什么是电位器,电位器如何测试及好坏判别?

电位器是一种电阻元件,具有三个引出端,电阻值可以根据一定的变化规律进行调整。电位器通常由电阻体和移动电刷组成。当电刷沿着电阻体移动时,在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。 电位器既可以用作三端元件,也可以用作两端元件。后者可以看作是一个可变电阻器。它被称为电位器,因为它在电路中的作用是获得与输入电压(外部电压)相关的输出电压。

定义

电位器(英文:Potentiometer)是一种可变电阻器。它通常由电阻体和旋转或滑动系统组成,即通过移动触点在电阻体上移动以获得部分电压输出。

电位器是一种具有三个引出端的电阻元件,电阻值可以根据一定的变化规律进行调整。电位器通常由电阻体和移动电刷组成。当电刷沿着电阻体移动时,在输出端获得与位移有一定关系的电阻值或电压。电位器既可以用作三端元件,也可以用作两端元件。后者可以看作是一个可变电阻器。

电位器的作用-调节电压(包括直流电压和信号电压)和电流的大小。

电位器的结构特点——电位器的电阻体有两个固定端。通过手动调整旋转轴或滑动手柄,改变电阻体上移动触点的位置,改变移动触点与任何固定端之间的电阻值,从而改变电压和电流的大小。

电位器是一个可调节的电子元件。它由一个电阻体和一个旋转或滑动系统组成。当在电阻体的两个固定触点之间增加一个电压时,通过旋转或滑动系统改变触点在电阻体上的位置,并在移动触点和固定触点之间获得与移动触点位置相关的电压。当电位器为四端元件时,主要用作分压器。电位器基本上是一个滑动变阻器,有几种风格,通常用于扬声器音量开关和激光头功率调整,电位器是一个可调节的电子元件。

用于分压的可变电阻器。在暴露的电阻器上,一个或两个可移动的金属触点被压紧。触点位置确定电阻器任意一端和触点之间的电阻值。根据材料、碳膜、实芯电位器;根据输出与输入电压比和旋转角度的关系,分为直线电位器(线性关系)和函数电位器(曲线关系)。主要参数为阻值、容差、额定功率。广泛应用于电子设备,用于音频和接收器的音量控制。

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图:六脚电位器

基本术语

符合度

符合度,也称为符合度,是指电位器的实际输出函数特性与所需的理论函数特性之间的符合度。它用实际特性和理论特性之间的最大偏差表示总电压的百分比,可以代表电位器的精度。

分辨力

分辨率决定了电位器的理论精度。对于线性绕组电位器和线性电位器,分辨率表示由绕组上每圈移动引起的电阻变化与总电阻的百分比。对于具有函数特性的电位器,分辨率是一个变量,因为绕组上每个匝的电阻不同。此时,电位器的分辨率一般是指函数特性曲线上最大斜率的平均分辨率。

滑动噪声

滑动噪声是电位器的独特噪声。当电阻值发生变化时,由于电位器电阻分布不当、旋转系统配合不当、电位器接触电阻等原因,当电阻触点在电阻体表面移动时,输出端除了有用的信号外,还伴随着信号波动的噪声。

对于线绕组电位器,除了上述动态触点和绕组的目的接触噪声外,还有分辨率噪声和短连接噪声。分辨率噪声是由电阻变化的阶梯性引起的,当动态触点在绕组上移动时,短连接噪声与绕组之间的接触电阻成正比。

电位器的机械寿命

电位器的机械寿命也称为磨损寿命,通常表示机械耐久性。机械耐久性是指在规定的试验条件下,电位器可靠移动触点的总次数,这是常用的"周"表示。机械寿命与电位器的类型、结构、材料和制造工艺有关,差异较大。

除上述特性参数外,电位器还具有额定功率、电阻允许偏差、最大工作电压、额定工作电压、绝缘电压、温度参数、噪声电位和高频特性。这些参数的含义与电阻器的相应特性参数相同。



作用

电位器在电路中的主要作用如下

1、用作分压器

电位器是一个连续可调的电阻器。当调整电位器的转柄或滑柄时,动触点在电阻体上滑动。此时,在电位器的输出端,可以获得与电位器外加电压、可动臂转角或行程有关的输出电压。

2、用作变阻器

当电位器用作变阻器时,应将其连接到两端,以便在花电位器的行程范围内获得平滑连续变化的电阻值。

3、用作电流控制器

当电位器用作电流控制器时,选定的电流输出端之一必须是滑动触点引出端。




分类

电位器的关键部件是电阻体和电刷。根据两者之间的结构和是否有开关,电位器可分为几种类型。

电位器也可以根据电阻体的材料进行分类,如线绕组、合成碳膜、金属玻璃釉、有机实芯和导电塑料等类型,电气性能主要取决于所使用的材料。此外,还有一个电位器,由金属箔、金属膜和金属氧化物膜制成电阻体,具有特殊的用途。电位器根据使用特点,具有通用、高精度、高分辨率、高电阻、高温、高频、高功率等电位器;根据电阻调整方法具有可调、半可调和微调,后两种也称为半固定电位器。为了克服电位器性能和寿命对电位器的不利影响,以及无触点非接触式电位器,如光敏和磁敏电位器,供少量特殊应用。

绕线电位器:精度高、稳定性好、温度系数小、接触可靠等优点,耐高温,功率负荷能力强。缺点是电阻范围不够宽,高频性能差,分辨率不高,高电阻线绕线电位器容易断开,体积大,价格高。这种电位器广泛应用于电子仪器和仪器中。绕线电位器的电阻体由电阻线绕在绝缘体上组成。电阻线有很多种。电阻线的材料是根据电位器的结构选择的,以容纳电阻线的空间、电阻值和温度系数。电阻线越薄,在给定的空间中获得的电阻值和分辨率就越大。但电阻线太薄,在使用过程中容易断开,影响传感器的寿命。

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图:可调绕线电位器

合成碳膜电位器:电阻范围广,分辨率好,工艺简单,价格低,但动态噪声大,耐湿性差。这种电位器应该是一种功能电位器,广泛应用于消费电子产品。印刷工艺可以自动生产碳膜片。

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图:碳膜电位器。

有机实芯电位器:电阻范围宽,分辨率高,耐热性好,过载能力强,耐磨性好,可靠性高,但耐热性和动态噪声较差。这种电位器通常被制成一个小的半固定形式,用于电路中的微调。

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图:有机实芯电位器。

金属玻璃釉电位器:它不仅具有实心芯电位器的优点,而且电阻温度系数小(类似于绕线电位器),但动态接触电阻大,等效噪声电阻大,所以主要用于半固定电阻调节。这种电位器发展迅速,提高了耐温、耐湿、耐负荷冲击的能力,在恶劣的环境条件下可靠工作。

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图:3362型玻璃釉微调电位器。

导电塑料电位器:电阻范围宽,线性精度高,分辨率强,耐磨寿命特别长。虽然其温度系数和接触电阻较大,但仍可用于自动控制仪器中的模拟和伺服系统。

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图:导电塑料电位器。

数字电位器:采用集成电路技术制造的电位器;串电阻集成到芯片中,并使用它们MOS电阻串联控制。

网络与公共端连接;控制精度由控制的控制精度组成bit位数确定,一般为8位、10位、12位等。;阻抗匹配可以在模拟电路中使用,放大电路的放大控制等。;避免抖动调整操作的麻烦;它为设备的自动增益、电压变化和阻抗匹配提供了方便的方式。

多圈精密可调电位器:在一些工业控制和仪表电路中,通常需要高可调精度。为了满足生产的需要。这种电路现在使用多圈可调电位器。这种电位器有一个很大的步进范围!高精度的优点。

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图:多圈精密可调电位器。

电阻材料分类

碳膜式(Carbon Film):电阻膜采用碳膜。

瓷金膜(Metal Film):使用以陶瓷(ceramic)与金属(metal)特殊瓷金制成的特殊瓷金(cermet)电阻膜。

线绕式(Wirewound):用金属线绕制成电阻。与碳膜或瓷金膜相比,能承受更大的功率。

构造分类

旋转式:常见的旋转角度约为270~300度。

单圈式:常见形式。

多圈式:用于必须精确调整的场合。

直线滑动式:通常用于混音器,便于立即看到音量的位置,做淡出控制。

数量分类

单联式:一转轴只控制单电位。

双联式:两个电位器采用同一转轴控制,主要用于双声道,可同时控制两个声道。

电阻值变化尺度分类

线性尺度式:电阻值的变化与旋转角度或移动距离呈线性关系,这类电位器称为B型电位器。

对数尺度式:电阻值的变化与旋转角度或移动距离成对数。这种电位器主要用于音量控制,其中A型电位器常用,适用于顺时针方向为大音量,逆时针方向为小音量的场合;此外,还有另一种C型电位器,其对数尺度的变化方向相反。

按电阻体材料分类

根据电阻体的材料,电位器可分为线绕电位器和非线绕电位器。线绕电位器可分为通用线绕电位器、精密线绕电位器、大功率线绕电位器和预调线绕电位器。非线绕电位器可分为实心电位器和膜电位器。实心电位器分为有机合成实心电位器、无机合成实心电位器和导电塑料电位器。膜电位器分为碳膜电位器和金属膜电位器。

按调整方式分类

根据调节方式,电位器可分为旋转式电位器、推拉式电位器、直滑式电位器等。

根据电阻值的变化规律进行分类

根据电阻值的变化规律,电位器可分为直线电位器、指数电位器和对数电位器。

按结构特征分类

根据其结构特点,电位器可分为单圈电位器、多圈电位器、单圈电位器、双联电位器、多联电位器、抽头电位器、带开关电位器、锁定电位器、非锁定电位器补丁电位器等。

按驱动方式分类

根据驱动方式,电位器可分为手动调节电位器和电动调节电位器。

其它特殊类型

附加开关电位器:通常用于将音量开关与电源开关结合,即逆时针旋转至底部,切断开关,关闭电源。


注意事项

1.电位器的电阻主要由多碳酸合成树脂制成,应避免接触以下物品:氨水、其他胺类、碱性水溶液、芳香族碳氢化合物、酮类、脂类碳氢化合物、强化学品(酸碱值过高)等,否则会影响其性能。

2.电位器端子焊接时应避免使用水容性助焊剂,否则会促进金属氧化和材料发霉;避免使用劣质焊剂。焊接不良可能导致焊接困难、接触不良或断路。

3.如果焊接温度过高或焊接时间过长,电位器的端子可能会损坏电位器。插脚端子应焊接在235℃±5℃,在3秒内完成,焊接应离开电位器本体1.5MM以上,焊接时不要使用焊料穿过电路板;350焊线端子应焊接在350℃±10℃,3秒内完成。并且端子应避免重压,否则容易造成接触不良。

4.焊接时,适当调整松香(助焊剂)进入印刷机板的高度,避免助焊剂侵入电位器内部,否则会导致电刷与电阻器接触不良INT,杂音不良现象。

5.电压调节结构最好采用电位器,应选择接线方式“1”脚接地;由于电阻与接触片之间的接触电阻不利于大电流的通过,应避免使用电流调整结构。

6.电位器表面应避免露水或水滴,避免在潮湿的地方使用,以防止绝缘变质或短路。

7.安装“旋转型”固定螺母时,电位器的强度不宜过紧,以免损坏螺齿或旋转不良;安装“铁壳直滑式”电位器时,避免使用过长的螺钉,否则会阻碍滑动手柄的运动,甚至直接损坏电位器本身。

8.在将旋钮放在电位器套筒上的过程中,使用的推力不能太大(不能超过规范书中轴上推拉力的参数指标),否则可能会损坏电位器。

9.电位器的旋转操作力(旋转或滑动)会随着温度的升高而变轻,随着温度的降低而变紧。如果电位器在低温环境下使用,应使用特殊的耐低温油脂。

10.电位器的轴或滑动手柄应尽可能短。轴或滑动手柄越短,手感越好、越稳定。相反,摇晃的时间越长,手感就越容易改变。

11.电位器碳膜的功率能承受70℃,使用温度高于70℃有时可能会失去其功能。


电位器如何测试及好坏判别

电位器的主要要求是:

①电阻符合要求。

②中心滑动端与电阻器接触良好,旋转平稳。对于带有开关的电位器,开关部分应准确、可靠、灵活。因此,在使用之前必须检查电位器的性能的好坏。

1).电阻值的测量:首先,根据被测电位器的电阻值,选择合适的万用表电阻档位,测量电阻值,即AC两端之间的电阻值与标称电阻值进行比较,看两者是否一致。同时,旋转滑动触点,其值应固定。如果电阻值无限,则电位器已损坏。

2).然后测量中心端与电阻体之间的接触情况,即BC两端之间的电阻值。方法是在适当的范围内慢慢转动万用表欧姆文件的转轴,并在测量过程中注意万用表的读数。在正常情况下,读数在一个方向上平稳变化。如果出现跳动、下降或失败等现象,则表明活动接触不良。

3).当中心端滑到一端或末端时,中心端和重合端的电阻值在理想状态下为0,在实际测量中会有一定的残值(一般视标称而定,一般小于5Ω),属于正常现象。


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