什么是电位器

17 Mar 2025 | 5 分钟阅读

电位器是指具有三个端子的可变电阻器,其电阻值用于调节电流的流动。随着温度升高,由于电位器的电阻,限制了大量电流,只有少量电流可以通过电路。随着温度降低,由于电位器的电阻低,更大的电流流过电路。它用于确定电动势(Electromotive Force)。它也称为电位计或电位器。它是一种无源可变电阻,带有线绕或碳绕,具有三个端子,用于获得所需的电压分配。因此,它的名称是可变电压分压器。

电位器如何工作?

正如我们所知,电位器有三个端子,并用于不同类型的电气和电子电路。要了解电位器的工作原理,我们使用电阻原理。

分压的最简单方法是取一个电阻器(线绕)并将其连接到滑动触点。下图描绘了电位器(可变电压分压器),它由一个带有滑动触点的线绕电阻器组成。

在给定的图中,滑动触点或旋转轴位于位置 P。端子 P 和旋转轴之间的电阻更像是端子 Q 和滑动触点之间的电阻。旋转轴和端子 Q 之间的电压为一半。

What is Potentiometer

让我们举个例子,假设一个总电压为 120V 的电池,端子 Q 和旋转轴之间的电压为 30V,端子 P 和旋转轴之间的电压为 80V。如果旋转轴向端子 P 移动,电阻减小。现在,端子 Q 上的电压更高。类似地,电位器会分压。

电位器由一个长度为 L 的长电阻丝和一个已知电动势 V 的电池组成。考虑一个初级电路布置,其中 L 的两端连接到电池端子。电路的一端通过要确定的电动势 E 所代表的电池连接。电路的另一端连接到检流计 G。该电路被视为次级电路。

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电位器的工作原理主要取决于电路的电动势,该电动势与具有恒定电流的均匀横截面积的导线长度成正比。让我们通过推导来理解电位器的工作原理。

我们知道:

V = IR(欧姆定律),其中 V = 电压,I = 电流,R = 电阻。

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其中,

m = 电位器导线长度

E = 电池的较低电动势

P = 常数

电势差为零,没有电流流动,因此检流计处于零点检测状态。m 是零点长度,未知电动势可以通过知道 m 和 P 来找到

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由于电动势有两个不同的电池,设 N1 为电动势 E1 的第一个电池,L2 为电动势 E2 的第二个电池。

因此,

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电位器类型

电位器由各种材料制成,如碳膜、金属膜、导电塑料等。根据其工作原理,电位器分为三种类型:旋转电位器、线性电位器和数字电位器。最流行的电位器类型是旋转式电位器。

旋转电位器

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电位器主要用于为电气和电子电路的某个部分提供可调的电源电压。旋转电位器的最佳例子是我们日常生活中在音响系统中使用过的音量控制器,其中旋转旋钮用于控制扬声器的供电。它为电子和电气电路提供可调的电源电压。

线性电位器

线性电位器和旋转电位器的功能相似,但与旋转电位器中的半圆形电阻不同,这里有一个线性电阻和一个旋转轴。线性电阻的两端连接到输入电压源,输出则取自旋转轴和线性电阻的任意一端。借助线性电位器,可以测量电路分支上的电压。

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数字电位器

数字电位器(也称为 Digi Pot)与旋转和线性电位器等机械电位器相比,提供了最准确的测量。数字电位器不受湿度、冲击、振动等任何环境变化的影响。数字电位器提供高可靠性和准确性,并且功耗非常低。Renesas 的 M52429 和 Microchip 的 MCP41010 是最流行的数字电位器 IC。

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电位器应用

音频控制:旋转电位器和线性电位器用于控制音频设备中与音频相关的信号(如音量)。例如,扬声器、移动设备、收音机等。

运动控制:在电路中,它用于创建闭环控制。电位器也用作位置反馈设备,称为伺服机构。

电视:在电视中,它用于调节图像质量,如亮度、色彩、对比度等。它也用于调节电视的音频。

传感器:电位器产生很大的输出信号,因此它被用于设计位移传感器。

变阻器和电位器之间的区别

变阻器是一种用于通过改变电阻来调节电流的仪器。变阻器的功能与电阻器相同,只是电阻可以改变;变阻器上的主要部分是引起电阻变化的原因,触点安装的长度决定了变阻器提供的电阻。如果要确定所需的电流,需要将电源串联到变阻器,并将电流表串联到变阻器输出;通过移动触点,可以看到电流表显示的数量在变化。当你获得所需的电流时,你可以将触点保留在该位置。

电位器是指具有三个端子的可变电阻器,其电阻值用于调节电流的流动。随着温度升高,由于电位器的电阻,限制了大量电流,只有少量电流可以通过电路。随着温度降低,由于电位器的电阻低,更大的电流流过电路。

变阻器和电位器之间的区别

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变阻器电位器
变阻器也是三端设备,但在电路连接时只使用两个端子。电位器是指具有三个端子的可变电阻器,其电阻值用于调节电流的流动。
变阻器是可变电阻设备。电位器是可变电压设备。
用于高功率应用。用于低功率应用。
由金属带、碳盘等材料制成。由石墨等材料制成。
串联连接到电路。并联连接到电路。

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