Подключение потенциометра к Ардуино для регулировки напряжения

Содержание
  1. Принцип работы потенциометра
  2. Digitrode
  3. Потенциометры. Виды и устройство. Работа и особенности
  4. Устройство и работа
  5. Виды и особенности
  6. Основное разделение потенциометров
  7. По характеру изменения сопротивления:
  8. По типу корпуса потенциометра:
  9. Также разделяют на:
  10. По назначению делятся:
  11. Потенциометры марки СП-1 на металлическом корпусе имеют вывод для подключения к общему корпусу устройства для защиты от помех
  12. Как правильно подключить устройство
  13. Необходимые инструменты и материалы
  14. Подключение потенциометра
  15. Подключение потенциометра к платам Ардуино
  16. Схема подключения
  17. Пример проекта
  18. Где и для чего используются делители напряжения
  19. Домашнее задание
  20. Потенциометр и реостат: в чем разница
  21. Переменник как реостат
  22. Что такое переменный резистор (потенциометр)?
  23. Советы по подбору переменного резистора для регулировки напряжения
  24. Основные характеристики переменных резисторов
  25. Номинальное (полное) сопротивление
  26. Номинальная мощность
  27. Предельное рабочее напряжение
  28. Температурный коэффициент сопротивления
  29. Допуск или точность
  30. Износоустойчивость
  31. Функциональная зависимость
  32. Уровень шумов
  33. Что такое потенциометр и как его использовать на практике в схемах?
  34. Что такое потенциометр?
  35. Пример подключения № 1: Переменный резистор
  36. Пример подключения №2: странное подключение
  37. Пример подключения № 3: вход громкости
  38. Вопросы к зачету по работе.
  39. Алгоритм работы потенциометра, сравнение его с таковым у реостата
  40. Как увеличить сопротивление переменного резистора
  41. Включение переменных резисторов в электрическую цепь.
  42. Ответы:
  43. Принцип работы регулятора напряжения для трансформатора

Принцип работы потенциометра

Переменное сопротивление aduinoПеременный резистор или потенциометр — это электрическое устройство, уровень сопротивления которого можно установить в определенных пределах. Таким образом, мы можем изменять параметры электрических цепей, гибко адаптируя их к определенным условиям: например, регулируя чувствительность датчика или громкость звука в динамике. Потенциометры широко используются в схемах для регулировки громкости, напряжения, контраста и т.д. Благодаря своей простоте и удобству.

Потенциометр ArduinoВ зависимости от конструкции потенциометры делятся на два больших класса: цифровые и аналоговые. Сердце цифрового потенциометра — резистивная шкала, на каждой фазе цепи которой находятся электронные переключатели. В данный момент замыкается только электронный переключатель, который устанавливает определенное значение сопротивления. Диапазон разрешения потенциометра определяется количеством шагов шкалы. Аналоговый потенциометр может непрерывно изменять свое значение, но, как правило, в более узком диапазоне, а сам резистор будет больше по размеру.

В подавляющем большинстве случаев цифровые потенциометры используются в проектах Arduino. Чаще всего это интегральные схемы с положением цифровой стрелки в центре шкалы.

Digitrode

Потенциометры. Виды и устройство. Работа и особенности

Потенциометры представляют собой регулируемые делители напряжения, предназначены для регулирования напряжения при постоянном значении тока и выполнены в виде переменного резистора.

Устройство и работа

На выводы резистивного элемента подается напряжение, которое следует регулировать. Подвижный контакт — это элемент управления, который приводится в действие поворотом ручки.

С подвижного контакта снимается напряжение, которое может варьироваться от нуля до максимального значения, равного входному напряжению потенциометра, и зависит от текущего положения подвижного контакта.

Потенциометр действует как переменный резистор, но действует как делитель напряжения. Его резистивный компонент состоит из двух последовательно соединенных резисторов. Положение скользящего контакта является решающим для определения соотношения между значением сопротивления 1-го резистора и 2-го резистора.

Самым популярным является однооборотный переменный резистор. Он широко используется в радиотехнике как регулятор громкости и в других устройствах. При изготовлении потенциометров для изготовления резистора используются разные материалы: металлическая пленка, токопроводящий пластик, проволока, металлокерамика, углерод.

Виды и особенности

Потенциометры классифицируются по типу изменения сопротивления, типу корпуса устройства и другим различным характеристикам и параметрам.

Основное разделение потенциометров

По характеру изменения сопротивления:

  • Линейный. Обозначается буквой «А». Сопротивление изменяется прямо пропорционально углу поворота подвижного контакта.
  • Логарифмический. Обозначается буквой «Б». В начале движения курсора сопротивление быстро меняется, а затем замедляется.
  • Экспоненциальный. Обозначается буквой «С». Когда вы поворачиваете ручку, сопротивление изменяется экспоненциально, то есть сначала медленно, затем быстрее. Буквенные обозначения не всегда могут соответствовать действительности, так как это зависит от производителя устройства. Поэтому для определения типа потенциометра необходимо изучить техническое описание данного экземпляра.

По типу корпуса потенциометра:

  • Сборка. Устанавливается пайкой на печатную плату.
  • Стационарный сачок. Они расположены на корпусах различных устройств. В свою очередь, обратные потенциометры делятся на несколько типов: — Однооборотные.

Скользящий элемент можно повернуть на один оборот, точнее, примерно на 270 градусов. Полный оборот невозможен, так как контактные клеммы находятся на остальной части сектора витка. Самыми популярными однооборотными переменными резисторами стали устройства, для регулировки которых требуется не более одного витка. — Многооборотный.

Подвижный контакт может выполнять несколько оборотов для повышения точности управления параметрами.

Такие переменные резисторы обычно снабжены винтовым или спиральным резистивным элементом и используются в устройствах, требующих более высокого разрешения и точности регулирования.

Многооборотные модели часто используются в качестве триммера на контуре. — Близнец.

Он включает в себя два переменных резистора, расположенных на одной оси. Это позволяет настроить два резистора параллельно.

В таких моделях наиболее популярно использование резисторов с логарифмической и линейной зависимостями.

Они используются в стереоконтроллерах усилителей звука, радиоприемников и других устройств, требующих одновременной настройки двух отдельных каналов.

  • Линейный (ползунки). Такие модели потенциометров делятся на типы: — Ползунковый потенциометр.

Одинарный линейный потенциометр используется для аудиоустройств. Такие модели изготавливаются из токопроводящего пластика для улучшения качества продукции и используются для регулирования канала. — Двойной линейный.

Эта модель может регулировать два отдельных канала одновременно. Часто используется для установки стереооборудования в профессиональное звуковое оборудование, требующее двухканального управления. — Многооборотный суппорт.

Его конструкция включает шпиндель, который преобразует вращательное движение в поступательное линейное движение ползуна с точки зрения сопротивления. Он используется там, где требуется более высокое разрешение и точность. Данная модель устанавливается для регулировки параметров на контуре.

Также разделяют на:

  • Тонкая пленка.
  • Проволока.

По назначению делятся:

Сопротивления образцов проволоки изготовлены из константановой или манганиновой проволоки, намотанной на керамический стержень. Такие модели резисторов производятся на мощность более 5 Вт.

К тонкопленочным резисторам относится резистор, состоящий из пленки, нанесенной на подковообразную диэлектрическую пластину. По ней движется ползунок, к которому привязан выходной контакт. Эта пленка состоит из слоя углерода, краски или другого проводящего материала.

Подстроечные резисторы предназначены для одноразовой регулировки величины сопротивления. Например, они используются в обратной связи импульсных источников питания.

Такие модели имеют компактные размеры и предназначены для профилактики или предварительной настройки устройств. После этого большую часть времени их не трогают, их оставляют с настройкой.

Поэтому такие образцы не обладают высокой надежностью и прочностью, в отличие от переменных резисторов.

Переменные резисторы способны работать длительное время и большое количество циклов настройки.

Такие образцы потенциометров обладают большей износостойкостью, в отличие от триммеров. Переменные резисторы используются в качестве потенциометров в устройствах, где вам нужно отрегулировать громкость звука акустической системы или отрегулировать температуру устройства.

Потенциометры марки СП-1 на металлическом корпусе имеют вывод для подключения к общему корпусу устройства для защиты от помех

Резисторы для регулировки марки СПЗ — 28 не имеют металлического корпуса, и его защитой будет корпус устройства, в котором установлен резистор. Внутреннее устройство переменных резисторов похоже, но внешне они выглядят иначе. Переменные резисторы имеют прочную металлическую или пластиковую ручку, прикрепленную к ползунку.

Подстроечный резистор не имеет такой ручки и регулируется отверткой. Он вставляется в регулировочный паз механизма, который соединен с ползунком.

На электрических схемах потенциометры часто изображают в виде постоянного резистора с регулирующим отводом со стрелкой. Это символ мобильного контакта устройства.

При просмотре в схеме реостата используется изображение в виде прямоугольника, пересеченного наискось стрелкой. Это значит, что в работу задействованы два контакта: один для регулирования, другой — один из двух крайних выводов.

Триммер обозначен без стрелки, а регулировочный штифт показан тонкой линией.

Потенциометры с переключателем. Некоторые примеры потенциометров объединяют в одной конструкции две функции: потенциометр и переключатель.

В регулировке громкости такая конструкция очень удобна, особенно в портативном радиоприемнике. Вращение ручки подключает питание, а затем немедленно регулирует громкость.

Переключатель не подключен к цепи резистора и имеет отдельную цепь. Однако он находится в той же упаковке, что и потенциометр.

Как правильно подключить устройство

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы правильно подключить устройство своими руками, вам потребуются следующие инструменты и материалы:

  • рабочий потенциометр;
  • серия проводов;
  • обычные ножницы;
  • мощный паяльник;
  • специальная сварка;
  • измерительный вольтметр;
  • шариковая ручка.

Подключение потенциометра

соединить изделие своими руками нужно в такой последовательности:

  1. Рабочий датчик необходимо расположить таким образом, чтобы специальный рычаг регулировки электрического напряжения был направлен вверх, а кабели для фиксации кабелей находились близко к человеку. Выводы следует пронумеровать слева направо шариковой ручкой.
  2. Первый провод необходимо заземлить. Для этого стоит отрезать провод определенной длины и хорошо его припаять.
  3. Второй кабель нужен для закрепления провода, по которому электрическое напряжение подается на выход датчика.
  4. Третий вывод необходимо припаять ко входу схемы.
  5. Также после выполнения вышеуказанных действий стоит протестировать датчик на предмет исправности. Для этого стоит использовать измерительный прибор. При выполнении этой работы вам нужно повернуть ползунок датчика от наименьшего к наибольшему значению электрического напряжения. Вы можете узнать больше о том, как управлять потенциометром, из множества фотографий в сети.
  6. Проверив качество датчика, необходимо вставить его в электрическую цепь, а затем накрыть изделие защитной пленкой.

выбран источник тока с напряжением, не превышающим номинальное напряжение нагрузки
… От выбранного значения U и


необходимо выбрать амперметр и вольтметр (либо использовать те приборы, которые были выбраны при первой операции). Следовательно, реальное значение сопротивления нагрузки будет:

Потенциометр позволяет изменять напряжение на нагрузке в диапазоне от нуля (ползунок потенциометра в крайнем левом положении) до U (ползунок в крайнем правом положении) независимо от его сопротивления. Для использования в качестве потенциометра выберите два реостата в соответствии с условиями
,
, и убедитесь, что для них обоих ток в цепи потенциометра не превышает их номинальный ток
.

Собираем схему (рис.4) и убираем зависимости
а также
, или, как и в первой задаче,
а также
для обоих потенциометров. Создавайте диаграммы на основе результатов.

Проанализируйте графики, полученные при выполнении первого и второго заданий, и сделайте вывод о рациональности использования того или иного метода регулирования тока и напряжения на нагрузке.

Подключение потенциометра к платам Ардуино

Схема подключения

Потенциометр подключается к ардуино по схеме, изображенной на рисунке:

Переменный резистор Arduino

Для этого необходимо подключить три пина потенциометра к указанным пинам платы:

  • Черный — GND;
  • Красный — питание 5В;
  • Средний — от центрального выхода к аналоговому входу A0.

При изменении положения вала подключенного потенциометра происходит изменение параметра сопротивления, что вызывает изменение индикатора на нулевом выводе платы arduino. Считывание полученного значения аналогового импульсного напряжения выполняется в скетче с помощью команды analogRead ().

В плату Arduino встроен аналого-цифровой преобразователь, способный считывать напряжение и преобразовывать его в цифровые индикаторы со значением от нуля до 1023. Когда указатель поворачивается до конечного значения в одном из двух возможных направлений, напряжение на выводе равно нулю, и, следовательно, напряжение, которое будет генерироваться, равно 0 В. Когда вал поворачивается до конца в противоположном направлении, на вывод подается напряжение 5 В, что означает числовое значение будет 1023.

Пример проекта

Примером реализации схемы подключения потенциометра может служить макетная плата с подключенным переменным резистором и светодиодом. Потенциометр будет контролировать уровень яркости.

Подключение потенциометра Arduino

Для выполнения работы необходимо подготовить следующие детали:

  • 1 плата Arduino Uno
  • 1 беспаечный макет
  • 1 светодиод
  • 1 резистор сопротивлением 220 Ом
  • 6 проводов «папа-папа»
  • 1 потенциометр.

Чтобы использовать меньше проводов от макета к контроллеру, подключите светодиод и потенциометр заземляющим проводом к длинной минусовой дорожке.

Где и для чего используются делители напряжения

ПТ нормализуют напряжение, чаще используются для регулировки параметров приложения (обслуживаемого оборудования) в пределах нормальных значений, на которые он рассчитан, когда в него встроена такая функция, например, громкость звука, скорость вращения вентилятора . Самая распространенная модель — с ручной настройкой, но есть также встроенный автоматический потенциометр.

Кроме того, ПТ применяется, когда необходимо установить нужный режим работы оборудования в сложных условиях, когда определенный уровень электрических параметров может отключить приложение или для исследований, обслуживания, ремонта, экспериментов, настройки.

Увеличение / уменьшение U, подаваемого на нагрузку, которое также вызывает изменения тока, осуществляется с помощью потенциометров или реостатов. Разницу между ними мы рассмотрим ниже. На самом деле эти термины обозначают не саму деталь (это во всех случаях переменный резистор), а способы ее включения в схему.

Наиболее типичные примеры регулирующих:

  • мощность и другие параметры (регулировка эквалайзерами) звука, яркости / оттенков видео, света (диммер);
  • обороты маломощных электродвигателей бытовой техники, игрушек;
  • вентиляторы с регулируемой скоростью имеют делители напряжения. Даже те, где скорость вращения подразумевается фиксированной для постоянной работы с определенным значением? у них часто есть триммер на одной микросхеме;
  • частота генератора;
  • калибровка электрических цепей, на микросхемах для регулировки электрических параметров по напряжению (его выходной мощности).
  • прецизионные, включая высокоточный автоматический потенциометр, используются в датчиках углового и линейного перемещения.

Плата потенциометра

Переменные / подстроечные резисторы используются везде, где требуется регулировка выходного напряжения. Но нужно понимать, что такое устройство нужно только для высокоомных нагрузок и малых токов. Там, где эти параметры большие, используются реостаты. Например, в диммере может быть ПТ, но если лампа накаливания мощная, она будет бесполезной и вам понадобится ПК. Точно так же и с электродвигателями: маломощные могут регулироваться ПТ, но на мощных электростанциях автомобили оснащены ПК. Чтобы изучить, где, что применять, необходимо произвести расчеты по формулам мистера Ома.

Домашнее задание

  • Отправьте текущий угол поворота потенциометра в порт (подсказка: рабочий угол ротатора составляет 270 градусов)

Связанные уроки

  • Аналоговые входы
  • Дверной монитор

Потенциометр и реостат: в чем разница

Рассмотрим РТ подробно, так как свойства потенциометров также будут раскрыты в процессе. Итак, один и тот же переменный резистор можно установить на схему двумя способами, создаются два режима:

  • параллельное подключение — пт. Для подключения потенциометра обычно используются все 3 контакта.
  • последовательный — реостат. Используются только 2 контакта.

Разница между реостатом и потенциометром

«Потенциометр» и «реостат» — это просто разные варианты включения одного и того же переменного резистора в цепь, соответственно, последовательно или параллельно. Обе части работают с R, U, I. Но пропорциональность изменений разная, в первом случае в большей степени регулируется напряжение, во втором — ток.

У реостата два выхода, у потенциометра — три (при использовании в качестве первого подключаются только два контакта). То есть ПК включен в схему как обычный резистор. Оба неполяризованы и могут работать в обратном направлении.

ПТ и РС подключаются по-разному. Второй, в отличие от первого, обычно промышленный или на мощном оборудовании. В некоторых школах занятия проводились с реостатом, так что кто-то может вспомнить его форму — обычная керамическая трубка с нихромовой обмоткой и бегунок на центральном выводе, который никуда не подключается. ПК имеет большую мощность (проходит мощный ток) и низкое сопротивление (до десятков Ом). Он имеет значительную индуктивность, которая учитывается в ВЧ-устройствах.

Делители напряжения, как правило, маломощные, поэтому редко подходят для роли ПК, переменные до 10Вт при производстве позиционируются как первые, от 10Вт — как вторые.

Переменник как реостат

ПК изменяет общую разрешающую способность схемы: здесь важно именно это свойство, оно используется в наиболее эффективной форме для управления (ограничения) тока.

он включается в схему только последовательно: поэтому включенная переменная называется реостатом (это рабочий режим).

Переменное сопротивление как реостат

Можно сделать представление схемы как таковой, состоящей из двух штатных резисторов, соединенных последовательно, то есть курсор делит катушку ПК на указанные элементы. Регулируя R, параметры этих резисторов и, как следствие, ток в цепи уменьшаются / увеличиваются.

Схема резистора, делитель

Что такое переменный резистор (потенциометр)?

Потенциометр или переменный резистор — это устройство, изменяющее свое сопротивление в зависимости от изменения механического положения его управляющего элемента (обычно вала или плоской пластины с резьбой под отвертку). Это очень полезный и необходимый элемент схем. Следовательно, увеличение или уменьшение значения сопротивления контролирует величину тока, протекающего в цепи.

Потенциометры используются в различных электронных и электрических устройствах и устройствах, например, в качестве регулятора громкости в музыкальных системах или в качестве регулятора скорости вентилятора. В общем, существует несколько типов потенциометров, которые будут представлены ниже.

Советы по подбору переменного резистора для регулировки напряжения

  • закон Ома для расчета номинала переменного резистора I = U / R (разделите ток на напряжение, получим сопротивление);
  • формула для расчета мощности P = UI (напряжение, умноженное на ток).

Расчет ведется в амперах, вольтах и ​​омах.

Пример: вам нужно выбрать потенциометр для регулировки напряжения от 0 до 20 В, ток в контуре составляет 50 мА.

  1. Расчет сопротивления — 20 В / 0,05 А = 400 Ом.
  2. Расчет мощности — 20Vx0,05 A = 1 Вт.

Итог: Для регулировки напряжения нам понадобится потенциометр на 400 Ом мощностью 1 Вт.

Основные характеристики переменных резисторов

Для стабильной работы в электрической цепи необходимо учитывать технические параметры резистивных элементов.

Номинальное (полное) сопротивление

При постоянном сопротивлении между неподвижными контактами ползун выводится до упора и прижимается к одному из неподвижных контактов.

Номинальная мощность

Максимальная мощность, которую резистор может рассеивать в виде тепла при постоянной электрической нагрузке без изменения параметров.

Предельное рабочее напряжение

Максимальное рабочее напряжение, которое может быть приложено к клеммам резистора без разрушения резистора. Это зависит от длины резистивного элемента.

Температурный коэффициент сопротивления

Изменение сопротивления при изменении температуры окружающей среды на один градус.

Допуск или точность

Допустимое отклонение от номинального значения сопротивления составляет от 10 до 30 процентов.

Износоустойчивость

Количество циклов перемещения подвижного контакта, при котором параметры переменного резистора остаются в пределах нормы.

Важно! Подстроечные резисторы не отличаются большим количеством рабочих циклов и не предназначены для частой регулировки сопротивления, в отличие от переменных.

Функциональная зависимость

Зависимость изменения сопротивления резистора от угла поворота ручки или движения курсора:

  1. Линейный: равномерное изменение сопротивления при перемещении подвижного контакта на определенное расстояние.
  2. Нелинейный (логарифмический и обратный логарифмический) — постепенное изменение сопротивления в начале и конце движения курсора и скачки посередине.

Обозначение функциональных характеристик:

  • А — линейный;
  • Б — логарифмический;
  • B — обратный логарифмический.

Уровень шумов

Электрические помехи, возникающие в результате работы подвижного контакта — зависят от состояния (износа) контактных поверхностей, степени давления ползуна и скорости его движения.

Что такое потенциометр и как его использовать на практике в схемах?

Потенциометр — это небольшой полезный компонент, которым вы должны уметь пользоваться.

Он часто используется в таких схемах, как регулировка громкости музыкального оборудования, регулировка яркости света и многое другое.

Если вы не знакомы с потенциометром, сначала это может показаться трудным для понимания. Но это не так. Ознакомьтесь с примерами подключения в конце, чтобы увидеть это в действии.

Что такое потенциометр?

Внутри это резистор. Но, если значение классического сопротивления резистора останется неизменным, в случае с потенциометром можно изменить значение сопротивления, поворачивая его ползунок.

Он имеет три контакта, а легенда выглядит так:

Между двумя боковыми контактами потенциометра есть полоска резистивного материала. Например, как углерод. Этот материал создает сопротивление.

Мы называем скользящий контакт промежуточным контактом.

При перемещении ползунка влево сопротивление между центральным и левым контактами уменьшается. И сопротивление между центральным штифтом и правым увеличивается.

Переместите ползунок вправо, и произойдет обратное.

При покупке потенциометра необходимо выбрать значение. Например 100 кОм. Это значение представляет собой сопротивление между двумя клеммными контактами. И это самое сильное сопротивление, которое вы можете получить от него.

Пример подключения № 1: Переменный резистор

Если вам нужен простой резистор, сопротивление которого вы хотите изменить, вам просто понадобятся два контакта: средний и один из боковых контактов.

На изображении выше показана простая схема управления светодиодом. Дополнительный резистор предназначен для предотвращения выключения светодиода, даже если вы измените сопротивление потенциометра на ноль.

Поверните вал потенциометра в одном направлении, и сопротивление увеличится. Поверните его в другую сторону, и сопротивление уменьшится.

Пример подключения №2: странное подключение

Иногда на схеме подключения можно увидеть потенциометр, подключенный следующим образом:

Средний и нижний контакты соединены. За что?

И как это влияет на выносливость?

Этот метод подключения фактически такой же, как подключение только двух контактов. Подключение третьего вывода к среднему никак не влияет на сопротивление.

Так зачем это делать?

все просто: некоторые люди предпочитают именно такое подключение из-за особенностей своей схемы.

Пример подключения № 3: вход громкости

В этом примере используются все три контакта на потенциометре, чтобы упростить регулировку громкости усилителя.

При таком подключении образуется делитель напряжения, который снижает напряжение входного сигнала. Чем больше вы поворачиваете ползунок, тем больше уменьшаете громкость.

Реализация такой схемы с потенциометром очень распространена в аудиотехнике.

Вопросы к зачету по работе.

Как определить номинальный ток и напряжение по известным значениям номинальной мощности и сопротивления?

Каковы общие сопротивления проводников, соединенных последовательно или параллельно?

Как рассчитать общее сопротивление смешанного соединения проводов?

теоретически обосновать необходимость выполнения условий
а также
при выборе реостата и потенциометра.

Лабораторная работа n. 2

Способы расширения пределов измерений электроизмерительных приборов

Изучите методы расширения пределов измерений амперметра и вольтметра.

Знания, необходимые для допуска к работе.

Схемы электрического учета;

Закон Ома для участка цепи постоянного тока;

Правильность последовательного и параллельного включения резисторов.

Краткие сведения из теории.

Для расширения пределов измерения электрических измерительных устройств используются методы последовательного или параллельного подключения к устройствам сопротивления, изменяющим ток в цепи или напряжение на выводах устройства.

если ток, протекающий в цепи, превышает максимально допустимый ток амперметра, для использования этого амперметра в этой цепи используется метод шунтирования (рис. 1). Он заключается в подключении параллельно амперметру шунтирующего сопротивления Rsh. В этом случае часть тока будет проходить через амперметр, а часть — через сопротивление шунта, а соотношение токов, протекающих через сопротивление шунта и через амперметр, обратно пропорционально отношению сопротивлений амперметра и амперметра происхождение:

а сумма токов, протекающих через амперметр и через шунт, равна полному току в электрической цепи:


.

Итак, метод расчета сопротивления шунта следующий:


,


,

где это находится , коэффициент, показывающий, во сколько раз ток в цепи превышает предельный ток амперметра.

для расширения пределов измерения вольтметра применяется последовательное подключение к нему дополнительного сопротивления, которое вместе с сопротивлением вольтметра образует фиксированный делитель напряжения (рис. 2). Коэффициент деления должен соответствовать отношению измеряемого напряжения к пределу напряжения вольтметра
… Общее напряжение равно сумме напряжений на вольтметре и дополнительном сопротивлении

 

 

 

 

 


,а напряжения на сопротивлении вольтметра и на дополнительном сопротивлении пропорциональны значениям их сопротивлений:


Простой вывод позволяет определить необходимое значение дополнительного сопротивления:

Амперметр с шунтирующим резистором и вольтметр с дополнительным резистором следует считать новыми приборами с расширенными диапазонами измерения.

Потенциометр — это устройство, которое у большинства из нас ассоциируется с ручкой регулировки громкости, выступающей из радиоприемника. Сегодня, в век цифровых схем, потенциометр используется не очень часто.

Алгоритм работы потенциометра, сравнение его с таковым у реостата

уместно раскрыть принцип одновременной работы ПТ, РС, поскольку он, по сути, входит в разные режимы:

Сравнение работы потенциометра и реостата

Принципы работы раскрываются закономерностями процесса изменения силы тока и напряжения. Для реостата берем лампочку для нагрузки (на схемах выше). С ростом разрешения на ПК то же самое происходит и с общим разрешением. (Rtotal) и так же уменьшается ток. В результате уменьшается как I на нагрузке, так и напряжение на ней.

Расчет общего сопротивления

Уменьшение / увеличение тока в цепи не обратно пропорционально току резистора. РС, так как кроме настраиваемого реостата R на нагрузке присутствует еще R, но неизменный. Только при Rresist >> Rn эти значения изменятся с пропорциональностью, близкой к обратной. Если вместо этого Rreost<<rн, то=»» это=»» приведет=»» к=»» тому,=»» что=»» i=»» через=»» нагрузку=»» почти=»» не=»» будет=»» меняться=»» при=»» изменении=»» r=»»></rн,>

Теперь мы объясним действие в процессе описания того, как изменяется нагрузка U: общее значение в источнике тока (Ust = Un + Upeost) между RT и U пропорционально их R:

Расчет напряжения источника

При его уменьшении происходит перераспределение общего U на ПК и одновременно увеличивается нагрузка U и, следовательно, I по нему.

Теперь обратимся к потенциометру. Это тот же реостат, но подключен по-другому и точнее отражает его суть, название «делитель напряжения».

Делитель напряжения с графиком

ПТ регулирует ток и напряжение на высокоомном оборудовании (на этом акцентируем внимание), то есть с этим параметром использование ПК нецелесообразно, а то и вовсе невозможно. Переменный резистор, такой как PT, подключается к источнику с нижними выводами A и B, которые являются концами обмотки, закрытыми (обжатыми) для удобства включения в схему. В отличие от ПК, терминал C подключен к потребителю, а также к нему подключены A и B.

Принцип работы ПТ:

  • на все эти резисторы подается напряжение;
  • но для потребителя удаляется только часть, которую можно отрегулировать, перемещая курсор D между точками A и B;
  • в этом случае указанное значение нагрузки Uн будет изменяться от 0 до максимального U источника.

U для потребителя может колебаться прямо пропорционально длине отрезка ^ AC, но может иметь и более сложную зависимость U = f (l), определяемую отношением нагрузки R к потенциометру R. Существуют такие модели:

Регулярность использования потенциометра

Как увеличить сопротивление переменного резистора

Чтобы увеличить сопротивление, нужно немного поработать, но можно удвоить сопротивление:

  • разбираем резистор скольжения, снимаем с него «подкову» с токопроводящим слоем:
  • ножом или мелкозернистой наждачной бумагой с внешнего и внутреннего концов дорожки, по которой движется курсор, аккуратно очистите часть графитового слоя.

уменьшить сопротивление намного проще — нужно подключить постоянное сопротивление в цепи параллельно резистору.

Включение переменных резисторов в электрическую цепь.

В электрических цепях переменные резисторы могут использоваться как реостат (регулируемое сопротивление) или как потенциометр (делитель напряжения). Если необходимо регулировать ток в электрической цепи, резистор включается реостатом, если напряжение, то включается потенциометром.

При включении сопротивления реостатом

задействовать среднюю и одну крайнюю булавку. Однако такое включение не всегда предпочтительнее, так как в процессе регулировки промежуточный вывод может случайно потерять контакт с резистивным элементом, что приведет к нежелательному прерыванию электрической цепи и, как следствие, возможному выходу из строя детали или электронное устройство в целом.

Для исключения случайного обрыва цепи свободный вывод резистивного элемента соединяют с подвижным контактом, так что при разрыве контакта электрическая цепь всегда остается замкнутой.

На практике включение с помощью реостата используется, когда вы хотите использовать переменный резистор в качестве дополнительного резистора или ограничителя тока.

При включении сопротивления потенциометром

используются все три выхода, что позволяет использовать их для делителя напряжения. Возьмем, к примеру, переменный резистор R1 с номинальным сопротивлением, который погасит почти все питающее напряжение, достигающее лампы HL1. Когда ручка резистора выкручена в крайнее верхнее положение согласно схеме, сопротивление резистора между верхним и средним выводами минимально, и все напряжение источника питания поступает на лампу и светится в полную силу.

Когда вы перемещаете ручку резистора вниз, сопротивление между верхней и средней клеммами будет увеличиваться, а напряжение на лампе будет постепенно уменьшаться, поэтому она не будет светиться на полную мощность. А когда сопротивление резистора достигнет максимального значения, напряжение на лампе упадет почти до нуля и погаснет. Именно по этому принципу происходит регулировка громкости в звуковоспроизводящем оборудовании.

Эту же схему делителя напряжения можно представить несколько иначе, в которой переменный резистор заменен двумя постоянными R1 и R2.

Ну в принципе это все, что я хотел сказать о резисторах переменного сопротивления. В заключительной части мы рассмотрим особый тип резисторов, сопротивление которых изменяется под действием внешних электрических и неэлектрических факторов — нелинейные резисторы. Удачи!

для стабилизации значения напряжения необходим регулятор электрического напряжения. Обеспечивает надежность и долговечность устройства.

Регулятор состоит из нескольких механизмов.

  • Клеммы 1 и 2 — питание, 3 и 4 — нагрузка
  • Клеммы 1 и 3 — нагрузка, 2 и 4 — питание

Ответы:

Вариант 1. Сопротивление резистора 10 кОм стандартное для установки регулятора, провода в цепи подключаются по принципу: 1 и 2 для блока питания, 3 и 4 для нагрузки — ток будет распределяться. Правильно выше требуемых полюсов должен быть установлен радиатор — для защиты от перегрева используется транзистор КТ 815 — это подходит всегда. В этом случае построенная схема заработает, регулятор заработает.

Вариант 2. Сопротивление 500 кОм слишком велико, плавность звука при работе будет нарушена или может вообще не работать, выводы 1 и 3 — нагрузка, 2 и 4 — питание, нужен радиатор, в схема, где был минус, будет плюс, любой транзистор — по сути, можно использовать все, что угодно. Регулятор не будет работать из-за того, что схема собрана, он будет неправильным.

Вариант 3. Сопротивление 10кОм, провода — 1 и 2 для нагрузки, 3 и 4 для питания, резистор имеет сопротивление 2кОм, транзистор КТ 815. Устройство работать не сможет, так как без радиатора перегревается.

Принцип работы регулятора напряжения для трансформатора

Для представленной схемы необходимы следующие элементы:

  • C1 при 0,34 мкФ при 17 В;
  • два резистора по 10 000 Ом 2 Вт;
  • третий резистор 100 Ом;
  • четвертый резистор на 32000 Ом;
  • пятый резистор — 3 4 00 Ом;
  • шестой резистор — 4200 Ом;
  • седьмой резистор — 4 6 00 Ом;
  • Четыре диода — Д246А;
  • стабилитрон — D814D;
  • тиристор — КУ202Н;
  • транзистор — КТ361Б;
  • транзистор — КТ315Б.

Для схемы можно использовать отечественные радиодетали. Если на охладителях разместить четыре диода и тиристор, то регулятор сможет обеспечить нагрузку в 9 ампер при напряжении в сети 220 вольт. В результате можно будет контролировать ток при нагрузке 2,1 киловатта.

Силовые компоненты в схеме — это всего два тиристора и диодный мост. Эти компоненты рассчитаны на 9 ампер при 400 вольт. Переменное электричество преобразуется в импульсное полярное электричество с помощью диодного моста. Тиристор отвечает за фазовое регулирование полупериодов. На систему управления поступает пятнадцать вольт и она ограничивается двумя резисторами R 1, R 2 и стабилитроном VD 5.

Для увеличения рассеиваемой мощности используются последовательные резисторы. Сначала ток на стыке резисторов R 6 и R 7 отсутствует, но затем он увеличивается, а также на эмиттере VT 1 он увеличивается, и в дальнейшем транзистор откроется. Два транзистора образуют тиристор малой мощности. Если ток, протекающий на базе перехода VT 1, больше допустимого значения, транзистор начинает открываться и разблокирует VT 2. В этом случае VT 2 открывает тиристор.

Как сделать регулятор напряжения для ламп

Для того чтобы лампа накаливания начала гореть равномернее ярче, создается регулятор напряжения. В представленной схеме использован недорогой микроконтроллер. В этой схеме можно использовать дискретные элементы. На представленной схеме 2 кнопки используются для регулировки яркости лампы. В схеме используется лампа.

Рассмотрим, по какому принципу работает представленная схема. Как только ток начинает течь к контакту X1, напряжение на элементах R 1, C 1, VD 2 и VD 3 выравнивается и падает до 5,2 В. Конденсаторы C 2, C 3, показанные на схеме, фильтруют его. Микропрограмма на микроконтроллере начинает опрашивать кнопки SB. В выходных цепях микросхемы D 1 и резистора R 3 генерируются прерывания, если напряжение из сети начинает уходить через ноль из-за этого срабатывает таймер TMRO on микроконтроллер и начинает загрузку записанных данных.

Как только таймер прекращает отсчет, происходит прерывание, по этой причине на порт 5 GP отправляется импульс длительностью 14 мкс. В результате на транзисторе открывается ключ с помощью импульса и открывается симистор. Угол ее открытия начнет постепенно меняться. В результате вы можете увидеть постепенное увеличение напряжения. Кнопки SB влияют на размыкание симистора в разные стороны.

Полученные данные записываются в память контроллера, в результате яркость увеличится до записанного значения. Для подавления скачков напряжения выше определенной скорости используется резистор R2. В представленной схеме используется маломощный симистор VS 1. Он имеет максимальный ток 2 А.

Оцените статью
Блог про Arduino
Adblock
detector