Locatie, 5503BR, NL
040-2541674
info@wikitronics.nl

Potentiometer

Elektronica voor iedereen...

Potentiometer

Een potentiometer (ook wel potmeter genoemd) is vooral bekend in zijn functie als b.v. de volume knop op een geluidsinstallatie. Het is een spanningsdeler, waarbij de delerfactor DF, de verhouding van uitgangsspanning van de spanningsdeler tot de ingangsspanning, ingesteld kan worden tussen 0 (geen uitgangsspanning) en 1 (uitgangsspanning = ingangsspanning), bepaald door de stand van de bedieningsknop.

Er geldt: uitgangsspanning Uout = DF * Uin,, met Uin de ingangsspanning van de spanningsdeler.

Men onderscheidt de schuifpotentiometer, waarvan de DF varieert als men de knop ervan verschuift, en de ‘gewone’ draaipotentiometer, waarbij dit gebeurt door aan een knop te draaien. Het is gebruikelijk de potentiometers zo aan te sluiten, dat bij schuifregelaars met de knop helemaal naar beneden/helemaal naar voren en bij draaipotentiometers de knop helemaal linksom gedraaid de DF=0 wordt (geen uitgangssignaal) en andersom als de knop helemaal naar boven/naar achteren wordt geschoven respectievelijk de draaipotentiometerknop helemaal rechtsom wordt gedraaid, de DF=1 wordt: de uitgangsspanning is dan gelijk aan de ingangsspanning.

Spanningsdeler

Bij een potentiometer verplaatst een  sleepcontact, de loper zich over een weerstandsbaan. Beide einden van de weerstandsbaan en de loper hebben een elektrisch aansluitcontact. De loper beweegt ten opzichte van de behuizing.

Schemasymbool potentiometer

De potentiometer vormt een variabele spanningsdeler, met deelfactor tussen 0 en 1. De totale weerstand, de som van beide spanningsdeler-weerstanden, blijft constant van waarde. De top en voet van de spanningsdeler zijn verbonden met de beide buitenste aansluitcontacten. De gedeelde spanning is beschikbaar op het middelste aansluitcontact.

Potmeters bestaan in zowel lineaire als logaritmische versies.

Lineair – Een lineaire potmeter heeft een weerstandsbaan met een constante weerstand per lengte-eenheid, waardoor de uitgangsspanning op de middelste aansluiting van een draai-potentiometer, verbonden met de loper, een uitgangsspanning levert die recht evenredig is met de hoekverdraaiing van de as ten opzichte van de de beginpositie (helemaal linksom), als de beide buitenste aansluitingen verbonden zijn met een vaste spanning. Een lineaire potmeter is te herkennen aan een letter B op de behuizing, volgens de “oude” standaard was dit een A.

logaritmisch – Een logaritmische potmeter heeft een weerstandselement dat zo gevormd dat de hoekverdraaiing van de potmeteras recht evenredig is met de log(9*DF + 1), met DF de spanningsdeelfactor, dat is verhouding tussen uitgangsspanning en ingangsspanning over de beide buitenste aansluitingen van de potmeter. De logaritmische functie kan benaderd worden door de weerstandsbaan in verschillende secties te verdelen.

Als de potmeter vanaf de as-zijde wordt bekeken en de aansluitcontacten staan omhoog, is het basiscontact, de voet van de spanningsdeler, de rechter aansluiting, waar de loper tegen aanzit als de as geheel linksom gedraaid wordt. ook Het logaritmische type wordt vooral toegepast in audioversterkers omdat de amplitudegevoeligheid van het menselijk oor ook logaritmisch is. Hierdoor kan een volumeknop met een bereik van “0” tot “10” zorgen dat een niveau van “3” half zo luid klinkt als een niveau van “6”. Een logaritmische potmeter is altijd te herkennen aan een letter A op de behuizing, volgens de “oude” standaard was dit een B.

Gewone potentiometers kunnen in tegenstelling tot instelpotmeters met een knop, die buiten het apparaat geplaatst is, bediend worden.

Schuifpotmeter

Naast de gewone single-turn draaipotmeters, zijn er de schuifpotmeters. Hierin wordt de spanningsdeelfactor door een lineaire beweging van een knop ingesteld. Schuifpotmeters zijn zowel in lineaire als in logaritmische uitvoering leverbaar.

Instelpotmeters

Met instelpotmeters kunnen bepaalde parameters van een apparaat gekalibreerd worden.

Met instelpotmeters kunnen bepaalde parameters van een apparaat gekalibreerd worden. Dat kan zowel gebeuren in de fabriek, waarin apparaten getest worden als later bij periodiek onderhoud als de betreffende parameter van het apparaat verlopen is, en buiten de toegestane tolerantieband valt. De afregeling geschiedt door een klein schroefje te verdraaien. Meestal moet een apparaat daartoe geopend worden. Soms wordt een instelpotmeter aan de zijkant van een printplaat geplaatst. Er kan dan een gaatje in de zijwand van een apparaat gemaakt waardoor de afregeling van buitenaf kan geschieden. Daarvoor zijn de staande types geschikt maar vooral het liggende type links in de figuur, dat mechanisch veel stabieler is en een precieze afdeling mogelijk maakt (aan de zijkant), omdat deze multiturn is. Als op een printplaat uitsluitend componenten met lage bouwhoogte geplaatst zijn, kan de printplaat voorzien worden van liggende componenten en parallel aan een buitenwand worden geplaatst, en kunnen in principe alle liggende potmeters van buitenaf door gaatjes in de kastwand worden afgeregeld. Er bestaan ook types die (ook) van onderaf kunnen worden bediend door een gat in de print. Instelpotmeters zijn altijd van het lineaire type. Instelpotentiometers worden ook weleens trimmers genoemd. Dat is nogal verwarrend, omdat ook een variabele condensator trimmer genoemd wordt. Daarnaast heeft het woord trimmer meestal betrekking op lichaamsverzorgingsapparatuur, bijvoorbeeld baardtrimmers. Ook de term trimweerstand wordt gebruikt. Hoewel een instelpotentiometer ook als variabele weerstand gebruikt kan worden door het lopercontact met één van de andere contacten door te verbinden, gaat daarbij het feit verloren dat het om een potentiometer gaat. De termen trimpotentiometer of trimpotmeter zijn wel correct.

Toepassingen

Potentiometers worden veel toegepast als volumeknop voor versterkers, bijvoorbeeld in draagbare radio’s en televisietoestellen. In audio mengpanelen en in audio equalizers worden veelal schuifpotmeters toegepast.

Bij audio en video apparatuur voor vaste opstelling wordt tegenwoordig een infrarood afstandsbediening gebruikt en intern in het apparaat worden digitale technieken gebruikt om de instellingen, bijvoorbeeld geluidssterkte, in te stellen. Op het apparaat zelf zijn dan kleine drukknopjes aangebracht, om de meest elementaire functies te kunnen bedienen. Zo kunnen de toestellen ook nog gebruikt worden als de afstandsbediening defect is of zoek geraakt totdat er een nieuwe afstandsbediening is binnengekomen.

Multi-turn potmeters werden toegepast in dure wetenschappelijke apparatuur. Precisie instellingen worden echter steeds vaker digitaal gedaan, bijvoorbeeld met een aanraakscherm met een decimaal toetsenbord op het display. Dat is preciezer en slijtvaster.