Carsevolution.ru

КАРС Эволюшн
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как подключить потенциометр для регулировки напряжения

Схема подключения переменного резистора для регулировки напряжения 1

Потенциометр Ардуино ► переменный резистор служит для регулировки мощности или напряжения в электро цепи. Рассмотрим, как подключить потенциометр к Arduino.

Потенциометр Ардуино (переменный резистор) служит для регулировки или настройки различных параметров в электрической цепи — мощности, напряжения, громкости звука и т.д. Рассмотрим, как подключить переменный резистор к Ардуино правильно, и представим несколько примеров программ для регулировки яркости светодиода и угла поворота сервомотора подключенных к микроконтроллеру Arduino.

Закон Ома

Закон Ома позволяет на заданном участке цепи определить одну из величин: силу тока I, напряжение U, сопротивление R, если известны две остальные:

$ I = frac<U data-lazy-src=

Расчитаем силу тока, проходящего через резистор R1 и, соответственно, затем через лампу L1. Для простоты будем предполагать, что сама лампа обладает нулевым собственным сопротивлением.

$I = frac<U data-lazy-src=

Выбирая конкретную модель электрической машины, чтобы понизить напряжение, обратите внимание на характеристики конкретной модели по отношению к тем устройствам, которые вы хотите запитать.

Наиболее актуальными параметрами у трансформаторов являются:

  • Мощность – трансформатор должен не только соответствовать, подключаемой к нему нагрузке, но и превосходить ее, хотя бы на 10 – 20%. В противном случае максимальный ток приведет к перегреву обмоток трансформатора и дальнейшему выходу со строя.
  • Номинал напряжения – выбирается и для первичной, и для вторичной цепи. Оба параметра одинаково важны, так как, выбрав модель с входным напряжением на 200 или 190В, на выходе вы при питании от 220В получится пропорционально большая величина.
  • Защита от поражения электротоком – все обмотки и выводы от них должны обязательно иметь достаточную изоляцию и защиту от прикосновения.
  • Класс пыле- влагозащищенности – определяет устойчивость оборудования к воздействию окружающих факторов. В современных приборах обозначается индексом IP.

Помимо этого любой преобразователь напряжения, даже импульсный трансформатор, следовало бы защитить от токов короткого замыкания и перегрузки в обмотках. Это существенно сократит затраты на ремонт при возникновении аварийных ситуаций.

С помощью резистора

Для понижения напряжения в цепь нагрузки последовательно включается делитель напряжения в виде активного сопротивления.

Основной сложностью в регулировке напряжения на подключаемом приборе является зависимость от нескольких параметров:

  • величины напряжения;
  • сопротивления нагрузки;
  • мощности источника.

Если вы будете понижать от бытовой сети, то ее можно считать источником бесконечной мощности и принять эту составляющую за константу. Тогда расчет резистора будет выполняться таким методом:

  • R – сопротивление резистора;
  • RН – сопротивление прибора нагрузки;
  • I – ток, который должен обеспечиваться в номинальном режиме прибора;
  • UC – напряжение в сети.

После вычисления номинала резистора можете подобрать соответствующую модель из имеющегося ряда. Стоит отметить, что куда удобнее менять потенциал при помощи переменного резистора, включенного в цепь. Подключив его последовательно с нагрузкой, вы можете подбирать положение таким образом, чтобы понизить напряжение до необходимой величины. Однако эффективным способ назвать нельзя, так как помимо работы в приборе, электрическая энергия будет просто рассеиваться на резисторе, поэтому этот вариант является временным или одноразовым решением.

Читайте так же:
Регулировка сцепления на урале 4320 ямз 238

↑ Примечания переводчика

Я не гарантирую абсолютную точность перевода. Практических опытов подтверждающих измерения автора я не делал. Вместе с тем, материал интересный и здесь собраны вместе технические решения, которые встречаются в разных конструкциях и статьях.

Логарифмические потенциометры нужного размера и номинала найти весьма непросто, что и стало одной из причин данного перевода.
Вместе с тем, большинство современных источников сигнала и самодельных предварительных усилителей имеет весьма низкое выходное сопротивление, что позволяет использовать описанный улучшенный регулятор громкости.

ЭЛЕКТРОНИКА Электронный переменный резистор (электронный потенциометр)

Иногда аналоговый потенциометр в виде крутилки не совсем то, что хотелось бы видеть в своем проекте. А прибор с кнопками на лицевой панели гораздо компактнее, чем с обыкновенными ручками-крутилками. При этом, если использовать сенсорные кнопки и SMD компоненты, то такой потенциометр можно интегрировать в какой-нибудь плоский корпус. Мне, например, необходимо было изменять яркость свечения самодельного светильника для аквариума из светодиодной тенты.

Схема имеет малые габариты, выполняет функцию обыкновенного переменного резистора.
Основу схемы составляет полевой транзистор КП 501 (или любой другой его аналог).
1538467054465.png

Я выбрал в SMD корпусе D-PAK

ПРИНЦИП РАБОТЫ:
Нажимая кнопку SB1, мы накапливаем заряд на электролитическом конденсаторе С1, что позволяет приоткрыть транзистор и повлиять на сопротивление на выходных клеммах схемы. Нажимая кнопку SB2, мы разряжаем конденсатор С1, что приводит к постепенному закрыванию транзистора. При постоянном зажатии, какой либо из кнопок, изменения сопротивления производиться плавно.

Плавность регулировки такого электронного переменного резистора зависит от емкости конденсатора С1 и номинала резистора R1. Максимальное сопротивление, которое способна имитировать схема зависит от подстроечного резистора R2. Схема начинает работать сразу и дополнительной настройки не требует, кроме как подстройки максимального сопротивления резистором R2.

После отключения питания схемы, такой электронный переменный резистор не сбрасывает настройки сразу, а сопротивление схемы увеличивается постепенно, что связанно с саморазрядом конденсатора С1. При использовании нового и качественного конденсатора С1 настройки схемы могут продержаться около суток.

РАЗВЕДЕННАЯ ПЛАТА:
1538643945705.png

1538643970962.png

ГОТОВАЯ ПЛАТА:
1539352524478.png1539352543336.png
1539352564549.png
1539352592455.png

Для тех, кто захочет повторить, я прикрепил архив с шаблонами дорожек, маски и шелкографии для технологии травления плат с фоторезистом и по технологии ЛУТ

Вложения

БаРМаЛеЙ

  • #2

Kahatu

  • #3

Kahatu

  • #4

ПРИНЦИП РАБОТЫ:
Нажимая кнопку SB1, мы накапливаем заряд на электролитическом конденсаторе С1, что позволяет приоткрыть транзистор и повлиять на сопротивление на выходных клеммах схемы. Нажимая кнопку SB2, мы разряжаем конденсатор С1, что приводит к постепенному закрыванию транзистора. При постоянном зажатии, какой либо из кнопок, изменения сопротивления производиться плавно.

Плавность регулировки такого электронного переменного резистора зависит от емкости конденсатора С1 и номинала резистора R1. Максимальное сопротивление, которое способна имитировать схема зависит от подстроечного резистора R2. Схема начинает работать сразу и дополнительной настройки не требует, кроме как подстройки максимального сопротивления резистором R2.

Читайте так же:
Регулировка лапок корзины сцепления зил 131

После отключения питания схемы, такой электронный переменный резистор не сбрасывает настройки сразу, а сопротивление схемы увеличивается постепенно, что связанно с саморазрядом конденсатора С1. При использовании нового и качественного конденсатора С1 настройки схемы могут продержаться около суток.

Но я больше склоняюсь к тому, что это магия!

БаРМаЛеЙ

  • #5

ПРИНЦИП РАБОТЫ:
Нажимая кнопку SB1, мы накапливаем заряд на электролитическом конденсаторе С1, что позволяет приоткрыть транзистор и повлиять на сопротивление на выходных клеммах схемы. Нажимая кнопку SB2, мы разряжаем конденсатор С1, что приводит к постепенному закрыванию транзистора. При постоянном зажатии, какой либо из кнопок, изменения сопротивления производиться плавно.

Плавность регулировки такого электронного переменного резистора зависит от емкости конденсатора С1 и номинала резистора R1. Максимальное сопротивление, которое способна имитировать схема зависит от подстроечного резистора R2. Схема начинает работать сразу и дополнительной настройки не требует, кроме как подстройки максимального сопротивления резистором R2.

После отключения питания схемы, такой электронный переменный резистор не сбрасывает настройки сразу, а сопротивление схемы увеличивается постепенно, что связанно с саморазрядом конденсатора С1. При использовании нового и качественного конденсатора С1 настройки схемы могут продержаться около суток.

Но я больше склоняюсь к тому, что это магия!

Лифтоман

  • #6

EricD

  • #7

Присоединяюсь к благодарности за предложение сего, достаточно простого принципа замены "переменного резистора", но есть несколько но.
— Насколько мне известно, буржуи уже достаточно давно выпускают сборки "цифровых резисторов" типа AD5291 (хотя при реализации простого и стесненного габаритами устройства обвязка этих штук создает определенные проблемы. То есть при проектировании нового устройства приходится сразу задумываться о рациональности применения вышеуказанных сборок и далее развивать проект с учетом "цифровых/программных" потребностей такой реализации резистора).
— Чем обусловлен выбор именно КП 501 ?
Его максимальные характеристики по току и напряжению космический завышены относительно опорного напряжения работы системы (3,3/5/9/12/24/36 V и 1 А !?).
— Насколько мне известно, и как показывает практика полевые транзисторы достаточно чувствительны по току/напряжению открытия затвора, поэтому для корректной работы даже в режимах ключа/ШИМ используют так называемые драйверы полевых триодов — "Логические разрядники". Вопрос тут заключается в опыте интеграции, так как есть сомнения по поводу корректной работы в условиях наводок НЧ и ВЧ составляющих по дорожкам/емкости монтажа на затвор полевого.
— Считаю что применение данного принципа установки выходного напряжения (отклонения от опорного) на длительнм временном промежутке будет рационально применять в схемах с периодичным отслеживанием состояния "резистора"* и корректировкой показаний (гистерезисом), так как непонятны характеристики термостабилизации и стабильности значения в условиях наводок.

* прошу прощения за свою безграмотность в области программирования МК, но насколько я понимаю, периодическое отслеживание состояния в данном случае подразумевает использование аппаратного прерывания МК, что на платформе, например arduino, влечет за собой определенные проблемы, так как на самых распространенных и компактных платах разработки на вышеуказанной платформе, ввиду определенных программно-аппаратных особенностей, количество аппаратных прерываний = 2.

Читайте так же:
Регулируем фары на спасио

То есть, нужны результаты тестов/интеграции в готовые устройства, я так думаю.

Kahatu

  • #8

VIt Andreev

  • #9

Kahatu

  • #10

Arhat109

  • #11

Старое решение, но все равно спасибо, ибо "новое — это забытое старое", ну или "всё украдено до вас" (нами, ежели вче)

Я бы поставил последовательно мосфету ещё и резистор, ограничивающий его максимальный ток в режиме "полностью открыт", ибо их сопротивление в этом случае .. десятки миллиом, то есть токи могут оказаться "ого-го", в зависимости от места применения.

Заодно, этот же резистор формировал бы некоторое "минимальное" сопротивление схемы в целом, будучи в параллели с подстроечником.

Kahatu

  • #12

Старое решение, но все равно спасибо, ибо "новое — это забытое старое", ну или "всё украдено до вас" (нами, ежели вче)

Я бы поставил последовательно мосфету ещё и резистор, ограничивающий его максимальный ток в режиме "полностью открыт", ибо их сопротивление в этом случае .. десятки миллиом, то есть токи могут оказаться "ого-го", в зависимости от места применения.

Заодно, этот же резистор формировал бы некоторое "минимальное" сопротивление схемы в целом, будучи в параллели с подстроечником.

Делитель напряжения на резисторах

Программирование микроконтроллеров Курсы

Рассмотрим, как рассчитать практически любой делитель напряжения на резисторах. Преимущественное большинство радиоэлектронных элементов и микросхем питаются относительно низким напряжением – 3…5 В. А многие блоки питания выдают U = 9 В, 12 В или 24 В. Поэтому для надежной и стабильной работы различных электронных элементов необходимо снижать величину напряжения до приемлемого уровня. В противном случае может наступить пробой радиоэлектронных элементов. Особенно следует уделять внимание микросхемам – наиболее чувствительным элементам к повышенному напряжению.

Структура делителя напряжения

Существуют много способов, как снизить напряжение. Выбор того или другого способа зависит от конкретной задачи, что в целом определяет эффективность всего устройства. Мы рассмотрим самый простой способ – делитель напряжения на резисторах, который, тем не менее, довольно часто применяется на практике, но исключительно в маломощных цепях, что поясняется далее.

Расчет делителя напряжения на резисторах

Чтобы сделать и рассчитать простейший делитель напряжения достаточно соединить последовательно два резистора и подключить их источнику питания. Такая схема очень распространенная и применяется более чем в 90 % случаев.

Схема делителя напряжения

Вход схемы имеет два вывода, а выход – три. При одинаковых значения сопротивлений R1 и R2 выходные напряжения Uвых1 и Uвых2 также равны и по величине вдвое меньше входного Uвх. Причем выходное U можно сниматься с любого из резисторов – R1 или R2. Если сопротивления не равны, то выходное U будет на резисторе большего номинала.

Точное соотношение Uвых1 к Uвых2 рассчитаем, обратившись к закону Ома. Резисторы вместе с источником питания образуют последовательную цепь, поэтому величина электрического тока, протекающего через R1 и R2 определяется отношением напряжения источника питания Uвх к сумме сопротивлений:

Формула силы тока делителя напряжения

Следует обратить внимание, чем больше сумма сопротивлений, тем меньший ток I при том же значении Uвх.

Далее, согласно закону Ома, подставив значение тока, находим Uвых1 и Uвых2:

Расчет делителя напряжения на резисторах

Расчет сопротивления делителя напряжения

Путем подстановки в две последние формулы значение из самой первой формулы, находим значение выходного U в зависимости от входного и сопротивлений двух резисторов:

Читайте так же:
Как отрегулировать карбюратор на солексе

Формула расчета делителя напряжения на резисторах

Формула делителя напряжения на резисторах

Применяя делитель напряжения на резисторах, необходимо понимать и помнить следующее:

    1. Коэффициент полезного действия такой схемы довольно низкий, поскольку только часть мощности источника питания поступает к нагрузке, а остальная мощность преобразуется в тепло, выделяемое на резисторах. Чем больше понижается напряжение, тем меньше мощности от источника питания поступит к нагрузке.
    1. Так как нагрузка подключается параллельно к одному из резисторов делителя, то есть шунтирует его, то общее сопротивление цепи снижается и происходит перераспределение падений напряжений. Поэтому сопротивление нагрузки должно быть гораздо больше сопротивления резистора делителя. В противном случае схема будет работать нестабильно с отклонением от заданных параметров.
    2. Распределение U между R1 и R2 определяется исключительно их относительными значениями, а не абсолютными величинами. В данном случае неважно, будут лиR1 и R2 иметь значение 2 кОм и 1 кОм или 200 кОм и 100 кОм. Однако при более низких значениях сопротивлений можно получить большую мощность на нагрузке, но следует помнить, что и больше мощности преобразуется в тепло, то есть израсходуется невозвратно впустую.

    Схема делителя напряжения на резисторах

    Схема резисторного делителя напряжения

    Также иногда находят применение и более сложные делители напряжений, состоящие из нескольких последовательно соединенных резисторов.

    Делитель напряжения на резисторах

    Делитель напряжения на переменном резисторе

    Схему делителя напряжения на переменном резисторе называют схемой потенциометра. Вращая рукоятку громкости музыкального центра или автомагнитолы, вы таким действием плавно изменяете напряжение, подаваемое на усилитель модности звуковой частоты. Принцип работы и сборка простейшего усилителя мощности уже были ранее рассмотрены здесь.

    Делитель напряжения на переменном резисторе

    При перемещении (вращении) ручки переменного резистора сверху вниз по чертежу происходит плавное изменение U от значения источника питания до нуля.

    В звуковой технике главным образом применяются переменные резисторы с логарифмической зависимостью, поскольку слуховой аппарат человек воспринимает звуки с данной зависимостью. Для регулирования уровня звука одновременно по двум каналам используют сдвоенные переменные резисторы.

    Схема делителя напряжения на переменном резисторе

    Характеристики переменных резисторов

    В качестве делителя напряжения находят применение переменные резисторы, имеющие следующие зависимости сопротивления от угла поворота ручки: логарифмическую, линейную и экспоненциальную. Конкретный тип зависимости применяется для решения отдельной задачи.

    Реостат печки отопления салона

    Понять о том, что неисправен реостат печки отопления салона можно по следующим признакам:

    • салон не прогревается, несмотря на то, что температура двигателя достигла номинала;
    • печка не включается в одном или нескольких режимах;
    • блок реостатов при прозвонке мультиметром показывает значения близкие к короткому замыканию либо обрыву.

    Частой неисправностью реостата бывает выход из строя термопредохранителя. При этом печка может включаться только в одном из режимов. Менять полностью весь блок нет необходимости, достаточно перепаять новый предохранитель, с такими же номинальными параметрами.

    Реостат печки с термопредохранителем

    Электрические реостаты нашли широкое применение в промышленности, технике и автомобилях. Сопротивления используются и для пуска электродвигателей, и в радиотехнике, и в качестве активной нагрузки. Выход из строя резистора способен сделать неработоспособной всю схему в которую он входит.

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector