Comprendre les circuits potentiomètres : Fonctionnalité, applications et points clés

Les potentiomètres sont des composants électroniques. Cet article décrira cette résistance en détail. Alors, continuez à lire pour en apprendre davantage.

1. Brève introduction au potentiomètre (POT)

Un potentiomètre (également connu sous le nom de pot ou potmètre) consiste en une résistance variable à trois bornes dont la résistance est variée manuellement pour contrôler le flux de courant électrique. Un diviseur de tension atteint une tension de sortie ajustable.

Typiquement, un potentiomètre normal a trois bornes, qui incluent une résistance, un curseur (wiper), et un arbre (shaft). Des matériaux résistifs fabriquent les potentiomètres, et vous créez ces matériaux en cimentant des particules de céramique et de métal, telles que la composition de carbone, ensemble avant de les combiner pour créer du Cermet.

De plus, deux parties composent chaque potentiomètre : une section coulissante et une section non coulissante. Ensuite, le curseur (wiper) fait référence au contact coulissant du potentiomètre qui se déplace avec le fil. Les curseurs peuvent se déplacer soit en mouvement rotationnel, soit en mouvement translatoire, ou les deux.

Votre élément résistif, la piste, a deux bornes connectées à lui, tandis que votre troisième se rapporte au contact coulissant. Cette borne contrôle une résistance variable. Les résistances angulaires et plates sont toutes les deux appropriées. Lorsque vous utilisez des designs angulaires, les curseurs sont linéaires mais rotatifs lors de l'utilisation de designs plats.

La résistance peut changer de zéro à une limite supérieure définie en faisant glisser le contact sur une bande résistive sur vos dispositifs électriques. Selon la loi d'Ohm, lorsque la résistance change, le courant à travers le circuit change. Ce processus, à son tour, change la tension à travers le matériau résistif.

2. Différents types de potentiomètres

Basé sur la géométrie de la bande résistive, il y a deux types de potentiomètres :

• Potentiomètre rotatif
• Potentiomètre linéaire

L'un a une bande résistive en forme d'arc, tandis que l'autre a un curseur qui glisse linéairement sur cette bande.

Potentiomètre rotatif

Vous utilisez principalement un potentiomètre rotatif pour ajuster la tension d'alimentation à une portion particulière d'un circuit électronique. Le contrôleur de volume d'un transistor radio est un exemple de potentiomètre rotatif qui régule l'alimentation pour l'amplificateur dans l'équipement audio en utilisant son bouton rotatif.

Vous placez une résistance semi-circulaire semi-résistive entre les deux contacts terminaux du potentiomètre. Ensuite, un contact coulissant attaché avec un bouton rotatif connecte la broche centrale du dispositif à la résistance. La rotation du bouton déplace le contact coulissant sur la résistance semi-circulaire. Par la suite, vous obtenez une tension externe entre le contact coulissant et un contact final de la résistance. Les chargeurs de batterie pour sous-stations utilisent un pot pour ajuster la tension de charge de votre application de puissance.

Communément, les potentiomètres de type rotatif aident à contrôler la tension en douceur, mais il y a beaucoup d'autres utilisations pour eux.

Potentiomètre linéaire

Les potentiomètres linéaires sont identiques aux potentiomètres rotatifs, mais le contact coulissant se déplace linéairement plutôt que de manière rotative. Ils sont également connus sous le nom de Audio Taper. Une résistance droite se connecte à travers la source de tension aux deux extrémités. Et, à travers une piste attachée à la résistance, un contact coulissant s'attache à la résistance. Une borne du contact coulissant se connecte au circuit d'entrée, tandis que l'autre borne de la résistance connecte le circuit de sortie.

Dans notre vie quotidienne, nous utilisons ce type de potentiomètre pour mesurer la tension à travers une branche d'un circuit, mesurer la résistance interne d'une cellule de batterie, comparer une cellule de batterie avec une cellule standard, et finalement, fournir l'équilibre dans les systèmes de mixage musical et sonore.

3. Principe de fonctionnement du circuit potentiomètre

En connectant ses trois bornes à un circuit électrique, un potentiomètre contrôle sa sortie. Une des bornes se connectera au curseur, et puis deux des bornes fixes se connecteront aux deux extrémités des éléments résistifs lorsque leurs contacts coulissants bougent, une résistance constante se forme. Les potentiomètres appliquent une tension à travers la résistance d'une résistance. Donc, vous pouvez calculer la tension de sortie en regardant la chute de tension entre les contacts coulissants et fixes.

Encore, il est possible d'utiliser les potentiomètres comme diviseurs de tension. Typiquement, les trois broches se connectent au potentiomètre pour agir comme diviseur de tension. Ainsi, lorsque vous utilisez le potentiomètre comme diviseur de tension, la position du curseur détermine la tension de sortie.

4. Les caractéristiques du potentiomètre

Les principales caractéristiques des potentiomètres sont les suivantes :

LAW (Courbe de variation)

La courbe d'un potentiomètre (taper) est une relation entre la position du contact coulissant et sa résistance. De plus, la relation entre la position relative et le rapport de résistance est généralement linéaire dans la grande majorité des résistances variables. Par exemple, la résistance variable est à mi-valeur de son échelle complète lorsque le contact coulissant est à la position centrale. L'utilisation de courbes logarithmiques non-linéaires est courante dans les dispositifs actifs quotidiens spécifiques, incluant le contrôle de volume audio.

Codes de marquage

Vous devriez considérer la résistance maximale d'un potentiomètre lors du choix. Les fabricants utilisent des codes de marquage car ils aident à indiquer la résistance maximale sur votre résistance en ohms. Par exemple, un pot marqué avec une résistance de 100K signifie que sa limite maximale est de cent kilo-ohms.

Résolution

Nous ne pouvons changer la résistance du pot que dans une certaine mesure alors que nous variés la résistance. La résolution d'un pot est sa capacité à changer la résistance. Par conséquent, quand nous disons que la résistance du pot est de 20k Ohms, avec une résolution de 0,5, le changement minimum de résistance sera de 0,5 Ω, et les valeurs que nous obtenons pour les plus petits changements seront 0,5, 1,5, 2 Ohms.

Résistance de contact (Hop On Hop Off)

Comme nous le savons déjà, il y a trois bornes à un pot. Et, il y a un métal sur chaque borne avec une faible résistance. Par conséquent, chaque fois que le curseur entre ou sort de cette région, il y aura un changement soudain de résistance. C'est la résistance de contact (hop on hop off resistance).

5. Application des potentiomètres

Un potentiomètre fonctionne essentiellement comme un diviseur de tension ajustable. Cependant, on l'utilise dans de nombreuses industries et applications aussi. Dans cette liste, nous classons certaines des applications des potentiomètres :

1. Potentiomètres comme contrôleurs :

• Premièrement, dans les applications où il y a une exigence pour une variation manuelle de la tension d'entrée, les potentiomètres peuvent fonctionner comme dispositifs d'entrée contrôlés par l'utilisateur. Il est courant que les pédales d'accélérateur soient des pots double-gang pour augmenter la redondance du système. Nous utilisons également les joysticks comme entrées contrôlées par l'utilisateur dans les machines.
• Dans les systèmes audio. Il est également courant que les dispositifs de contrôle de volume utilisent des potentiomètres avec des courbes logarithmiques en raison de la réponse logarithmique de notre audition à la pression sonore. C'est un potentiomètre à courbe logarithmique. La transition d'un son fort à un son doux (et vice versa) sera plus douce avec un potentiomètre à courbe logarithmique. Les pots motorisés avec une courbe logarithmique gèrent principalement cette application.

2. Potentiomètres comme dispositifs de mesure :

• Les potentiomètres sont des instruments standard pour mesurer la tension, et leur but original était de mesurer et contrôler la tension d'alimentation.
• De plus, vous pouvez les utiliser comme transducteurs pour mesurer des distances et des angles puisqu'ils convertissent la position du curseur en sortie électrique.

3. Potentiomètres comme dispositifs d'accord et d'étalonnage :

• Finalement, il est possible d'utiliser les potentiomètres dans un circuit pour obtenir la sortie désirée. Il est également courant de monter un potentiomètre préréglé (preset pot) sur un circuit imprimé lors de l'étalonnage d'un dispositif. La plupart de ceux-ci restent sur le circuit imprimé de façon permanente.

Résumé

Pour conclure, un potentiomètre figure dans plusieurs dispositifs actifs différents que nous utilisons quotidiennement. Il existe différents types de potentiomètres et ils ont généralement trois bornes qui incluent une résistance, un curseur et un arbre.

N'hésitez pas à nous contacter si vous avez des questions concernant les potentiomètres ou tout autre sujet lié à ce thème. Notre équipe est disponible pour répondre à toutes vos questions.