Перейти к содержанию

Движок потенциометра

Самое слабое место потенциометра — его подвижный контакт. Через крошечную площадку движка нельзя пропустить большой ток, сопротивление контакта меняется при вращении и даёт шум, а в крайних положениях сопротивление не падает до нуля. Всё это указано в даташите отдельными параметрами.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

Движок (wiper, ползунок) — подвижный контакт потенциометра, который скользит по резистивному элементу и делит его на два плеча. По Kuphaldt, именно движок, касаясь резистивной полосы в выбранной точке, превращает потенциометр в регулируемый делитель напряжения. Неидеальность этого контакта описывают несколько параметров даташита.

Ток движка

Ток через движок нормируют отдельно. Vishay в даташите на потенциометры 248 и 249 даёт таблицу: наибольшее рабочее напряжение — корень из P·R, но не выше 300 В, а наибольший ток движка — это напряжение, делённое на полное сопротивление, то есть тот же ток, что течёт через весь элемент при номинальной нагрузке. Больше этого через движок пропускать нельзя ни в каком положении.

Номинал (249, кермет)Мощность при 70 °CНаибольшее напряжениеНаибольший ток движка
1 кОм1 Вт31,6 В32 мА
10 кОм1 Вт100 В10 мА
100 кОм0,90 Вт300 В3,0 мА
1 МОм0,09 Вт300 В0,3 мА

Особенно легко превысить его в реостатном включении — движок и один край: при положении движка у края сопротивление мало, ток цепи растёт, а проходит он через короткий участок дорожки и контакт. Предел тока движка из таблицы при этом не увеличивается.

Контакт и шум

  • CRV (contact resistance variation) — колебания сопротивления контакта при вращении. У триммера Bourns 3296 — 1 % полного или 3 Ом, что больше; у Vishay 249 — типично 5 %.
  • Шум скольжения. У Bourns PDB18 — до 47 мВ, у PTV09 — до 100 мВ. В звуковом тракте это треск при повороте ручки.
  • Дребезг движка при вибрации и ударе — у прецизионного Bourns 3590 не более 0,1 мс.

Остаточное сопротивление

В крайних положениях сопротивление между движком и концом не равно нулю: у PDB18 — до 1 % полного, у PTV09 — 500 Ом или 1 %, у 3590 — 1 Ом или 0,1 %, у Vishay 249 — до 2 Ом на каждом конце. Поэтому выход делителя не доходит точно до нуля и до входного напряжения — для задатчика на входе АЦП это видно как непокрытый край шкалы.

Выход потенциометра с учётом нагрузки на движке считает калькулятор потенциометра, а выбор кривой — в статье о характеристике потенциометра.

Частые вопросы

Какой ток можно пропустить через движок потенциометра?

Тот, что указан в даташите, и обычно он мал. Vishay для потенциометра 249 считает его как наибольшее рабочее напряжение, делённое на полное сопротивление: для 10 кОм — 10 мА, для 100 кОм — 3 мА, для 1 МОм — 0,3 мА. Если включить потенциометр реостатом и вывести движок близко к краю, весь ток пойдёт через малый участок дорожки и контакт — так этот предел легче всего превысить.

Что такое CRV в даташите потенциометра?

Contact resistance variation — вариация контактного сопротивления: насколько «прыгает» сопротивление между движком и концом элемента при вращении из-за неидеального контакта. У Bourns 3296 — не более 1 % полного сопротивления или 3 Ом, что больше; у Vishay 249 — типично 5 %. В звуковом тракте это слышно как треск при повороте ручки.

Почему потенциометр в крайнем положении не даёт ноль?

Из-за остаточного сопротивления между движком и концом элемента: контакт не доходит до самого вывода, а у вывода есть своё сопротивление. У Bourns PDB18 оно до 1 % полного, у PTV09 — 500 Ом или 1 %, у Vishay 249 сопротивление каждого конца — до 2 Ом. Для делителя это значит, что выход не опускается точно до нуля и не поднимается точно до входного напряжения.

Источники

  1. Vishay Spectrol. 248, 249 — 1/2 inch Conductive Plastic and Cermet Potentiometers (Document Number 57054, rev. 13-Mar-2026) — 248 — проводящий пластик, 0,5 Вт при 70 °C, 249 — кермет, 1 Вт; предельное напряжение элемента 300 В; вариация контактного сопротивления (тип.) 5 % полного; сопротивление концов не более 2 Ом с каждой стороны; таблица «Standard resistance element data» для линейной кривой: 249, 1 кОм — 31,6 В и 32 мА; 10 кОм — 100 В и 10 мА; 100 кОм — 0,90 Вт, 300 В, 3,0 мА; 1 МОм — 0,09 Вт, 300 В, 0,3 мА
  2. Bourns. 3296 — 3/8 inch Square Trimpot Trimming Potentiometer, REV. 02/26 — абсолютное минимальное сопротивление 1 % или 2 Ом, вариация контактного сопротивления (CRV) 1 % или 3 Ом — что больше; после ресурсных испытаний CRV 3 % или 3 Ом
  3. Bourns. 3590 — Precision Potentiometer, REV. 12/20 — проволочный 10-оборотный, 200 Ом – 100 кОм; абсолютное минимальное сопротивление 1 Ом или 0,1 %; шум — не более 100 Ом ENR; дребезг движка при вибрации и ударе — не более 0,1 мс; ресурс 1 000 000 оборотов вала
  4. Bourns. PDB18 Series — 17 mm Rotary Potentiometer, REV. 05/26 — остаточное сопротивление 1 % макс., шум скольжения 47 мВ макс.
  5. Bourns. PTV09 Series — 9 mm Potentiometer, REV. 01/25 — остаточное сопротивление 500 Ом или 1 % макс., шум скольжения 100 мВ макс.
  6. Kuphaldt T. R. Lessons In Electric Circuits, Vol. I — DC, ch. 6 «Divider Circuits and Kirchhoff's Laws» (CC BY) — подвижный элемент потенциометра — движок (wiper) — касается резистивной полосы в выбранной точке; потенциометр — регулируемый делитель напряжения

Нашли ошибку?

Смотрите также