电位器知识

1. 电位器的作用
  电位器实际上就是可变电阻器，由于它在电路中的作用是获得与输入电压（外加电压）成一定关系得输出电压，因此称之为电位器。
  2. 电路图形符号
  电位器阻值的单位与电阻器相同，基本单位也是欧姆，用符号Ω表示。电位器在电路中用字母R或RP（旧标准用W）表示，图1是其电路图形符号。
  
  图1 电位器电路图形符号
  
  3. 常用电位器实物图、结构特点及应用
  常用电位器如表1所示。
  表1 常用电位器实物图及应用
  
  4. 电位器的主要参数
  电位器的主要参数有标称阻值、额定功率、分辨率、滑动噪声、阻值变化特性、耐磨性、零位电阻及温度系数等。
  (1) 电位器的标称阻值和额定功率
  ① 电位器上标注的阻值叫标称阻值。
  ② 电位器的额定功率是指在直流或交流电路中，当大气压为87~107kPa，在规定的额定温度下长期连续负荷所允许消耗的最大功率。线绕和非线绕电位器的额定功率系列入表2所示。
  表2 电位器额定功率标称系列（单位：功率）
  
  (2) 电位器的阻值变化特性
  阻值变化特性是指电位器的阻值随活动触点移动的长度或转轴转动的角度变化的关系，即阻值输出函数特性。常用的阻值变化特性有3种，如图2所示。
  
  图2 电位器阻值变化曲线
  直线式（X型）：随着动角点位置的变化，其阻值的变化接近直线。
  指数式（Z型）：电位器阻值的变化与动角点位置的变化成指数关系。
  ①直线式电位器的阻值变化与旋转角度成直线关系。当电阻体上的导电物质分布均匀时，单位长度的阻值大致相等。它适用于要求调节均匀的场合（如分压器）。
  ②指数式电位器因电阻体上的导电物质分布不均匀，电位器开始转动时，阻值变化较慢，转动角度增大时，阻值变化较陡。指数式电位器单位面积允许承受的功率不等，阻值变化小的一端允许承受的功率较大。它普遍应用于音量调节电路里，因为人耳对声音响度的听觉最灵敏，当音量大到一定程度后，人耳的听觉逐渐变迟钝。所以音量调节一般采用指数式电位器，使声音的变化显得平稳、舒适。
  ③对数式电位器因电阻体上导电物质的分布也不均匀，在电位器开始转动时，其阻值变化很快，当转动角度增大时，转动到接近阻值大的一端时，阻值变化比较缓慢。对数式电位器适用于与指数式电位器要求相反的电子电路中，如电视机的对比度控制电路、音调控制电路。
  (3) 电位器的分辨率
  电位器的分辨率也称为分辨力，对线绕电位器来讲，当动接点每移动一圈时，输出电压不连续的发生变化，这个变化量与输出电压的比值为分辨率。直线式线绕电位器的理论分辨率为绕线总匝数N的倒数，并以百分数表示。电位器的总匝数越多，分辨率越高。
  (4) 电位器的最大工作电压
  电位器的最大工作电压是指电位器在规定的条件下，长期可靠地工作而不损坏，所允许承受的最高点工作电压，也称为额定工作电压。
  电位器的实际工作电压要小于额定工作电压。如果实际工作电压高于额定工作电压，则电位器所承受的功率要超过额定功率，则导致电位器过热损坏。
  (5) 电位器的动噪声
  当电位器在外加电压作用下，其动接触点在电阻体上滑动时，产生的电噪声称为电位器的动噪声。动噪声是滑动噪声的主要参数之一，动噪声值的大小与转轴速度、接触点和电阻体之间的接触电阻、电阻体的电阻率不均匀变化、动接触点的数目以及外加电压的大小有关。
  5. 电位器结构和种类
  电位器由外壳、滑动轴、电阻体和三个引出端组成，如图3所示。电位器的种类很多，按调节方式可分为旋转式（或转柄式）和直滑式电位器；按联数可分为单联式和多联式电位器；按有无开关分为无开关和有开关两种；按阻值输出函数特性可分为直线式电位器、指数式电位器和对数式电位器三种。如实芯电位器、片式电位器、碳膜电位器、玻璃釉电位器、精密导电塑料电位器和其他电位器。
  6. 电位器的应用
  （1） 调光台灯电路
  图4所示是一个简单实用的调光台灯电路。调节RP的阻值，可改变电容C充电达到UG值得时间，即调整晶闸管的导通角，使晶闸管早一点或迟一点触发导通，从而调节晶闸管的输出电压，使灯两端电压能在0~220V间变化。电压高，灯发光亮；电压低，灯发光暗。
  
  图3 普通电位器结构图 图4 调光台灯电路
  (2)直流稳压电源电路
  直流稳压电源电路如图5所示。一般R4可选小功率碳膜电位器、RP选大功率的线绕滑动式电位器。调节R4的阻值可改变输出电压U的高低，调节RP可测试电源的带负载能力。
  
  图5 直流稳压电源电路