可変抵抗器タイプ - 電子計、トリンポー、デジタルポテンショメータ、レオスタット
2023-11-09 3530

可変抵抗器は、手動またはデジタル手段を介して調整できます。固定値ではなく、抵抗の範囲を提供します。これは、線形または回転運動またはデジタルコントロールを介して変更できます。可変抵抗器は一般に約20％の耐性がありますが、固定抵抗器の許容値は5％です。

これは、可変抵抗器によって提供される抵抗範囲が通常、定格抵抗範囲の1.2倍であることを意味します。ポテンショメータは、電圧分割器を変化させるために使用される可変抵抗器のタイプであり、ポテンショメータの小さなバージョンはトリマーと呼ばれます。

デジタルポテンショメータは、機械的な動きではなく、デジタル手段を介して抵抗を変化させます。レオスタットは、回路の電流制御の抵抗を変えるために使用される可変抵抗です。可変抵抗の4つの主なタイプが存在します：

カタログ

ポテンショメータ

可変抵抗器の領域では、ポテンショメータが最も好まれているオプションとして立っています。3つの端子が、ポテンショメータの抵抗値の手動規制を可能にします。1番目と3番目の端子は抵抗トラックで囲まれていますが、2番目の端子は、1番目と3番目の端子の間にある抵抗の痕跡に触れるコンタクタに取り付けられたままです。回転または線形運動は、ワイパーの動きを促進します。

ポテンショメータは、電圧分割ネットワークを確立し、第1端子と2番目の端子と2番目と3番目の端子の間の抵抗比の調整を可能にし、最終的に2番目の端子の出力電圧を調整します。本質的に、ポテンショメータは、抵抗を手動で調整できる端子とノードに接続された直列の抵抗器のペアと見なすことができます。

タップが抵抗経路に入るときの調整可能端での抵抗は閉鎖抵抗として知られていますが、タップが抵抗パスを出るときの調整可能な端子の抵抗は、ホップオフ抵抗と呼ばれます。ポテンショメータの総抵抗は、ジャンプアップとジャンプダウン抵抗値の差に等しくなります。さらに、使用される言語は客観的で明確で価値中立であり、テキストは、フィラーの単語や観賞言語を避けながら、文法的正しさと従来の構造に従います。可能な限り最小の抵抗比の変化は、解像度と呼ばれます。技術的な略語は、最初の使用時に説明されています。ワイパーと抵抗パスの間の接点ポイントの数を増やすと、ポテンショメータの解像度が向上します。ポテンショメータテーパーは、ポテンショメータの機械的位置と抵抗比の関係を指します。

ポテンショメータテーパーは線形または対数であり、線形テーパーはワイパー位置に直線的に比例する抵抗比の変化をもたらします。ワイパーが線形テーパーポテンショメータの抵抗トラックの中心に配置されている場合、出力電圧は印加電圧の半分になります。これらのタイプのポテンショメータは、距離または角度を測定するためのセンサーとして頻繁に利用されます。逆に、対数テーパーでは、抵抗比は、ワイパーの位置に関連して対数スケールに沿って非線形にシフトします。実際、対数ポテンショメータでは、抵抗比が指数関数的に変化します。対数テーパーは、一般的にオーディオサーキットのボリュームコントロールのために実装されています。そのため、オーディオテーパーとも呼ばれます。

ポテンショメータ構造には、炭素成分、セラミック成分、金属フィルム、導電性プラスチック、ワイヤーラップなどの抵抗要素の使用が含まれます。これらの中で、炭素組成ベースのポテンショメータが最も一般的なタイプです。それらは、炭素成分の混合物をセラミック基板に成形することによって形成されます。炭素組成に基づくポテンショメータは、炭素組成固定抵抗器と同じ長所と短所を持っています。安定性と温度耐性を改善するために、1つの選択肢は、セルメットベースのポテンショメータを使用することです。しかし、彼らは高コストで来て、寿命が短いです。別のオプションは金属セラミックジャーです。これは、より長い寿命を保証できますが、より高価です。

導電性プラスチックに基づくポテンショメータは、拡張されたサービス寿命を探している人に最適です。高解像度と低ノイズを持っているだけでなく、スムーズな動作もあり、何百万回も調整できます。実際、彼らは最高の解像度を提供します。高出力および高精度アプリケーションの場合、ワイヤワウンドポテンショメータが最も適切な選択です。ただし、操作が難しく、限られた解像度を提供することができます。ワイヤワウンド抵抗器の解像度は、通常、個別の数のターン数に起因する離散値です。ポテンシオメーターは、さまざまな設計と構造があります。それらは主に次の2つのタイプに分かれています：回転ポテンショメータと線形ポテンショメータ。

回転式ポテンショメータ：回転式ポテンショメーターでは、スライダーは通常、270または300度離れた2つの位置の間の円形経路を移動します。これらのポテンショメータは広く利用可能で、線形または対数テーパーを持つことができます。回転式ポテンショメータのさまざまな構造は次のとおりです。

単一ターンのポテンショメータは、270または300度の単一回転式ターンを持ち、3つの端子で構成されています。これらのポテンショメータは最も一般的に使用されていますが、それらの解像度は限られています。

複数回転（通常は5、10、または20）の多ターンポテンショメータは、高解像度と精度を提供します。これらのポテンショメータには、らせん状のドラッグトラックまたはワームギアに沿って移動するワイパーがあります。

デュアルギャングと積み重ねられたポテンショメータは、1つの軸に合併した2つのポットです。それらは一般に、2つのポテンショメータを必要とするが、PCBサイズまたはスペースによって制限されている回路で使用されます。通常、ポテンショメータは、同じ抵抗とテーパーの単一ターンデバイスです。積み重ねられたポットには3つ以上のギャングがありますが、それらはまれに利用されています。両極数は、Hi-Fiアンプとカスケードアンプステージで頻繁に使用されます。

同心円状のポテンショメータは、2つの別々の調整可能な同心軸を持つ二重ポテンショメータの形式であり、各ポテンショメータの自律制御を提供します。

それらは一般的にオーディオ機器、特にベースギターで使用されます。サーボポットは、サーボモーターを使用して調整できる電気ポテンショメータです。

さらに、電圧を切断したり、電圧分割力を提供したりできるオン/オフスイッチを含む、単一ターンポテンショメータであるシングルスイッチプッシュ/プルポットがあります。スイッチは、押し下げ（プッシュ）または上げて（引っ張る）ことができます。これらのタイプのポテンショメータは、プッシュプッシュとプッシュプル構成の両方で利用できます。ただし、プッシュプッシュ盆地の構成は、摩耗や裂け目の影響を受けやすくなります。

デュアルスイッチのプッシュ/プルポテンショメータは、2つのオン/オフスイッチを備えた単一ターンポテンショメータです。両方のラインの電圧を同時に切断するか、両方のラインで電圧を均等に調整できます。

それらは、回路内の位相接続と中性接続の短絡から保護するために頻繁に利用されます。タップ付きのプッシュ/プルポテンショメータは、2つのワイパー端子と1つのタップ、通常は抵抗器トラックにしっかりと取り付けられたセンタータップを備えた4末端の一株のポテンショメータです。これらのポテンショメータは、トーンコントロールのためにオーディオサーキットで広く使用されています。

線形ポテンショメータ：線形ポテンショメータで、スライダーは線形抵抗トラックに沿って移動します。これらのポテンショメータは、スライダー、フェーダー、またはスライドポテンショメータとしても知られています。以下に示すように、線形ポテンショメータにはさまざまな構造があります。

導電性プラスチックで作られたスライドポテンショメータは、オーディオシステムまたは距離測定のために頻繁に使用される単純な線形成分です。

孤独なスライダーによって制御されるデュアルスライダーポテンショメータは、一般的にオーディオサーキットのステレオコントロールのために実装されています。

マルチターンスライダーには、通常5、10、または20の複数の回転があり、高解像度と精度を提供します。ワイパーは、これらのポテンショメータのスパイラル抵抗軌道に沿って移動します。

電動化されたフェダーは、サーボモーターを使用して制御されたシングルスライドノブです。ポテンショメータは、抵抗または電圧の自動調節に頻繁に利用されます。

ポテンショメータの主要なパフォーマンス指標

固定抵抗器と同様に、ポテンショメータには特性または重要なパラメーターがあります。ポテンショメータに関連する重要なパラメーターは次のとおりです。

公称/抵抗：これはポテンショメータの総抵抗です。ポテンショメータは通常、第1端子と3番目の端子の近くで一定の抵抗を持ちます。それらの抵抗は、抵抗経路に沿って5％から95％以上まで変化します。これは、ポテンショメータの電気移動と呼ばれます。

耐性：ほとんどのポテンショメータの耐性は20％以上です。この耐性は、ポテンショメータによって提供される抵抗範囲に適用されるため、耐性が広くなると、ポテンショメータが実際により広い抵抗範囲を提供することを意味します。

テーパー：ポテンショメータには線形または対数テーパーがあります。線形テーパーポテンショメータは、距離または角度の測定によく使用されます。また、電圧分割にも一般的に使用されます。対数テーパーポテンショメータは、一般的にオーディオサーキットで使用されます。ポテンショメータのテーパーは、その抵抗曲線で表されます。

線形性：線形性とは、抵抗曲線からのポテンショメータによって提供される実際の抵抗の偏差を指します。これはできるだけ低くする必要があります。低線形性を持つポテンショメータは、その抵抗曲線に基づいて非常に正確に抵抗を提供します。したがって、ワイパー位置に対するその抵抗は予測可能です。

ポテンショメータの標準値：ポテンショメータの任意の値が可能です。ただし、1k、5k、10k、20k、22k、25k、47k、50k、100kなどの優先値を持つポテンショメータが最も一般的です。ほとんどの従来の回路では、10kで十分です。

トリコット

トリマーポテンショメータ、一般的にトリコットとして知られているのは、抵抗または電圧の調整、キャリブレーション、および回路でのチューニングを目的として使用される小さな電子コンポーネントです。Trimpotsは、数百回調整されることに限定されている寿命があることに注意してください。抵抗率が固定されるまでドライバーでノブを回して、トリコットを調整するプロセスを開始します。その後、回路の調整に進みます。「プリセット」という用語は、回路のキャリブレーションと調整中に最初に固定抵抗比に設定されるため、トリンコットを参照するためにも使用されます。

プリセットと呼ばれることもあるTrimpotsのIEC標準記号に注意することが重要です。

トリマーポテンショメータには、通常、炭素またはセラミック組成の抵抗トラックがあります。トリマーポテンショメータは、スルーホールとSMDの取り付けに使用できます。これらは、抵抗比を調整するためにノブの上または側面の方向を持つことができます。プリセットには2つのタイプがあります。

シングルターントリンコットは、単一層抵抗器トラックを備えた3末端のプリセットです。それらは最も一般的に使用されるプリセットですが、解像度と精度は限られています。通常、シングルターントリコはツイストデザインを備えています。

一方、マルチターントリコットは、抵抗トラックの複数回転を備えており、解像度と精度が高くなります。これらのトリコットは5〜25ターンのどこにでもあり、5、12、および25ターンのトリンモが最も一般的です。トリマーのポテンショメータは、ワームギア（ロータリー）または鉛ねじ（線形）構造に入っています。線形トリマーポテンショメータは、高出力用途で頻繁に使用されます。

デジタルポテンショメータ

a デジタルポテンショメータ 抵抗を修正するための抵抗はしごを特徴とする積分回路です。はしごの各抵抗器は、抵抗のステップ変化に貢献します。内蔵ワイパーは、内蔵スイッチを介して抵抗ラダーのさまざまな接続ポイントに接続して、キャリブレーションまたは調整します。はしごの抵抗器の数が増えると、デジタルポテンショメータの解像度が増加します。

デジタルポテンショメータの抵抗比は、ICにデジタル信号を送信するか、I2CまたはSPIインターフェイスを介して適切なデジタル信号を送信することにより、変更できます。デジタルポテンショメータの解像度は、5ビット、6ビット、7ビット、8ビット、9ビット、および10ビットのデジタルポテンショメータを備えた32、64、128で、それを制御するビットの数によって決定されます。、256、512、および1024ステップ。デジタルポテンショメータは、単一の統合回路（IC）内に最大6つのポテンショメータを収容する場合があります。これらのICは、デジタルポテンショメータのIEC標準記号に準拠しています。

多くのデジタルポテンショメータには、最後のタップ位置を覚えるためのEEPROMが組み込まれています。EEPROMのないデジタルポテンショメータICSは、通常、スライダーをパワーアップの中心位置に調整します。これらのポテンショメータには、さまざまな抵抗範囲があり、その中で最も一般的なものは5k、10k、50k、および100kです。これらのポテンショメータの公差は、20％から1％という低い範囲です。

ほとんどのデジタルポテンショメータは5ボルトで定格され、一般的にロジックおよびマイクロコントローラー/マイクロプロセッサ回路で利用されます。デジタル回路で優れた精度と解像度を達成するために、プリセット抵抗器またはトリマーポテンショメータを置き換えます。AD5110、Max5386、DS1806など、多数のデジタルポテンショメーターICが提供されています。

rheostat

バリスタは、通常、ワイヤワウンド構造の2末端可変抵抗です。これらは、回路内の電流を制御するために使用されます。いくつかのバリストには3つの端子があり、そのうち2つだけが接続に使用できる場合があります。1つの接続は抵抗トラックの一方の端に、もう1つの接続はワイパーに移動します。 レオスタット 電気の流れを制御するために電源回路で使用されていました。

ただし、現在、電子電子アプリケーションでは、バリストの代わりに電子機器のスイッチングエレクトロニクスが使用されています。ポテンショメータと同様に、レオスタットにはさまざまな構成があり、回転、線形、2末端のプリセット抵抗が最も一般的です。ポテンショメータと同様に、それらは単一ターンまたはマルチターンタイプにすることができます。デュプレックスと積み重ねられたバリストもあります。レオスタットには、次のIEC標準記号があります。

プリセット抵抗器には、次のIEC標準記号があります。

ほとんどのポテンショメータとトリマーは、レオスタットとして接続できます。Rheostatとして有線で配線されたポテンショメータまたはトリマーには、次のIEC標準シンボルがあります。

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