阻器時,應把它接成兩端器件,這樣花電位器的行程范圍內,便可獲得一個平滑連續變化的電阻值。
3.用作電流控制器

當電位器作為電流控制器使用時,其中一個選定的電流輸出端必須是滑動觸點引出端。

主要參數

電位器的主要參數有標稱阻值、額定功率、分辨率、滑動噪聲、阻值變化特性、耐磨性、零位電阻及溫度系數等。
1)額定功率
電位器的兩個固定端上允許耗散的最大功率為電位器的額定功率。使用中應注意額定功率不等于中心抽頭與固定端的功率。電位器的額定功率是指在直流或交流電路中,當大氣壓為87~107kPa,在規定的額定溫度下長期連續負荷所允許消耗的最大功率。線繞和非線繞電位器的額定功率系列入表2所示   。
2)標稱阻值
標在產品上的名義阻值,其系列與電阻的系列類似 。
3)允許誤差等級
實測阻值與標稱阻值誤差范圍根據不同精度等級可允許?20%、?10%、?5%、?2%、?1%的誤差。精密電位器的精度可達0.1%  。
4)阻值變化規律
指阻值隨滑動片觸點旋轉角度(或滑動行程)之間的變化關系,這種變化關系可以是任何函數形式,常用的有直線式、對數式和反轉對數式(指數式)。在使用中,直線式電位器適合于作分壓器;反轉對數式(指數式)電位器適合于作收音機、錄音機、電唱機、電視機中的音量控制器。維修時若找不到同類品,可用直線式代替,但不宜用對數式代替。對數式電位器只適合于作音調控制等  。

滑動噪聲

滑動噪聲是電位器特有的噪聲。在改變電阻值時,由于電位器電阻分配不當、轉動系統配合不當以及電位器存在接觸電阻等原因,會使動觸點在電阻體表面移動時,輸出端除有有用信號外,還伴有隨著信號起伏不定的噪聲。
對于線繞電位器來說,除了上述的動觸點與繞組之間的接觸噪聲外,還有分辨力噪聲和短接噪聲。分辨力噪聲是由電阻變化的階梯性所引起的,而短接噪聲則是當動觸點在繞組上移動而短接相鄰線匝時產生的,它與流過繞組的電流、線匝的電阻以及動觸點與繞組間的接觸電阻成正比。

機械壽命

電位器的機械壽命也稱磨損壽命,常用機械耐久性表示。機械耐久性是指電位器在規定的試驗條件下,動觸點可靠運動的總次數,常用 "周"表示。機械壽命與電位器的種類、結構、材料及制作工藝有關,差異相當大。
除了上述的特性參數外,電位器還有額定功率、阻值允許偏差、最大工作電壓、額定工作電壓、絕緣電壓、溫度參數、噪聲電動勢及高頻特性等參數,這些參數的意義與電阻器相應特性參數的意義相同。

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