電位器知識

1.       電位器的作用

　　電位器實際上就是可變電阻器，由于它在電路中的作用是獲得與輸入電壓（外加電壓）成一定關(guān)系得輸出電壓，因此稱之為電位器。

2.       電路圖形符號

　　電位器阻值的單位與電阻器相同，基本單位也是歐姆，用符號Ω表示。電位器在電路中用字母R或RP（舊標(biāo)準(zhǔn)用W）表示，圖1是其電路圖形符號。

圖1 電位器電路圖形符號

3.       常用電位器實物圖、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用

　　常用電位器如表1所示。

表1 常用電位器實物圖及應(yīng)用

4.       電位器的主要參數(shù)

　　電位器的主要參數(shù)有標(biāo)稱阻值、額定功率、分辨率、滑動噪聲、阻值變化特性、耐磨性、零位電阻及溫度系數(shù)等。{{分頁}}

(1)    電位器的標(biāo)稱阻值和額定功率

①     電位器上標(biāo)注的阻值叫標(biāo)稱阻值。

②         電位器的額定功率是指在直流或交流電路中，當(dāng)大氣壓為87~107kPa，在規(guī)定的額定溫度下長期連續(xù)負(fù)荷所允許消耗的最大功率。線繞和非線繞電位器的額定功率系列入表2所示。

表2 電位器額定功率標(biāo)稱系列（單位：功率）

(2)    電位器的阻值變化特性

　　阻值變化特性是指電位器的阻值隨活動觸點(diǎn)移動的長度或轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的角度變化的關(guān)系，即阻值輸出函數(shù)特性。常用的阻值變化特性有3種，如圖2所示。

圖2 電位器阻值變化曲線

　　直線式（X型）：隨著動角點(diǎn)位置的變化，其阻值的變化接近直線。

　　指數(shù)式（Z型）：電位器阻值的變化與動角點(diǎn)位置的變化成指數(shù)關(guān)系。

①直線式電位器的阻值變化與旋轉(zhuǎn)角度成直線關(guān)系。當(dāng)電阻體上的導(dǎo)電物質(zhì)分布均勻時，單位長度的阻值大致相等。它適用于要求調(diào)節(jié)均勻的場合（如分壓器）。

②指數(shù)式電位器因電阻體上的導(dǎo)電物質(zhì)分布不均勻，電位器開始轉(zhuǎn)動時，阻值變化較慢，轉(zhuǎn)動角度增大時，阻值變化較陡。指數(shù)式電位器單位面積允許承受的功率不等，阻值變化小的一端允許承受的功率較大。它普遍應(yīng)用于音量調(diào)節(jié)電路里，因為人耳對聲音響度的聽覺最靈敏，當(dāng)音量大到一定程度后，人耳的聽覺逐漸變遲鈍。所以音量調(diào)節(jié)一般采用指數(shù)式電位器，使聲音的變化顯得平穩(wěn)、舒適。{{分頁}}

③對數(shù)式電位器因電阻體上導(dǎo)電物質(zhì)的分布也不均勻，在電位器開始轉(zhuǎn)動時，其阻值變化很快，當(dāng)轉(zhuǎn)動角度增大時，轉(zhuǎn)動到接近阻值大的一端時，阻值變化比較緩慢。對數(shù)式電位器適用于與指數(shù)式電位器要求相反的電子電路中，如電視機(jī)的對比度控制電路、音調(diào)控制電路。

(3)    電位器的分辨率

　　電位器的分辨率也稱為分辨力，對線繞電位器來講，當(dāng)動接點(diǎn)每移動一圈時，輸出電壓不連續(xù)的發(fā)生變化，這個變化量與輸出電壓的比值為分辨率。直線式線繞電位器的理論分辨率為繞線總匝數(shù)N的倒數(shù)，并以百分?jǐn)?shù)表示。電位器的總匝數(shù)越多，分辨率越高。

(4)    電位器的最大工作電壓

　　電位器的最大工作電壓是指電位器在規(guī)定的條件下，長期可靠地工作而不損壞，所允許承受的最高點(diǎn)工作電壓，也稱為額定工作電壓。

　　電位器的實際工作電壓要小于額定工作電壓。如果實際工作電壓高于額定工作電壓，則電位器所承受的功率要超過額定功率，則導(dǎo)致電位器過熱損壞。

(5)    電位器的動噪聲

　　當(dāng)電位器在外加電壓作用下，其動接觸點(diǎn)在電阻體上滑動時，產(chǎn)生的電噪聲稱為電位器的動噪聲。動噪聲是滑動噪聲的主要參數(shù)之一，動噪聲值的大小與轉(zhuǎn)軸速度、接觸點(diǎn)和電阻體之間的接觸電阻、電阻體的電阻率不均勻變化、動接觸點(diǎn)的數(shù)目以及外加電壓的大小有關(guān)。

5.       電位器結(jié)構(gòu)和種類

　　電位器由外殼、滑動軸、電阻體和三個引出端組成，如圖3所示。電位器的種類很多，按調(diào)節(jié)方式可分為旋轉(zhuǎn)式（或轉(zhuǎn)柄式）和直滑式電位器；按聯(lián)數(shù)可分為單聯(lián)式和多聯(lián)式電位器；按有無開關(guān)分為無開關(guān)和有開關(guān)兩種；按阻值輸出函數(shù)特性可分為直線式電位器、指數(shù)式電位器和對數(shù)式電位器三種。如實芯電位器、片式電位器、碳膜電位器、玻璃釉電位器、精密導(dǎo)電塑料電位器和其他電位器。

6.       電位器的應(yīng)用

（1）       調(diào)光臺燈電路

　　圖4所示是一個簡單實用的調(diào)光臺燈電路。調(diào)節(jié)RP的阻值，可改變電容C充電達(dá)到U_G值得時間，即調(diào)整晶閘管的導(dǎo)通角，使晶閘管早一點(diǎn)或遲一點(diǎn)觸發(fā)導(dǎo)通，從而調(diào)節(jié)晶閘管的輸出電壓，使燈兩端電壓能在0~220V間變化。電壓高，燈發(fā)光亮；電壓低，燈發(fā)光暗。{{分頁}}

　　圖3 普通電位器結(jié)構(gòu)圖                       圖4 調(diào)光臺燈電路

(2)直流穩(wěn)壓電源電路

　　直流穩(wěn)壓電源電路如圖5所示。一般R₄可選小功率碳膜電位器、RP選大功率的線繞滑動式電位器。調(diào)節(jié)R₄的阻值可改變輸出電壓U的高低，調(diào)節(jié)RP可測試電源的帶負(fù)載能力。

圖5 直流穩(wěn)壓電源電路