Entendendo Circuitos de Potenciômetro: Funcionalidade, Aplicações e Insights Principais

Potenciômetros são componentes eletrônicos. Este artigo descreverá este resistor em detalhes. E assim, continue lendo para aprender mais.

1. Breve Introdução ao Potenciômetro (POT)

(Símbolo de circuito de um potenciômetro)

Um potenciômetro (também conhecido como pot ou potmeter) consiste em um resistor variável de três terminais cuja resistência é variada manualmente para controlar o fluxo de corrente elétrica. Um divisor de tensão alcança uma tensão de saída ajustável.

Tipicamente, um potenciômetro normal tem três terminais, que incluem um resistor, um cursor e um eixo. Materiais resistivos fazem potenciômetros, e você cria esses materiais cimentando cerâmica e partículas metálicas, como composição de carbono, juntas antes de combiná-las para criar Cermet.

Além disso, duas partes compõem cada potenciômetro: uma seção deslizante e uma seção não deslizante. Então, cursor refere-se ao contato deslizante do potenciômetro que se move com o fio. Cursores podem mover-se tanto em movimento rotacional quanto translatório, ou ambos.

Seu elemento resistivo, a trilha, tem dois terminais conectados a ele, enquanto seu terceiro se relaciona ao contato deslizante. Este terminal controla um resistor variável. Ambos resistores angulares e planos são adequados. Quando você usa designs angulares, cursores são lineares mas rotativos quando usando designs planos.

A resistência pode mudar de zero a um limite superior definido deslizando o contato sobre uma tira resistiva em seus dispositivos elétricos. De acordo com a lei de Ohm, quando a resistência muda, a corrente através do circuito muda. Este processo, por sua vez, muda a tensão através do material resistivo.

2. Diferentes Tipos de Potenciômetros

(Potenciômetros Deslizantes)

Baseado na geometria da tira resistiva, existem dois tipos de potenciômetros:

• Potenciômetro Rotativo
• Potenciômetro Linear

Um tem uma tira resistiva em forma de arco, enquanto o outro tem um cursor que desliza linearmente sobre essa tira.

Potenciômetro Rotativo

Você usa principalmente um potenciômetro rotativo para ajustar a tensão de alimentação a uma porção particular de um circuito eletrônico. O controlador de volume de um rádio transistor é um exemplo de potenciômetro rotativo que regula a fonte de alimentação para o amplificador em equipamentos de áudio usando seu botão rotativo.

Você coloca uma resistência semi-circular semi-resistiva entre os dois contatos terminais do potenciômetro. Em seguida, um contato deslizante anexado com um botão rotativo conecta o pino central do dispositivo à resistência. Rotacionar o botão move o contato deslizante na resistência semi-circular. Depois, você obtém uma tensão externa entre o contato deslizante e um contato final da resistência. Carregadores de bateria para subestações usam um pot para ajustar a tensão de carregamento de sua aplicação de potência.

Comumente, potenciômetros do tipo rotativo ajudam a controlar tensão suavemente, mas existem muitos outros usos para eles.

Potenciômetro Linear

Potenciômetros lineares são idênticos a potenciômetros rotativos, mas o contato deslizante move-se linearmente em vez de rotativamente. Eles também são conhecidos como Audio Taper. Um resistor reto conecta-se através da fonte de tensão em duas extremidades. E, através de uma trilha anexada ao resistor, um contato deslizante anexa-se ao resistor. Um terminal do contato deslizante conecta-se ao circuito de entrada, enquanto o outro terminal do resistor conecta o circuito de saída.

Em nossas vidas diárias, usamos este tipo de potenciômetro para medir a tensão através de um ramo de um circuito, medir a resistência interna de uma célula de bateria, comparar uma célula de bateria com uma célula padrão, e finalmente, fornecer equilíbrio em sistemas de mixagem de música e som.

3. Princípio de Funcionamento do Circuito Potenciômetro

(Um potenciômetro com elementos resistivos, mostrando resistores fixos equivalentes.)

Ao conectar seus três terminais a um circuito elétrico, um potenciômetro controla sua saída. Um dos terminais conectará ao cursor, e então dois dos terminais fixos conectar-se-ão a ambas as extremidades dos elementos resistivos quando seus contatos deslizantes movem resistência consistente formas. Potenciômetros aplicam uma tensão através da resistência de um resistor. Então, você pode calcular a tensão de saída olhando a queda de tensão entre os contatos deslizantes e fixos.

Novamente, é possível usar potenciômetros como divisores de tensão. Tipicamente, todos os três pinos conectam-se ao potenciômetro para atuar como divisor de tensão. Assim, quando você usa o potenciômetro como divisor de tensão, a posição do cursor determina a tensão de saída.

4. As Características do Potenciômetro

As principais características dos potenciômetros são as seguintes:

TAPER (Curva)

Um taper de potenciômetro é uma relação entre a posição do contato deslizante e sua resistência. Além disso, a relação entre posição relativa e razão de resistência é geralmente linear na grande maioria dos resistores variáveis. Por exemplo, a resistência variável é metade de seu valor de escala total quando o contato deslizante está na posição central. O uso de tapers logarítmicos não lineares é comum em dispositivos ativos específicos do dia a dia, incluindo controle de volume de áudio.

Códigos de Marcação

Você deve considerar a resistência máxima de um potenciômetro ao escolher um. Fabricantes usam códigos de marcação já que eles ajudam a indicar a resistência máxima no seu resistor ohm. Por exemplo, um pot marcado com resistência de 100K significa que seu limite máximo é cem Ohms.

Resolução

Podemos apenas mudar a resistência do pot até certo ponto à medida que variamos a resistência. A resolução de um pot é sua capacidade de mudar resistência. Portanto, quando dizemos que a resistência do pot é 20k Ohms, com uma resolução de 0,5, a mudança mínima na resistência será 0,5Ω, e os valores que obtemos para as menores mudanças serão 0,5, 1,5, 2 Ohms.

Resistência Hop On Hop Off

Como já sabemos, existem três terminais em um pot. E, há um metal em cada terminal com baixa resistência. Como resultado, sempre que o cursor entra ou sai desta região, haverá uma mudança súbita na resistência. Esta é a resistência hop on hop off.

5. Aplicação de Potenciômetros

(Um potenciômetro sendo calibrado, então medindo uma tensão desconhecida. R₁ é a resistência de todo o fio de resistência.)

Um potenciômetro essencialmente funciona como um divisor de tensão ajustável. No entanto, usa-se em muitas indústrias e aplicações também. Nesta lista, categorizamos algumas das aplicações de potenciômetros:

1. Potenciômetros como Controladores:

• Primeiro, em aplicações onde há uma exigência para variação manual de tensão de entrada, potenciômetros podem funcionar como dispositivos de entrada controlados pelo usuário. É comum que pedais de acelerador, por exemplo, sejam pots dual-gang para aumentar a redundância do sistema. Também usamos joysticks como entradas controladas pelo usuário em máquinas.
• Em sistemas de áudio. Também é comum que dispositivos de controle de volume usem potenciômetros com tapers logarítmicos devido à resposta logarítmica da nossa audição à pressão sonora. Este é um Potenciômetro de Taper Logarítmico. A transição de um som alto para um som suave (e vice-versa) será mais suave com um potenciômetro de taper logarítmico. Pots motorizados com taper logarítmico lidam principalmente com esta aplicação.

2. Potenciômetros como Dispositivos de Medição:

• Potenciômetros são instrumentos padrão para medir tensão, e seu propósito original era medir e controlar a tensão de alimentação.
• Adicionalmente, você pode usá-los como transdutores na medição de distâncias e ângulos já que convertem a posição do cursor em saída elétrica.

3. Potenciômetros como Sintetizadores e Calibradores:

• Por fim, é possível usar potenciômetros em um circuito para obter a saída desejada. Também é comum montar um pot preset em uma placa de circuito ao calibrar um dispositivo. A maioria destes permanece na placa de circuito permanentemente.

Resumo

Para concluir, um potenciômetro aparece em vários dispositivos ativos diferentes que usamos diariamente. Existem diferentes tipos de potenciômetros e eles tipicamente têm três terminais que incluem, um resistor, um cursor e um eixo.

Por favor, sinta-se à vontade para nos contatar se tiver alguma dúvida sobre potenciômetros ou qualquer outra coisa relacionada a este assunto. Nossa equipe está disponível para responder quaisquer perguntas que você possa ter.