电位器（POT）的符号、原理、种类及应用特点

电位器简称POT，是一种使用可移动触点手动调节电阻的三端装置。我们都知道，电阻器是简单的电气设备，可抵抗电路中的电流流动。普通电阻器通常具有固定电阻。但是，如果想根据应用程序的需要改变电阻，那么应该怎么办？这就是电位器发挥作用的地方。

电位器符号与结构

由于电位器本质上是电阻器，只不过是可变电阻，因此电位器的符号也接近电阻器的符号，下图显示了电位器的符号。

该符号表示带有端子1和3以及滑动触点端子2的电阻器。下面来看一下典型电位器的结构，应该会更好地理解这一点。

在旋转触点型电位器中，有一个电阻轨道连接在端子1和3之间。滑动触点，也称为Wiper，将在电阻轨道的端到端移动以改变电阻。

上图Trimpot电位器的引脚包括Pin1（Fixed End）、Pin2（Variable End）和Pin3（Fixed End），其中：

Pin1（Fixed End）：固定端1的连接可以连接到电阻路径的一端

Pin2（Variable End）：可变端2的连接可以通过将它连接到雨刷来完成

Pin3（Fixed End）：固定端3的连接可以通过将它连接到电阻路径的另一端

电位器作为变阻器

电位器可以通过仅使用其两个端子来用作变阻器：一个是雨刷器，另一个是两个外部端子中的一个。在这种情况下，电位器充当两端可变电阻器，通过转动雨刷器来增加或减少电阻值。

电位器作为分压器

电位器的另一个有用应用是可以用作分压器，我们都知道，分压器电路由两个串联的电阻器组成。在电阻器的端部施加电压，并在电阻器两端获取输出电压。

这个简单的电路用于将高压转换为低压。在电位器的帮助下，可以使用所有三个端子构建类似的分压器。

在电位器的外部两个端子之间施加输入电压，在抽头和连接到输入电源的GND的外部端子之间获取输出电压。由于电位器允许改变电阻，因此基本上可以改变分压器的输出电压。因此，它是一个具有可变输出电压的分压器。

电位器结构及工作原理

电位器由一根长电阻线L和一个已知EMF V的电池组成，该电阻线由康铜制成，这个电压称为驱动器电池电压。将电阻线L的两端连接到电池端子，如下图所示，假设这是一个初级电路布置。

另一个电池的一个端子（要测量其EMF E）位于初级电路的一端，电池端子的另一端通过检流计G连接到电阻线上的任何点。现在假设这种布置是次级电路。电位器的排列如下图所示。

其基本工作原理是基于这样一个过程，即导线任何部分的电位下降与导线的长度成正比，当然，前提是导线具有均匀的横截面积和流过它的恒定电流。

“当任何两个节点之间没有电位差时，就会有电流流动”。现在电位器线实际上是一根具有均匀横截面积A的高电阻率（ῥ）导线。因此，在整个导线中，它具有均匀的电阻。

现在这个电位器端子连接到称为驱动器单元或电压源的高EMF V单元（忽略其内部电阻）。设通过电位器的电流为I，R为电位器的总电阻，然后由欧姆定律V=IR，则有：

R=ῥL/A，因此，V= IῥL/A

因为ῥ和A总是恒定的，电流I通过变阻器保持恒定。

所以Lῥ/A=K (常数)

因此，V=KL。现在假设将一个EMF低于驱动单元的单元E放入电路中，如上图所示。假设它有EMF E，则有：

E=Lῥx/A=Kx

当将此电池放入如上图所示的电路中，并在相应长度 (x) 上连接一个检流计，这时将没有电流流过检流计，因为当电位差等于0。

所以检流计G检测显示零点。那么长度（x）称为零点的长度。现在通过知道常数K和长度x，我们可以找到未知的EMF。

E=Lῥx/A=Kx

其次，也可以比较两个单元格的EMF，让EMF E1的第一个单元格在长度=L1处给出零点，EMF E2的第二个单元格在长度=L2处显示零点，则有：

E1/E2= L1/L2

电位器的常见类型

电位器最常见的形式是单圈旋转电位器，这种类型的电位器通常用于音频音量控制（对数锥度）以及许多其它应用。不同的材料用于构建电位器，包括碳成分、金属陶瓷、导电塑料和金属膜。

1、旋转电位器

这些是最常见的电位器类型，其中游标沿圆形路径移动。这些电位器主要用于为一小部分电路提供可变电压。这种旋转电位器的最佳示例是无线电晶体管的音量控制器，其中旋钮控制流向放大器的电流。

这种电位器包括两个端子触点，可以在半圆形模型中定位一致的电阻。它还包括一个中间的端子，该端子使用通过旋钮连接的滑动触点与电阻相连。通过将旋钮转动到半圆形电阻上，可以转动滑动触点。这个电压可以在电阻和滑动两个触点之间得到。这些电位器用于需要电平电压控制的地方。

2、线性电位器

在这些类型的电位器中，游标沿线性路径移动。也称为滑块、滑块或推子。该电位器与旋转型相似，但在此电位器中，滑动触点只是在电阻器上线性旋转。电阻两端的连接跨接在电压源上。可以使用通过电阻器连接的路径来移动电阻器上的滑动触点。

电阻器的端子连接到滑动端，滑动端连接到电路输出的一端，另一端连接到电路输出的另一端。这种电位器多用于计算电路中的电压，用于测量电芯的内阻，也用于音响和音乐均衡器的混合系统。

3、机械电位器

市场上有不同种类的电位器，其中机械类型用于手动控制以改变电阻以及设备的输出。但是，数字电位器用于根据给定状态自动改变其电阻。这种电位器的工作原理和电位器一样准确，它的阻值可以通过SPI、I2C等数字通信来改变，而不是直接转动旋钮。

4、数字电位器

数字电位器也称为数字电位器或可变电阻器，用于使用微控制器控制模拟信号。这些类型的电位器提供的o/p电阻可根据数字输入而改变。有时，这些也称为RDAC（电阻数模转换器）。这个数字电位器的控制可以通过数字信号而不是通过机械运动来完成。

电阻梯上的每一步都包括一个开关，该开关连接到数字电位器的 o/p 端子。电位器中的电阻比可以通过在梯子上选择的步长来确定。

数字电位器不受环境因素的影响，可以在灰尘、污垢、湿气等环境中工作，而不会改变其操作。

电位器的主要特征

电位器的特性包括以下几点内容：

• 非常准确，因为它使用评估技术而不是偏转技术来确定未识别的电压。
• 工作不受源电阻的影响，因为在电位器中没有电流流动，因为它是平衡的。
• 该电位器的主要特性是分辨率、锥度、标记代码和上拉/下拉电阻

电位器灵敏度

电位器灵敏度可以定义为借助电位器计算的最小电位变化。其灵敏度主要取决于电位梯度值（K）。当电位梯度值低时，电位器所能计算的电位差越小，电位器的灵敏度越高。

因此，对于给定的潜在差异，电位器的灵敏度可以通过增加电位器的长度来增加。由于以下原因，电位计灵敏度也可以提高。

• 通过增加电位器长度。
• 通过变阻器减少电路内的电流。
• 这两种技术都将有助于降低电位梯度的值并增加电阻率。

电位器的优势和劣势

电位器的优势包括以下几个方面：

• 不容易除此，因为它使用零反射方法。
• 标准化可以通过直接使用正常单元来完成。
• 由于高度敏感，它用于测量小电动势。
• 根据需要，可以增加电位器长度来获得精度。
• 当电位器用于电路中进行测量时，它不会吸收任何电流。
• 用于测量电池的内阻以及比较两个电池的电动势，但使用电压表是不可能实现的。

电位器的缺点包括以下几个方面：

• 电位器使用不方便
• 电位器线的截面积要一致，这在实际中是不可能的。
• 在做实验时，电线温度应该是稳定的，但由于电流流动，但这很难。
• 带宽有限。

电位器的应用

电位器的应用包括以下内容。

1、电位器作为分压器；电位器可用作分压器，从施加在电位器两端的固定输入电压在滑块处获得手动可调的输出电压。

2、音频控制；滑动电位器是现代低功率电位器最常见的用途之一，用作音频控制设备。滑动电位器（推子）和旋转电位器（旋钮）都经常用于频率衰减、调整响度和音频信号的不同特性。

3、电视；电位器用于控制画面亮度、对比度和颜色响应。电位器常用于调整“垂直保持”，这会影响接收到的图像信号与接收器内部扫描电路（多谐振荡器）之间的同步。

4、传感器；最常见的应用之一是测量位移。为了测量可移动的身体的位移，连接到位于电位计上的滑动元件。随着身体的移动，滑块的位置也随之发生变化，因此固定点和滑块之间的阻力也会发生变化，因此，这些点上的电压也会发生变化。电阻或电压的变化与物体位移的变化成正比。因此电压变化表示物体的位移。这可用于测量平移和旋转位移。由于这些电位器是根据电阻原理工作的，因此它们也被称为电阻式电位器。例如，轴的旋转可以表示一个角度，并且可以使分压比与角度的余弦成正比。

电位器和电压表的区别

电位器和电阻器的区别

总结

以上就是关于电位器的引脚排列结构、类型、特性、差异、优点、缺点及其应用的相关知识介绍，希望能够帮助大家对电位器有更好的了解。