电位器

电位器是一个三终端电阻器与滑动或转动接触，其形成一个可调节的电压分压器。如果仅使用两个端子（一端和抽头），则它用作可变电阻器或变阻器。

称为电位器的测量仪器实质上是用于测量电势（电压）的分压器；该组件是相同原理的实现，因此得名。

电位器通常用于控制电气设备，例如音频设备上的音量控制。由机械装置操作的电位计可用作位置传感器，例如在操纵杆中。电位计很少用于直接控制较大的功率（超过瓦特），因为电位计中的功耗与受控负载中的功率相当。

电子行业中有许多术语用来描述某些类型的电位计：

• 滑动罐或滑动罐：通常通过手指或拇指向左或向右滑动雨刮器（或根据安装情况上下滑动）来调节的电位器。
• 拇指锅或指轮锅：小型旋转电位器，不经常通过小指轮进行调节。
• 微调电位计或修剪器锅：一个微调电位器通常意味着被调整一次或不常用于“微调”的电信号。

电位计包括一个电阻元件，一个沿该元件移动的滑动触点（刮水器），与该元件的一部分形成良好的电接触，该元件两端的电气端子以及一种将抽头从一端移动到另一端的机构。 以及一个包含滤芯和刮水器的外壳。

许多便宜的电位计都是用一个电阻元件制成一个圆弧，通常小于一整圈，并且在旋转时在该元件上滑动以产生电接触的抽头（C）。电阻元件可以是平坦的或成角度的。电阻元件的每一端都连接到外壳上的端子（E、G）。刮水器通常连接到第三端子（F），位于其他两个端子之间。在面板电位器上，抽头通常是三个的中心端子。对于单圈电位计，该抽头通常绕触点旋转一圈以下。污染的xxx进入点是轴与旋转轴之间的狭窄空间。

另一种类型是线性滑块电位器，它具有一个沿线性元件滑动而不旋转的抽头。污染物可能会沿着滑块进入的槽进入任何地方，从而使有效密封更加困难，并损害长期可靠性。滑块电位器的一个优点是滑块位置可以直观显示其设置。而旋转电位计的设置可以通过在旋钮的标记的位置可以看出，滑块的阵列可以给设置的视觉印象如在图形均衡器或推子一个上混音控制台。

廉价电位器的电阻元件通常由石墨制成。使用的其他材料包括电阻丝，塑料中的碳颗粒以及称为金属陶瓷的陶瓷/金属混合物。导电轨道电位计使用导电聚合物电阻器浆料，除提供导电性能的碳外，还包含耐磨性树脂、聚合物、溶剂和润滑剂。

多圈电位器也可以通过旋转轴来操作，但要旋转几圈而不是少于一整圈。一些多圈电位计具有线性电阻元件，该线性电阻元件具有通过丝杠移动的滑动触点。其他的则有一个螺旋电阻元件和一个刮水器，该刮水器旋转10、20或更完整的圈数，并随着螺旋线的旋转而移动。用户可以使用和预置的多圈电位计，可以进行更精细的调节；旋转同一角度通常会比简单的旋转电位计改变设置的十分之一。

甲弦线电位计是由金属丝转动克服弹簧，使其能够线性位置转换为可变电阻的一个附加卷轴操作的多圈电位器。

用户可使用的旋转电位计可以配备一个开关，该开关通常在逆时针旋转极限时运行。在数字电子产品成为标准之前，使用这种组件使收音机和电视接收器及其他设备能够以最小的音量打开并发出咔嗒声，然后通过旋转旋钮增加音量。多个电阻元件及其滑动触点可以组合在同一根轴上，例如，在立体声音频放大器中，用于音量控制。在其他应用中，例如家用调光器，如果将电位计保持在其当前位置，则可以xxx地满足正常使用模式，因此，通过按动按钮，或者通过轴向按压旋钮来交替开关该开关。

其他组件封装在设备中，意在在制造或维修期间进行调整以校准设备，请勿触摸。它们通常在物理上比用户可访问的电位计小得多，并且可能需要用螺丝刀操作而不是使用旋钮。它们通常被称为“预设电位器”或“微调电位器”。可以通过用小螺丝刀刺入外壳上的孔来访问某些预设，以便进行维修而无需拆卸。

滑块位置与阻力之间的关系（称为“锥度”或“定律”）由制造商控制。原则上，任何关系都是可能的，但对于大多数目的，线性或对数（也称为“音频锥度”）电位计就足够了。

字母代码可用于识别使用哪个锥度，但是字母代码定义未标准化。在亚洲的电位器通常在对数锥度上标有“ A”，在线性锥度上标有“ B”。“ C”代表很少见的反向对数锥度。其他的，特别是来自欧洲的那些，可以用“ A”表示线性锥度，“ C”或“ B”表示对数锥度，或用“ F”表示对数锥度。不同制造商之间使用的代码也有所不同。当百分比以非线性锥度为基准时，它与轴旋转中点处的电阻值有关。因此，10％的对数锥度将测量旋转中点处总阻力的10％；也就是说，在10 kOhm电位计上10％的对数锥度将在中点产生1 kOhm。百分比越高，对数曲线越陡峭。

甲线性锥度电位器（线性描述了设备，而不是电阻元件的几何形状的电特性）具有恒定的横截面的一个电阻元件，产生了装置，其中所述接触（擦拭器）和一个端终端之间的电阻为与它们之间的距离成正比。当电位器的分频比必须与轴的旋转角度（或滑块位置）成比例时，可使用线性锥度电位器，例如，用于调节模拟阴极射线示波器上显示器居中的控件。精密电位计在电阻和滑块位置之间具有精确的关系。

阿对数锥度电位器是具有内置电阻元件的偏置电位。基本上，这意味着电位计的中心位置不是电位计总值的一半。电阻元件设计为遵循对数锥度，也就是数学指数或“平方”轮廓。对数锥度电位器由电阻元件构成，该电阻元件从一端到另一端“逐渐变细”，或者由电阻率从一端到另一端变化的材料制成。这样就产生了一种器件，其中输出电压是滑块位置的对数函数。

大多数（更便宜的）“对数”电位计不是精确对数的，而是使用两个电阻不同（但电阻率恒定）的区域来近似对数定律。两个电阻轨迹在电位计旋转的大约50％处重叠；这给出了逐步对数锥度。也可以使用线性电阻和外部电阻来模拟对数电位计（不是很准确）。真正的对数电位器价格昂贵得多。

对数锥度电位器通常用于音频系统中的音量或信号电平，因为人类对音频音量的感知是对数的。

数字电位器（通常称为数字电位器）是模仿模拟电位器功能的电子组件。通过数字输入信号，可以调节两个端子之间的电阻，就像模拟电位计一样。有两种主要功能类型：易失性、非易失性，通常在断电时会丢失其设置位置，通常设计为在最小位置初始化；非易失性，其使用类似于闪存或EEPROM的存储机制来保持其设置位置。

数码电位计的使用远比简单的机械电位计复杂，并且有许多限制。尽管如此，它们还是被广泛使用，通常用于工厂调整和设备校准，特别是在机械电位计的局限性存在问题的情况下。数字电位器通常不受中等程度的长期机械振动或环境污染的影响，其程度与其他半导体器件相同，并且可以通过各种方式保护对其编程输入的访问，以电子方式防止未经授权的篡改。

在具有微处理器，FPGA或其他功能逻辑的设备中，该设备可以存储设置，并在每次设备加电时将其重新加载到“电位计”中，可以使用乘法DAC代替数字电位器，这可以提供更高的设置分辨率，较小的温度漂移以及更大的操作灵活性。

膜电位计使用导电膜，该导电膜通过滑动元件变形以接触电阻分压器。线性范围从0.50％到5％，具体取决于材料，设计和制造过程。重复精度通常在0.1毫米至1.0毫米之间，并且具有理论上无限的分辨率。这些类型的电位计的使用寿命通常为100万至2000万次循环，具体取决于制造过程中使用的材料和驱动方法。可以使用接触和非接触方法（感应位置）。提供许多不同的材料变体，例如PET、FR4和Kapton。膜电位计制造商提供线性，旋转和特定于应用的变化。线性版本的长度范围从9毫米到1000毫米，旋转版本的直径范围从20到450毫米，每个高度为0.5毫米。膜电位计可用于位置感应。

对于使用电阻技术的触摸屏设备，二维膜电位计提供x和y坐标。顶层是薄玻璃，其间隔接近相邻的内层。顶层的底面有透明的导电涂层。它下面的层的表面具有透明的电阻涂层。手指或手写笔会使玻璃变形以接触下面的层。电阻层的边缘具有导电触点。通过在相对的边缘上施加电压来确定接触点，而使其他两个边缘暂时不连接。顶层的电压提供一个坐标。断开这两个边的连接，并对以前未连接的另外两个边施加电压，即可提供另一个坐标。在成对的边缘之间快速交替提供频繁的位置更新。一个模数转换器提供输出数据。

这种传感器的优点在于，仅需要与传感器的五个连接，并且相关的电子设备相对简单。另一个是，任何会在很小的面积上压低顶层的材料都可以正常工作。缺点是必须施加足够的力以进行接触。另一个是传感器偶尔需要校准，以使触摸位置与基础显示器匹配。

电位器很少用于直接控制大量功率（超过一瓦特左右）。相反，它们用于调整模拟信号的电平（例如，音频设备上的音量控制），并用作电子电路的控制输入。例如，调光器使用电位计来控制TRIAC的开关，从而间接地控制灯的亮度。

预置电位器广泛用于整个电子产品，在制造或维修期间必须进行调整。

用户驱动的电位器被广泛用作用户控件，并且可以控制多种设备功能。电位计在消费类电子产品中的广泛使用在1990年代下降了，旋转增量编码器，上/下按钮和其他数字控制现在更加普遍。但是，它们仍然存在于许多应用中，例如音量控制和位置传感器。

滑动和旋转低功率电位计均用于控制音频设备，改变响度、频率衰减和音频信号的其他特性。

“对数电位器”（即电位计）具有对数（对数）形式的电阻，锥度或“曲线”（或定律），在音频功率放大器中用作音量控制，在这里也称为因为人耳的振幅响应近似为对数，所以称为“音频锥形电位器” 。它可以确保在标有0到10的音量控制上，设置5的声音在主观上是设置10的一半。还有一个抗对数电位器或反向音频锥度，与对数相反电位器。它几乎总是用于带有对数电位器的成组配置中，例如，在音频平衡控件中。