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（舊標準用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、結構特點及應用

　　常用電位器如表1所示。

表1 常用電位器實物圖及應用

4.       電位器的主要參數

　　電位器的主要參數有標稱阻值、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等。{{分頁}}

(1)    電位器的標稱阻值和額定功率

①     電位器上標注的阻值叫標稱阻值。

②         電位器的額定功率是指在直流或交流電路中，當大氣壓為87~107kPa，在規定的額定溫度下長期連續負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移動的長度或轉軸轉動的角度變化的關系，即阻值輸出函數特性。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）：隨著動角點位置的變化，其阻值的變化接近直線。

　　指數式（Z型）：電位器阻值的變化與動角點位置的變化成指數關系。

①直線式電位器的阻值變化與旋轉角度成直線關系。當電阻體上的導電物質分布均勻時，單位長度的阻值大致相等。它適用于要求調節均勻的場合（如分壓器）。

②指數式電位器因電阻體上的導電物質分布不均勻，電位器開始轉動時，阻值變化較慢，轉動角度增大時，阻值變化較陡。指數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。它普遍應用于音量調節電路里，因為人耳對聲音響度的聽覺最靈敏，當音量大到一定程度后，人耳的聽覺逐漸變遲鈍。所以音量調節一般采用指數式電位器，使聲音的變化顯得平穩、舒適。{{分頁}}

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

(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，當動接點每移動一圈時，輸出電壓不連續的發生變化，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N的倒數，并以百分數表示。電位器的總匝數越多，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，則導致電位器過熱損壞。

(5)    電位器的動噪聲

　　當電位器在外加電壓作用下，其動接觸點在電阻體上滑動時，產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之一，動噪聲值的大小與轉軸速度、接觸點和電阻體之間的接觸電阻、電阻體的電阻率不均勻變化、動接觸點的數目以及外加電壓的大小有關。

5.       電位器結構和種類

　　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，按調節方式可分為旋轉式（或轉柄式）和直滑式電位器；按聯數可分為單聯式和多聯式電位器；按有無開關分為無開關和有開關兩種；按阻值輸出函數特性可分為直線式電位器、指數式電位器和對數式電位器三種。如實芯電位器、片式電位器、碳膜電位器、玻璃釉電位器、精密導電塑料電位器和其他電位器。

6.       電位器的應用

（1）       調光臺燈電路

　　圖4所示是一個簡單實用的調光臺燈電路。調節RP的阻值，可改變電容C充電達到U_G值得時間，即調整晶閘管的導通角，使晶閘管早一點或遲一點觸發導通，從而調節晶閘管的輸出電壓，使燈兩端電壓能在0~220V間變化。電壓高，燈發光亮；電壓低，燈發光暗。{{分頁}}

　　圖3 普通電位器結構圖                       圖4 調光臺燈電路

(2)直流穩壓電源電路

　　直流穩壓電源電路如圖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。調節R₄的阻值可改變輸出電壓U的高低，調節RP可測試電源的帶負載能力。

圖5 直流穩壓電源電路