Потенциометрические датчики

Хабаров Данил Витальевич – студент Самарского государственного технического университета.

Аннотация: Данная статья обсуждает роль потенциометрических датчиков в современных электротехнологиях. Статья описывает различные типы потенциометрических датчиков и их применение в различных отраслях.

Ключевые слова: потенциометрические датчики, виды потенциометрических датчиков, устройства, электроника, электротехнологии.

Потенциометрические датчики являются одним из наиболее распространенных типов датчиков, используемых для измерения различных физических величин. Они основаны на принципе изменения сопротивления в зависимости от воздействующего на них внешнего воздействия.

Основным элементом потенциометрического датчика является потенциометр, который представляет собой переменное сопротивление. Конструкция прибора включает в себя:

1. Резистивный элемент. Бывают резисторы из металлокерамики, углеродистых веществ, проводящих пластиков, проволочных проводников и пр.
2. 3 вывода. 2 из них соединяются друг с другом, а третий снабжен подвижным контактом.
3. Ползунок. Он подключен к подвижному контакту и выполняет функцию регулирования сопротивления.
4. Ручка потенциометра. С ее помощью устройство приводится в действие.

Потенциометры можно классифицировать по различным признакам, несмотря на схожие принципы работы и функциональные особенности:

1. По способу установки. Бывают монтажные (припаянные к плате), фиксированные (однооборотные, многооборотные, двойные);
2. По назначению. Переменные (рассчитаны на большое количество регулировок) и устройства точной настройки (устанавливаются для однократной регулировки значения сопротивления);
3. По типу резистора: линейные (скользящие, двойные и многооборотные), логарифмические и экспоненциальные.

Рисунок 1. Конструктивно потенциометрический датчик: 1-каркас; 2- обмотка, одним слоем; 3- движок (щетка).

Когда на потенциометр подается электрическое напряжение, ток протекает через него, и его сопротивление определяется положением подвижного вывода. Если подвижный вывод находится в середине потенциометра, сопротивление будет равно половине общего сопротивления. При перемещении подвижного вывода в одну или другую сторону, сопротивление будет изменяться пропорционально его положению.

Потенциометрические датчики могут быть использованы для измерения различных физических величин, таких как угол поворота, длина, давление, температура и другие. Для этого они могут быть интегрированы в различные устройства и системы, такие как регуляторы, джойстики, рулевые колонки автомобилей и другие.

Рисунок 2. Датчик углового перемещения: на выводы 2-3 подается входное и переменное напряжение.

Преимущества потенциометрических датчиков включают их простоту и низкую стоимость производства, а также высокую точность измерений при правильной калибровке. Они также обладают хорошей линейностью и стабильностью работы.

Однако у потенциометрических датчиков есть и некоторые недостатки. Они могут быть подвержены износу и коррозии, особенно при использовании в агрессивных средах. Кроме того, они могут быть чувствительны к вибрациям и ударам, что может привести к искажению измерений.

Основным параметром при выборе потенциометра является номинальное сопротивление. Информацию об этом параметре можно получить из инструкции к прибору. Также при выборе прибора необходимо учитывать следующие моменты:

• Погрешность в процентах;
• Наличие термического сопротивления;
• Диапазон рабочих температур;
• Угол поворота;
• Износостойкость.

В целом, потенциометрические датчики являются важным инструментом для измерения различных физических величин. Их простота и низкая стоимость делают их широко применимыми в различных областях, от промышленности до бытовой техники. Однако при выборе и использовании потенциометрического датчика необходимо учитывать его особенности и ограничения, чтобы обеспечить точные и надежные измерения.

Потенциометры также эволюционировали с развитием технологий. Появились цифровые потенциометры - специализированные микросхемы. С развитием технологий появились цифровые потенциометры, представляющие собой специализированные микросхемы. В зависимости от конкретного применения различают варианты корпусов, проценты допусков и значения сопротивления, которые изменяются линейно или логарифмически. Важно понимать, как работают потенциометры, потому что мы сталкиваемся с ними каждый день, они всегда вокруг нас, и почти все электронные устройства в той или иной форме оснащены потенциометрами.

Список литературы

1. Лосев А.К. Линейные радиотехнические цепи: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 1971.
2. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. / Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 203. – 608 с.