可變電阻器概述——結(jié)構(gòu)、工作和不同應(yīng)用

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什么是電阻器

(資料圖片僅供參考)

在電路中，電阻器是一個(gè)無源的兩端元件，一旦電流流過它就會(huì)阻止電流流動(dòng)并消耗功率。它在電路中用圖 1 中的符號(hào)表示。電壓與電流之比稱為電阻，用[歐姆定律](https://en.wikipedia.org/wiki/Ohm’s_law#:~:text=Ohm’s law states that the,voltage across the two points.)表示，如圖 2 所示。

**圖 1：**電阻器符號(hào)

**圖 2：**歐姆定律

歐姆定律指出，當(dāng)溫度保持恒定時(shí)，流過電路中電阻器的電流與施加的電壓成正比。因此，假設(shè)普通電阻器有兩個(gè)端子并且它們具有恒定電阻是合乎邏輯的，因?yàn)樗鼈兊碾娮璨荒芨淖儭?/p>

可變電阻器的定義

顧名思義，可變電阻器是一種無源的三端器件，可以通過位于兩個(gè)端子之間的第三個(gè)端子調(diào)節(jié)其電阻，從而對(duì)電流流動(dòng)的阻礙上下移動(dòng)。因此，可變電阻電路符號(hào)有一個(gè)代表電阻變化的箭頭。可變電阻器的電氣符號(hào)如圖3所示。

**圖 3：**可變電阻器符號(hào)

**圖 4：**可變電阻器符號(hào)

可變電阻器的電阻可以通過其第三個(gè)端子在零到某個(gè)最大值之間變化。仔細(xì)查看圖 4 中可變電阻的電路圖，可以看到端子 1 和 3 之間存在恒定電阻。端子 2（中間）是唯一具有移動(dòng)能力的端子。因此，為了改變電阻，您必須使用任何帶有移動(dòng)端子的側(cè)面端子。

可變電阻器的工作原理

可變電阻器廣泛用于電路中以調(diào)整電流或電壓的值，因?yàn)榭勺冸娮杵鞯碾娮杩梢栽O(shè)置為一定的值。可變電阻器允許您通過改變電阻和保持電流恒定來調(diào)整電壓值。為調(diào)整輸入電壓，如圖 5 所示，將電壓源連接到端子 1 和 3。端子 1 和 2 之間的輸出電壓可通過圖 6 所示的分壓公式計(jì)算。

**圖 5：**可變電阻器用作分壓器

**圖 6：**分壓公式

可變電阻器的構(gòu)造

可變電阻器雖然有不同的類型，但它們的工作原理是相同的。當(dāng)檢查可變電阻器的內(nèi)部時(shí)，如圖 7 所示，在端子 1 和 3 之間有一個(gè)稱為電阻軌道的固定電阻。端子 2 連接到旋鈕，滑塊（雨刷器）直接接觸旋鈕。可以通過調(diào)節(jié)中間的旋鈕來改變端子1和2或2和3之間的電阻，如圖7中紅色圓圈所示。

**圖 7：**可變電阻器

可變電阻器的類型

有不同類型的可變電阻器，它們的工作原理幾乎與前幾節(jié)所述相同。然而，可變電阻器的端子配置和電阻值可以相對(duì)于各種環(huán)境參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。這些不同類型的可變電阻器包括：

電位器

如前幾節(jié)所述，可變電阻器通常用于控制電壓或電流。電位器是最流行的可變電阻器類型之一。它們?cè)谛枰妷嚎刂频膽?yīng)用中是首選。主要有兩組電位器，稱為機(jī)械式和數(shù)字式。諸如線性和旋轉(zhuǎn)電位器之類的機(jī)械電位器在振動(dòng)環(huán)境中存在精度問題。由于機(jī)械電位器的靈敏度問題，通常使用數(shù)字電位器。數(shù)字電位器最基本的用途之一是提供電阻在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境條件下發(fā)生的漂移問題。由于數(shù)字電位器可以通過 I2C 等通信協(xié)議進(jìn)行調(diào)整，因此在無法進(jìn)行機(jī)械電阻調(diào)整的情況下，它們也非常有用。

變阻器

變阻器的結(jié)構(gòu)類似于電位器。但是，變阻器的移動(dòng)端子與其中一個(gè)側(cè)端子短路，如圖 8 所示。變阻器在需要進(jìn)行電阻調(diào)整或電流限制的應(yīng)用中是首選。

**圖 8：**變阻器符號(hào)

光敏電阻

光敏電阻器也稱為光敏電阻器 (LDR)，是一種常見的可變電阻器。由于光電效應(yīng)，它們的電阻隨入射光的強(qiáng)度而變化。在光強(qiáng)度變化的環(huán)境中，最好使用光敏電阻。

力敏電阻

顧名思義，力敏電阻的電阻會(huì)隨著施加的力水平而變化。它們通常用于機(jī)器人應(yīng)用中，例如機(jī)器人的夾具內(nèi)部。

熱敏電阻

熱敏電阻的電阻隨溫度變化。有兩種類型的熱敏電阻，稱為負(fù)溫度系數(shù) (NTC) 和正溫度系數(shù) (PTC) 熱敏電阻。PTC熱敏電阻的阻值與溫度成正比，而NTC熱敏電阻的阻值與溫度成反比。在溫度變化檢測至關(guān)重要的不同工業(yè)應(yīng)用中，熱敏電阻是首選。

濕度計(jì)

顧名思義，濕敏電阻的電阻會(huì)隨著濕度的變化而變化。濕度計(jì)用于許多物聯(lián)網(wǎng) (IOT) 設(shè)備以檢測環(huán)境變化。

可變電阻器的應(yīng)用

在我們家中的許多設(shè)備/電子產(chǎn)品中都可以找到可變電阻器。其中一些包括收音機(jī)、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、電視、振蕩器、智能家居控制設(shè)備等。電位器通常用于需要速度或音量控制的家用電器。變阻器用于需要調(diào)整電流或電阻水平的地方。一個(gè)常見的例子是燈光變暗。總之，可變電阻器在需要電壓控制或電流調(diào)節(jié)的應(yīng)用中很受歡迎。