Potentiometers 36 _____________________________________________________________________________ §2. Potentiometers. §2.1 Bijzonderste specificaties. Het elektrisch actief gedeelte van een potentiometer is een weerstandselement. Aan beide e uiteinden van het resistief element zijn vaste uitgangsklemmen verbonden ; de 3 klem is verbonden met een beweegbaar geleidend contact (wiper) dat over het resistief element glijdt. Naast specificaties die gelijkaardig zijn met deze der vaste weerstanden vermeldt de constructeur in het bijzonder voor potentiometers : • de resolutie : de kleinste waarde waarover de weerstand kan veranderd worden; heeft alleen zin voor draadgewonden potentiometers (grootteorde 0,2 à 1 %). Voor andere potentiometers zegt men dat de resolutie ∞ is. • residuele weerstand : de weerstand tussen een eindklem en de aftakklem wanneer de wiper tegen de betreffende eindklem gepositionneerd staat. • contactweerstand : overgangsweerstand tussen wiper en weerstandselement Soms wordt de contactweerstandsvariatie opgegeven wanneer de wiper met constante snelheid over het volledige weerstandstraject wordt verplaatst (grootteorde : < 200 m Ω voor een goede draadgewonden potmeter). • de verandering van de weerstand in functie van de draaihoek : men onderscheidt o.a. een lineaire, logarithmische, invers logarithmische,... (figuur 2.1 ). Figuur 2.1 Weerstand in functie van de draaihoek • de isolatieweerstand : de gelijkspanningsweerstand tussen één van de drie klemmen en het potmeterhuis, de as of andere “hardware mounting”. (bvb. 1 000 MΩ bij 500 V DC) Potentiometers 37 _____________________________________________________________________________ § 2.2 Soorten potentiometers, eigenschappen Naargelang de aard van het weerstandselement onderscheidt men : Koolpotentiometers : op een isolerende drager (bvb. een plastic laminaat) is een koolstofweerstandselement aangebracht. Om de eigenschappen te verbeteren gebruikt men soms een mengsel van koolstof + keramisch materiaal. Typische gegevens : range : 100 Ω - 4.7 MΩ (E3-serie) lin, log ,inv. log tolerantie : 20% dissipatie : 0,1 - 0,25 W bij omgevingstemperatuur 40°C TC R : hoog (± 500 ppm/°C) maximum werktemperatuur : ≈ 85°C gevoelig voor vochtigheid Koolpotentiometers worden gebruikt voor video, audio en industriële toepassingen waar geen strenge elektrische of mechanische eisen gesteld worden en waar een lage prijs belangrijk is. Cermetpotentiometer : een geleidend mengsel van metaaldeeltjes + keramisch materiaal (cermet = ceramic + metal) wordt op een isolerend substraat (aluminium oxide) aangebracht. Typische gegevens : range : 220 Ω - 4.7 MΩ (standaardtolerantie 10 %). dissipatie : 0,75 - 3 W ; overbelasting is toegestaan TC R : 50 à 100 ppm/°C maximum werktemperatuur ≈ 150°C behoorlijke stabiliteit. Potentiometer op basis van conductieve plastic : het weerstandselement bestaat uit een mengsel van koolstof en kunststofmateriaal (filler), aangebracht op een isolerende drager (bvb Mylar). Typische gegevens : range : 5 K - 5 MΩ (standaardtolerantie 10 %). dissipatie : 0.2 - 2W (grotere types) Potentiometers 38 _____________________________________________________________________________ TC R : groot : 400 ppm/°C 7 long rotational life : bvb. > 10 rotaties. gevoelig voor vochtigheid. Wordt gebruikt in combinatie met DC-motor als positie-transducer. Draadgewonden potentiometer : draadpotentiometers met lage weerstandswaarde zijn gewikkeld met een Cu-legeringsmateriaal, hoog ohmige draadpotentiometers zijn gewikkeld met Nichroom- draad. Typische gegevens : range : 10 Ω - 100 K (standaardtolerantie 5 %) power rating : hoog : 0,5 - 6 W. TCR : klein : 20 ppm/°C operating temperature ≈ 150°C zeer kleine kontaktweerstandsvariatie zeer goede “long term stability” Parasitaire inductantie en capaciteit kunnen een probleem vormen op hogere frequenties. Een draadgewonden potentiometer waarvan het vermogen > 5 W wordt doorgaans rheostaat genoemd. Naargelang het doel in de schakeling onderscheidt men o.a. : • preset- of trim-potentiometer : hebben een eenmalige afregelfunctie, komen voor in de 4 uitvoeringsvormen voor het weerstandselement, hebben een beperkt “rotationaal life”. • control potentiometer : worden gebruikt voor controle- en insteldoeleinden : bvb. regeling van geluidsterkte, toonregeling in audioapparatuur ; brightness en contrast control in TV apparatuur.... De 4 soorten weerstandselementen komen voor. Naargelang de mechanische constructie onderscheidt men o.a. • single turn potmeter : mechanische input ≤ 360° Potentiometers 39 _____________________________________________________________________________ • multi turn potmeter : mechanische input > 360°. Het aantal toeren kan bvb. tot 25 variëren. In het bijzonder is de 10-toerenpot goed bekend. Multiturn pots zijn geschikt voor precieze instelling van de weerstandswaarde (bvb. vertraagde tijdbasisinstelling v.e. oscilloscoop,...). • slide potentiometer ( schuifpotentiometer): lineaire mechanische input. • tandem : 2 weerstandselementen gecontroleerd door 1 mechanische as ; men spreekt ook van een “ganged pot”. • twin : 2 weerstandselementen, elk afzonderlijk gecontroleerd door 2 concentrische mechanische assen • triple : single + tandem • potentiometers voorzien van schakelaars..... Potentiometers 40 _____________________________________________________________________________ Figuur 2.2 Enkele types potentiometers
© Copyright 2024 ExpyDoc
