Types de résistances variables - potentiomètre, Trimpot, potentiomètre numérique, rhéostat
2023-11-09 3564

La résistance variable peut être ajustée manuellement ou par des moyens numériques.Il fournit une gamme de résistance plutôt qu'une valeur fixe, qui peut être modifiée par mouvement linéaire ou rotatif ou contrôle numérique.Les résistances variables ont généralement une tolérance d'environ 20%, tandis que les résistances fixes ont une tolérance de 5%.

Cela implique que la plage de résistance offerte par des résistances variables est généralement 1,2 fois la plage de résistance nominale.Le potentiomètre est le type de résistance variable utilisée pour varier le diviseur de tension, tandis que la version plus petite du potentiomètre est appelée coupe-coupe.

Les potentiomètres numériques modifient la résistance par des moyens numériques plutôt que le mouvement mécanique.Un rhéostat est une résistance variable utilisée pour modifier la résistance pour le contrôle du courant dans un circuit.Les quatre principaux types de résistances variables existent:

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Potentiomètre

Dans le domaine des résistances variables, les potentiomètres sont l'option la plus favorisée.Trois bornes permettent une régulation manuelle de la valeur résistive du potentiomètre.Les première et troisième bornes sont enfermées par des pistes de résistance, tandis que le deuxième terminal reste attaché à un contacteur qui touche une trace résistive située entre les premier et troisième bornes.La rotation ou le mouvement linéaire facilite le mouvement de l'essuie-glace.

Le potentiomètre établit un réseau de division de tension, permettant l'ajustement du rapport de résistance entre les premier et deuxième bornes, et les deuxième et troisième bornes, ajustant finalement la tension de sortie de la deuxième borne.Essentiellement, un potentiomètre peut être considéré comme une paire de résistances en série, connecté à un terminal et un nœud où la résistance peut être ajustée manuellement.

La résistance à l'extrémité réglable lorsque le robinet pénètre dans le chemin résistif est connue sous le nom de résistance de fermeture, tandis que la résistance à la borne réglable lorsque le robinet quitte le chemin résistif est appelée résistance au houblon.La résistance totale du potentiomètre est égale à la différence entre le saut et les valeurs de résistance à baisser.De plus, la langue utilisée est objective, claire et neutre de la valeur, et le texte adhère à l'exactitude grammaticale et à la structure conventionnelle tout en évitant les mots de remplissage et le langage ornemental.Son plus petit changement de rapport de résistance possible est appelé la résolution.Les abréviations techniques sont expliquées lors de l'utilisation initiale.L'augmentation du nombre de points de contact entre l'essuie-glace et le chemin de résistance améliore la résolution d'un potentiomètre.Le conique du potentiomètre se réfère à la relation entre la position mécanique d'un potentiomètre et un rapport de résistance.

Le cône de potentiomètre peut être linéaire ou logarithmique, avec un cône linéaire entraînant des changements de rapport de résistance qui sont linéairement proportionnels à la position de l'essuie-glace.Si l'essuie-glace est positionné au centre de la piste de résistance d'un potentiomètre à cône linéaire, la tension de sortie sera la moitié de la tension appliquée.Ces types de potentiomètres sont fréquemment utilisés comme capteurs pour mesurer la distance ou l'angle.Inversement, dans le cône logarithmique, le rapport de résistance se déplace non linéaire le long d'une échelle logarithmique par rapport à la position de l'essuie-glace.En fait, dans un potentiomètre logarithmique, le rapport de résistance change de façon exponentielle.Les cassettes logarithmiques sont généralement implémentées pour le contrôle de volume dans les circuits audio.C'est pourquoi il est également appelé le cône audio.

La construction du potentiomètre implique l'utilisation d'éléments résistifs tels que les composants du carbone, les composants en céramique, les films métalliques, les plastiques conducteurs ou les wraps fil.Parmi ceux-ci, les potentiomètres basés sur la composition du carbone sont le type le plus répandu.Ils sont formés en moulant un mélange de composants de carbone sur un substrat en céramique.Les potentiomètres basés sur la composition du carbone ont les mêmes avantages et inconvénients que les résistances fixes de la composition du carbone.Pour améliorer la stabilité et la tolérance à la température, une option consiste à utiliser les potentiomètres à base de Cermet;Cependant, ils ont un coût élevé et ont une courte durée de vie.Une autre option est les pots métal-ceramiques, qui peuvent garantir une durée de vie plus longue, mais sont également plus chers.

Les potentiomètres basés sur le plastique conducteur sont un excellent choix pour ceux qui recherchent une durée de vie prolongée.Non seulement ils ont une haute résolution et un faible bruit, mais ils ont également un fonctionnement en douceur et peuvent être ajustés des millions de fois.En fait, ils offrent la meilleure résolution.Pour les applications de haute puissance et de haute précision, les potentiomètres de câble sont le choix le plus approprié.Cependant, ils peuvent être difficiles à utiliser et offrir une résolution limitée.La résolution d'une résistance de filon est généralement une valeur discrète résultant du nombre discrète de virages. Les potentiomètres sont disponibles dans une variété de conceptions et de constructions.Ils sont principalement divisés en les deux types suivants: potentiomètres rotatifs et potentiomètres linéaires.

Potentiomètre rotatif: Dans un potentiomètre rotatif, le curseur se déplace dans un chemin circulaire entre deux positions, généralement à 270 ou 300 degrés.Ces potentiomètres sont largement disponibles et peuvent avoir un cône linéaire ou logarithmique.Les différentes structures des potentiomètres rotatives sont les suivantes:

Les potentiomètres à demi-tour ont un seul tour rotatif de 270 ou 300 degrés et se composent de trois bornes.Bien que ces potentiomètres soient le plus souvent utilisés, leur résolution est limitée.

Les potentiomètres multiples, avec plusieurs tours (généralement 5, 10 ou 20), offrent une haute résolution et une précision.Ces potentiomètres ont un essuie-glace qui se déplace le long d'une piste de traînée hélicoïdale ou d'un équipement de ver.

Double gang et potentiomètres empilés sont deux pots fusionnés sur un axe.Ils sont couramment utilisés dans les circuits qui nécessitent deux potentiomètres mais sont limités par la taille ou l'espace des PCB.Habituellement, les potentiomètres sont des dispositifs à tour de feu avec la même résistance et le même conique.Les pots empilés ont plus de deux gangs, mais ils sont rarement utilisés.Les bipotentiomètres sont fréquemment utilisés dans les amplificateurs hi-fi et les étapes en cascade d'amplificateurs.

Les potentiomètres concentriques, une forme de potentiomètre duplex avec deux axes concentriques séparés et réglables, offrent un contrôle autonome pour chaque potentiomètre.

Ils sont couramment utilisés dans l'équipement audio, en particulier dans les guitares de basse.Les servomotes sont des potentiomètres électriques qui peuvent être ajustés à l'aide d'un servomoteur.

De plus, il existe des pots de poussée / pull à interrupteur unique qui sont des potentiomètres à tour de retour qui incluent un interrupteur ON / OFF capable de couper la tension ou de fournir un séparateur de tension.L'interrupteur peut être poussé vers le bas (poussée) ou surélevé vers le haut (pull).Ces types de potentiomètres sont disponibles dans les configurations push-push et push-pull.Cependant, les configurations de bassin push-push sont susceptibles de porter.

Les potentiomètres Push / Pull à double commutateur sont des potentiomètres à un tournage avec deux interrupteurs ON / OFF, capables de couper la tension sur les deux lignes en même temps ou de réguler la tension uniformément sur les deux lignes.

Ils sont fréquemment utilisés pour se protéger contre les courts-circuits des connexions de phase et neutres dans les circuits.Les potentiomètres Push / Pull avec des robinets sont des potentiomètres à tour de tour à 4 terminaux avec deux bornes d'essuie-glace et un robinet, généralement le robinet central, solidement attaché à une piste de résistance.Ces potentiomètres ont été largement utilisés dans les circuits audio pour le contrôle des tonalités.

Potentiomètre linéaire: Dans un potentiomètre linéaire, le curseur se déplace le long d'une piste résistive linéaire.Ces potentiomètres sont également connus sous le nom de curseurs, de faders ou de potentiomètres glissants.Les potentiomètres linéaires sont disponibles dans une variété de structures, comme indiqué ci-dessous:

Les potentiomètres de glissière, en plastique conducteur, sont de simples composants linéaires fréquemment utilisés comme faders dans les systèmes audio ou pour la mesure de la distance.

Les potentiomètres à double curseur contrôlés par un curseur solitaire sont généralement mis en œuvre pour le contrôle stéréo dans les circuits audio.

Les curseurs multiples ont plusieurs rotations, généralement 5, 10 ou 20, offrant une haute résolution et une précision.Un essuie-glace se déplace le long d'une piste de résistance en spirale dans ces potentiomètres.

Les faders motorisés sont des boutons coulissants simples contrôlés à l'aide de servomoteurs.Les potentiomètres sont fréquemment utilisés dans la régulation automatique de la résistance ou de la tension.

Indicateurs de performance clés des potentiomètres

Comme les résistances fixes, les potentiomètres ont des propriétés ou des paramètres clés.Les paramètres importants liés au potentiomètre sont les suivants:

Nominal / Résistance: Il s'agit de la résistance totale du potentiomètre.Les potentiomètres ont généralement une résistance constante près des première et troisième terminaux.Leur résistance varie de plus de 5% à 95% le long du chemin résistif.C'est ce qu'on appelle le voyage électrique du potentiomètre.

Tolérance: La plupart des potentiomètres ont une tolérance de 20% ou plus.Cette tolérance s'applique à la plage de résistance offerte par le potentiomètre, donc une tolérance plus large signifie que le potentiomètre offre en fait une plage de résistance plus large.

Contin: les potentiomètres peuvent avoir un conique linéaire ou logarithmique.Les potentiomètres coniques linéaires sont souvent utilisés pour les mesures de distance ou d'angle.Ils sont également couramment utilisés pour la division de tension.Les potentiomètres coniques logarithmiques sont couramment utilisés dans les circuits audio.Le cône d'un potentiomètre est représenté par sa courbe de résistance.

Linéarité: la linéarité fait référence à la déviation de la résistance réelle fournie par le potentiomètre par rapport à sa courbe de résistance.Cela devrait être aussi faible que possible.Un potentiomètre à faible linéarité fournira une résistance très précisément en fonction de sa courbe de résistance.Par conséquent, sa résistance par rapport à la position d'essuie-glace est prévisible.

Valeurs standard pour les potentiomètres: toute valeur du potentiomètre est possible.Cependant, les potentiomètres avec des valeurs préférées telles que 1k, 5k, 10k, 20k, 22k, 25k, 47k, 50k et 100k sont les plus courantes.Pour la plupart des circuits conventionnels, 10k suffit.

Tampot

Potentiomètres de coupe, communément appelés Trimpots, sont de petits composants électroniques utilisés dans les fins de réglage de la résistance ou de la tension, de l'étalonnage et du réglage dans les circuits.Notez que les Trimpots ont une durée de vie limitée à être ajustée quelques centaines de fois.Commencez le processus de réglage d'un Trimpot en tournant le bouton avec un tournevis jusqu'à ce que son rapport de résistance soit fixé.Ensuite, passez aux ajustements du circuit.Le terme "préréglage" est également utilisé pour désigner les Trimpots car ils sont initialement réglés sur un rapport de résistance fixe pendant l'étalonnage et le réglage des circuits.

Il est important d'être conscient des symboles standard de l'IEC pour les Trimpots, qui sont parfois appelés préréglages.

Les potentiomètres de coupe ont généralement une trace résistive de la composition du carbone ou de la céramique.Les potentiomètres de coupe sont disponibles pour le montage à travers un trou et SMD.Ceux-ci peuvent avoir une orientation supérieure ou latérale du bouton pour ajuster leur rapport de résistance.Il existe deux types de préréglages:

Les Trimpotes à un seul tour sont des préréglages à trois terminaux avec une piste de résistance à couche unique.Ce sont les préréglages les plus couramment utilisés, mais ils ont une résolution et une précision limitées.Les Trimpots à virage unique présentent généralement une conception de torsion.

Les Trimpots multi-tours, en revanche, comportent plusieurs tours de pistes résistives, entraînant une résolution et une précision plus élevées.Ces Trimpots peuvent avoir de 5 à 25 tours, avec 5, 12 et 25, les Trimpots de tour en soi étant les plus courants.Les potentiomètres de coupe sont disponibles dans des constructions de vitesse de ver (rotative) ou de vis de plomb (linéaire).Les potentiomètres de coupe linéaire sont fréquemment utilisés dans des applications de haute puissance.

Potentiomètre numérique

UN potentiomètre numérique est un circuit intégré avec une échelle de résistance pour modifier la résistance.Chaque résistance de l'échelle contribue à un changement de résistance.L'essuie-glace intégré se connecte via des commutateurs intégrés à divers points de connexion sur l'échelle de la résistance pour le calibrer ou l'ajuster.La résolution du potentiomètre numérique augmente à mesure que le nombre de résistances dans l'échelle augmente.

Le rapport de résistance du potentiomètre numérique peut être modifié en transmettant un signal numérique au CI ou en transmettant un signal numérique approprié via l'interface I2C ou SPI.La résolution du potentiomètre numérique est déterminée par le nombre de bits qui le contrôlent, avec des potentiels numériques 5 bits, 6 bits, 7 bits, 8 bits, 9 bits et 10 bits fournissant 32, 64, 128, 256, 512 et 1024 étapes, respectivement.Les potentiomètres numériques peuvent abriter jusqu'à six potentiomètres dans un seul circuit intégré (IC).Ces CI sont conformes aux symboles standard IEC pour les potentiomètres numériques.

De nombreux potentiomètres numériques ont une EEPROM intégrée pour se souvenir de la dernière position de robinet.Le potentiomètre numérique ICS sans EEPROM ajuste généralement le curseur à la position centrale sur l'alimentation.Ces potentiomètres sont disponibles dans une variété de gammes de résistance, dont les plus courantes sont 5k, 10k, 50k et 100k.Les tolérances sur ces potentiomètres varient de 20% à aussi bas que 1%.

La plupart des potentiomètres numériques sont évalués pour 5 volts et généralement utilisés dans les circuits logiques et microcontrôleur / microprocesseur.Ils sont remplacés par des résistances prédéfinies ou des potentiomètres de coupe pour accomplir une précision et une résolution supérieures dans les circuits numériques.De nombreux potentiomètres numériques sont proposés, notamment AD5110, MAX5386, DS1806, entre autres.

Rhéostat

Une varistor est une résistance variable à deux terminaux généralement de construction de câbles.Ceux-ci sont utilisés pour contrôler le courant dans un circuit.Certaines varistations peuvent avoir trois bornes, dont seulement deux sont disponibles pour la connexion.Une connexion va à une extrémité de la piste de résistance et l'autre va à l'essuie-glace. Rhéostats Utilisé pour être utilisé dans les circuits de puissance pour contrôler l'écoulement de l'électricité.

Cependant, de nos jours dans les applications électriques de puissance, l'électronique de commutation est principalement utilisée à la place des varistations.Comme les potentiomètres, les rhéostats sont disponibles dans une variété de configurations, les résistances prédéfinies rotatives, linéaires et 2-terminales étant les plus courantes.Comme les potentiomètres, ils peuvent être des types de tournage ou de tour à feu.Il y a aussi des varistations duplex et empilées.Les rhéostats ont les symboles standard IEC suivants:

Les résistances prédéfinies ont les symboles standard IEC suivants:

La plupart des potentiomètres et des coupeurs peuvent être connectés sous forme de rhéostat.Un potentiomètre ou une coupe-coupe en tant que rhéostat a le symbole standard IEC suivant:

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