可调电阻(电位器的特点)
文章摘要:可调电阻(电位器)分为机械电位器和数字电位器两大类。机械电位器包含单联和双联两种,通过调节电刷位置改变阻值,用于电压电流调节,具有多种类型和应用场景。数字电位器采用数控方式,具有精度高、寿命长等优点,但受限于电流电压范围。两者在耐压、电流承载、耐磨性等方面各有优劣,需根据具体应用场景选择。
电阻的种类可分为:固定电阻、可调电阻、热敏电阻,今天着重介绍可调电阻。可调电阻也可以称为电位器,电位器分为机械电位器和数字电位器,在电路中电位器也是我们常用的另一种电阻器件。
1、机械电位器
机械电位器也有两种:单联电位器和双联电位器。
电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件,电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成。其主要作用是调节电压和电流的大小。工作原理是通过手动调节转轴或滑柄,改变动触点在电阻体上的位置,则改变动触点与任一个固定端之间的电阻值,从而改变电压与电流的大小。
电位器的电路符号是“RP”,其实电位器有很多,比如电磁炉电位器、可调电位器、碳膜电位器、立式电位器、单联/双联电位器、单圈/多圈电位器、贴片电位器、密封式电位器、精密电位器等。
原理:A脚、C脚为固定脚,A到C的阻值是最大电阻值,B脚的旋钮转动,滑动片就会跟着滑动。接线A和B脚,C脚不接入电路中,A到滑动片的距离就是阻值的变化。以下是内部结构图。


双联电位器:
电位器常被应用于电路中,常常有单联电位器,双联电位器的叫法,单联电位器是指单声道,只有一个电阻体,比较常用的一种电位器,其轴只控制一组电位器。而双联电位器是指双声道,两个电位器同装在一个轴上,当调整转轴时,两个电位器的触点同时转动。单联电位器一般只有三个引脚组成,而对于双联电位器来来,一般引脚的有6脚,8脚甚至更多。
双联电位器简单来说就是有两个三脚电位器构成,电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。六脚双联电位器的1脚和4脚是同时焊接一些接地,而对于2脚是接左声道输出,3脚是脚接左声道输入,5脚接右声道输出,6脚接右声道输入即可。
选型参数:
1、额定功率:电位器的额定功率就是在规定的额定温度下长期连续负荷所允许消耗的最大功率,也就是电位器总电阻值允许消耗的最大功率,选择电位器时候如果用到限流作用需要注意电位器的额定功率有没有超过实际应用的功率;
2、标称阻值:标称电阻是电位器一个较为重要的参数,一般的电位器都会在表面标明多大的阻值,这个就是电位器的标称电阻。
3、允许误差:允许误差是考量电位器阻值大小所允许的上下阻值差,不是误差越小越好,要你根据实际电路所需,对于电路要求严格的电路需要用精密电位器,电位器误差等级一般有20%、10%、5%等,对于精密电位器允许误差更小;
4、阻值变化规律:阻值变化规律就是指电位器旋转时候阻值遵循什么样的变化规律,很多的电位器呈现线性规格,也有指数规律,或者其他一次性函数关系;
5、温度系数:电位器也是元件,都会有既定的工作温度范围,这样才能保证电路可靠性。
2、数字电位器
数字电位器,亦称数控可编程电阻器,是一种新型CMOS数字、模拟混合信号处理的集成电路,它代替了传统的机械电位器(模拟电位器),相当于是一个芯片做电阻阻值控制。
内部原理:数字电位器可以由电阻阶梯(resistor ladder)集成电路或数字模拟转换器构建,其中电阻阶梯结构更为常见。电阻阶梯上的每个抽头都有自己的开关,可以将该抽头连接到电位器的输出端。数字电位器使用的协议有 I²C 或 SPI。

数字电位器个机械电位器的优缺点:
1、数字电位器采用数控方式调节电阻值,具有使用灵活、调节精度高、无触点、低噪声、不易污损、抗振动、抗干扰、体积小、寿命长等显著优点,可在许多领域取代机械电位器。
2、数字电位器不适合用于高温和高功率操作,因为它们的内阻会因极端温度变化而改变;不能用于高范围的电流等。
3、机械电位器可耐上千伏的高压,数字电位器受制于小体积通常电压在30伏以内。机械电位器电阻容量也比数字电位器大。
4、机械电位器受振动发生电阻飘移的时候会给设计造成问题。机械电位器的接触点因磨损,老化而造成电阻增大或失效,进而使机械电位器的性能无法预知。数字电位器则无因机械结构造成上述的问题,可以经上万次开关操作而依然保持一致
5、数字电位器较机械电位器最大缺点是目前还不能处理高电压大电流,目前所有的数字电位器的端点能够承受的电流都不会很大,只有1~3mA。能承受的电压也不高,-5V~+5V,或是0~15V之间。
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