• 電位器

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    電位器

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    電位器是一個三終端電阻器與滑動或轉動接觸,其形成一個可調節的電壓分壓器。如果僅使用兩個端子(一端和抽頭),則它用作可變電阻器或變阻器。

    稱為電位器的測量儀器實質上是用于測量電勢(電壓)的分壓器;該組件是相同原理的實現,因此得名。

    電位器通常用于控制電氣設備,例如音頻設備上的音量控制。由機械裝置操作的電位計可用作位置傳感器,例如在操縱桿中。電位計很少用于直接控制較大的功率(超過瓦特),因為電位計中的功耗與受控負載中的功率相當。

    命名法

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    電子行業中有許多術語用來描述某些類型的電位計:

    • 滑動罐或滑動罐:通常通過手指或拇指向左或向右滑動雨刮器(或根據安裝情況上下滑動)來調節的電位器。
    • 拇指鍋或指輪鍋:小型旋轉電位器,不經常通過小指輪進行調節。
    • 微調電位計或修剪器鍋:一個微調電位器通常意味著被調整一次或不常用于“微調”的電信號。

    電位器

    結構

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    電位計包括一個電阻元件,一個沿該元件移動的滑動觸點(刮水器),與該元件的一部分形成良好的電接觸,該元件兩端的電氣端子以及一種將抽頭從一端移動到另一端的機構。 以及一個包含濾芯和刮水器的外殼。

    許多便宜的電位計都是用一個電阻元件制成一個圓弧,通常小于一整圈,并且在旋轉時在該元件上滑動以產生電接觸的抽頭(C)。電阻元件可以是平坦的或成角度的。電阻元件的每一端都連接到外殼上的端子(E、G)。刮水器通常連接到第三端子(F),位于其他兩個端子之間。在面板電位器上,抽頭通常是三個的中心端子。對于單圈電位計,該抽頭通常繞觸點旋轉一圈以下。污染的xxx進入點是軸與旋轉軸之間的狹窄空間。

    另一種類型是線性滑塊電位器,它具有一個沿線性元件滑動而不旋轉的抽頭。污染物可能會沿著滑塊進入的槽進入任何地方,從而使有效密封更加困難,并損害長期可靠性。滑塊電位器的一個優點是滑塊位置可以直觀顯示其設置。而旋轉電位計的設置可以通過在旋鈕的標記的位置可以看出,滑塊的陣列可以給設置的視覺印象如在圖形均衡器或推子一個上混音控制臺。

    廉價電位器的電阻元件通常由石墨制成。使用的其他材料包括電阻絲,塑料中的碳顆粒以及稱為金屬陶瓷的陶瓷/金屬混合物。導電軌道電位計使用導電聚合物電阻器漿料,除提供導電性能的碳外,還包含耐磨性樹脂聚合物溶劑潤滑劑

    多圈電位器也可以通過旋轉軸來操作,但要旋轉幾圈而不是少于一整圈。一些多圈電位計具有線性電阻元件,該線性電阻元件具有通過絲杠移動的滑動觸點。其他的則有一個螺旋電阻元件和一個刮水器,該刮水器旋轉10、20或更完整的圈數,并隨著螺旋線的旋轉而移動。用戶可以使用和預置的多圈電位計,可以進行更精細的調節;旋轉同一角度通常會比簡單的旋轉電位計改變設置的十分之一。

    甲弦線電位計是由金屬絲轉動克服彈簧,使其能夠線性位置轉換為可變電阻的一個附加卷軸操作的多圈電位器。

    用戶可使用的旋轉電位計可以配備一個開關,該開關通常在逆時針旋轉極限時運行。在數字電子產品成為標準之前,使用這種組件使收音機和電視接收器及其他設備能夠以最小的音量打開并發出咔嗒聲,然后通過旋轉旋鈕增加音量。多個電阻元件及其滑動觸點可以組合在同一根軸上,例如,在立體聲音頻放大器中,用于音量控制。在其他應用中,例如家用調光器,如果將電位計保持在其當前位置,則可以xxx地滿足正常使用模式,因此,通過按動按鈕,或者通過軸向按壓旋鈕來交替開關該開關。

    其他組件封裝在設備中,意在在制造或維修期間進行調整以校準設備,請勿觸摸。它們通常在物理上比用戶可訪問的電位計小得多,并且可能需要用螺絲刀操作而不是使用旋鈕。它們通常被稱為“預設電位器”或“微調電位器”。可以通過用小螺絲刀刺入外殼上的孔來訪問某些預設,以便進行維修而無需拆卸。

    阻力位置關系

    滑塊位置與阻力之間的關系(稱為“錐度”或“定律”)由制造商控制。原則上,任何關系都是可能的,但對于大多數目的,線性或對數(也稱為“音頻錐度”)電位計就足夠了。

    字母代碼可用于識別使用哪個錐度,但是字母代碼定義未標準化。在亞洲的電位器通常在對數錐度上標有“ A”,在線性錐度上標有“ B”。“ C”代表很少見的反向對數錐度。其他的,特別是來自歐洲的那些,可以用“ A”表示線性錐度,“ C”或“ B”表示對數錐度,或用“ F”表示對數錐度。不同制造商之間使用的代碼也有所不同。當百分比以非線性錐度為基準時,它與軸旋轉中點處的電阻值有關。因此,10%的對數錐度將測量旋轉中點處總阻力的10%;也就是說,在10 kOhm電位計上10%的對數錐度將在中點產生1 kOhm。百分比越高,對數曲線越陡峭。

    線性錐度電位器

    甲線性錐度電位器(線性描述了設備,而不是電阻元件的幾何形狀的電特性)具有恒定的橫截面的一個電阻元件,產生了裝置,其中所述接觸(擦拭器)和一個端終端之間的電阻為與它們之間的距離成正比。當電位器的分頻比必須與軸的旋轉角度(或滑塊位置)成比例時,可使用線性錐度電位器,例如,用于調節模擬陰極射線示波器顯示器居中的控件。精密電位計在電阻和滑塊位置之間具有精確的關系。

    對數電位器

    阿對數錐度電位器是具有內置電阻元件的偏置電位。基本上,這意味著電位計的中心位置不是電位計總值的一半。電阻元件設計為遵循對數錐度,也就是數學指數或“平方”輪廓。對數錐度電位器由電阻元件構成,該電阻元件從一端到另一端“逐漸變細”,或者由電阻率從一端到另一端變化的材料制成。這樣就產生了一種器件,其中輸出電壓是滑塊位置的對數函數。

    大多數(更便宜的)“對數”電位計不是精確對數的,而是使用兩個電阻不同(但電阻率恒定)的區域來近似對數定律。兩個電阻軌跡在電位計旋轉的大約50%處重疊;這給出了逐步對數錐度。也可以使用線性電阻和外部電阻來模擬對數電位計(不是很準確)。真正的對數電位器價格昂貴得多。

    對數錐度電位器通常用于音頻系統中的音量或信號電平,因為人類對音頻音量的感知是對數的。

    數字電位器

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    數字電位器(通常稱為數字電位器)是模仿模擬電位器功能的電子組件。通過數字輸入信號,可以調節兩個端子之間的電阻,就像模擬電位計一樣。有兩種主要功能類型:易失性、非易失性,通常在斷電時會丟失其設置位置,通常設計為在最小位置初始化;非易失性,其使用類似于閃存或EEPROM的存儲機制來保持其設置位置。

    數碼電位計的使用遠比簡單的機械電位計復雜,并且有許多限制。盡管如此,它們還是被廣泛使用,通常用于工廠調整和設備校準,特別是在機械電位計的局限性存在問題的情況下。數字電位器通常不受中等程度的長期機械振動或環境污染的影響,其程度與其他半導體器件相同,并且可以通過各種方式保護對其編程輸入的訪問,以電子方式防止未經授權的篡改。

    在具有微處理器,FPGA或其他功能邏輯的設備中,該設備可以存儲設置,并在每次設備加電時將其重新加載到“電位計”中,可以使用乘法DAC代替數字電位器,這可以提供更高的設置分辨率,較小的溫度漂移以及更大的操作靈活性。

    膜電位器

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    膜電位計使用導電膜,該導電膜通過滑動元件變形以接觸電阻分壓器。線性范圍從0.50%到5%,具體取決于材料,設計和制造過程。重復精度通常在0.1毫米至1.0毫米之間,并且具有理論上無限的分辨率。這些類型的電位計的使用壽命通常為100萬至2000萬次循環,具體取決于制造過程中使用的材料和驅動方法。可以使用接觸和非接觸方法(感應位置)。提供許多不同的材料變體,例如PET、FR4和Kapton。膜電位計制造商提供線性,旋轉和特定于應用的變化。線性版本的長度范圍從9毫米到1000毫米,旋轉版本的直徑范圍從20到450毫米,每個高度為0.5毫米。膜電位計可用于位置感應。

    對于使用電阻技術觸摸屏設備,二維膜電位計提供x和y坐標。頂層是薄玻璃,其間隔接近相鄰的內層。頂層的底面有透明的導電涂層。它下面的層的表面具有透明的電阻涂層。手指或手寫筆會使玻璃變形以接觸下面的層。電阻層的邊緣具有導電觸點。通過在相對的邊緣上施加電壓來確定接觸點,而使其他兩個邊緣暫時不連接。頂層的電壓提供一個坐標。斷開這兩個邊的連接,并對以前未連接的另外兩個邊施加電壓,即可提供另一個坐標。在成對的邊緣之間快速交替提供頻繁的位置更新。一個模數轉換器提供輸出數據

    這種傳感器的優點在于,僅需要與傳感器的五個連接,并且相關的電子設備相對簡單。另一個是,任何會在很小的面積上壓低頂層的材料都可以正常工作。缺點是必須施加足夠的力以進行接觸。另一個是傳感器偶爾需要校準,以使觸摸位置與基礎顯示器匹配。

    電位器的應用

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    電位器很少用于直接控制大量功率(超過一瓦特左右)。相反,它們用于調整模擬信號的電平(例如,音頻設備上的音量控制),并用作電子電路的控制輸入。例如,調光器使用電位計來控制TRIAC的開關,從而間接地控制的亮度。

    預置電位器廣泛用于整個電子產品,在制造或維修期間必須進行調整。

    用戶驅動的電位器被廣泛用作用戶控件,并且可以控制多種設備功能。電位計在消費類電子產品中的廣泛使用在1990年代下降了,旋轉增量編碼器,上/下按鈕和其他數字控制現在更加普遍。但是,它們仍然存在于許多應用中,例如音量控制和位置傳感器。

    音頻控制

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    滑動和旋轉低功率電位計均用于控制音頻設備,改變響度、頻率衰減音頻信號的其他特性。

    “對數電位器”(即電位計)具有對數(對數)形式的電阻,錐度或“曲線”(或定律),在音頻功率放大器中用作音量控制,在這里也稱為因為人耳的振幅響應近似為對數,所以稱為“音頻錐形電位器”?。它可以確保在標有0到10的音量控制上,設置5的聲音在主觀上是設置10的一半。還有一個抗對數電位器或反向音頻錐度,與對數相反電位器。它幾乎總是用于帶有對數電位器的成組配置中,例如,在音頻平衡控件中。

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    詞條目錄
    1. 電位器
    2. 命名法
    3. 結構
    4. 阻力位置關系
    5. 線性錐度電位器
    6. 對數電位器
    7. 數字電位器
    8. 膜電位器
    9. 電位器的應用
    10. 音頻控制

    輕觸這里

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