Potensiometer

Et potensiometer er en resistiv spenningsdeler. Det består av en motstandsstrekning med fast resistans og et bevegelig tappepunkt som kan stilles til hvor som helst på strekningen. Tappepunktet berøres av sleperen.

Et vanlig 270 grads dreiepotensiometer

Amerikansk type skjemasymbol for potensiometer

Klassisk potensiometer

Navnet potensiometer kan oversettes til norsk som spenningsmåler. Det kommer av at apparatet potensiometer i klassisk forstand ble brukt for å måle elektriske spenninger. Det klassiske potensiometret består av en oppspent motstandstråd med jevnt tverrsnitt. Tråden er spent opp på et brett som også har en avstandsskala og en føre- og avlesningsanordning for sleperen. Trådens endepunkter blir veldefinerte der de går over skarpe kanter.

En kjent spenning U som legges over motstandstråden blir delt ned av potensiometret som en faktor RB/RT*U. RT er RA+RB. Her er RA motstandsverdien fra toppen til tappepunktet, RB fra tappepunktet til bunnen, og RT er hele trådens motstandsverdi.

En ukjent spenning (som må være lavere enn spenningen over tråden) sammenlignes med potensiometres spenning mens tappepunktet flyttes. Som indikator brukes et galvanometer koplet mellom den ukjente spenningen og tappepunktet. Når galvanometret ikke har utslag er spenningene like store og den ukjente spenningen er blitt kjent.

Presisjonen kan bli meget høy og er gitt av trådens jevnhet og nøyaktigheten av den kjente spenningen.

Et klassisk potensiometer brukes også i en Wheatstone-bro, som brukes til å måle elektriske motstandsverdier presist.

Dagens potensiometre

(Avsnittet kunne godt hete gårdagens potensiometre. Bruk av mekaniske potensiometre (per 2008) er gått sterkt tilbake.)

En variabel spenningsdeling er nyttig til så mangt, også når den ikke brukes til måling. Av den grunn finnes potensiometret i dag utført i et utall variasjoner. Potensiometre brukes både til å oppnå innstillbar spenningsdeling og til å oppnå innstillbar motstandsverdi.

Den viktigste endringen ble at sleperen dreies om en akse og motstanden er tilsvarende formet rund. En motstandstråd kan være viklet om et isolerende toroid eller motstanden kan bestå av et ledende sjikt. Oftest har slike utførelser en dreievinkel på 270 grader, 3/4 omdreining.

Når potensiometret er tiltenkt å kun oppvise en motstandsverdi mellom sleperen og en ende, og motstanden er tiltenkt større effekter, kalles det en rheostat.

Trimmepotensiometer

Forskjellige trimmepotensiometre.

Et trimmepotensiometer er en ganske liten utførelse tiltenkt innstilling ved hjelp av et skrujern. Det blir innstilt én gang slik at en tiltenkt funksjon i et apparat blir optimal. Senere endringer gjøres kun ved verkstedservice av apparatet. Moderne trimmepotensiometre kan kreve 5 eller 10 omdreininger av stilleskruen for å komme fra ende til ende.

Logaritmisk potensiometer

Potensiometre som er beskrevet til nå har en fast motstandsendring per dreievinkel og kalles derfor lineære. For potensiometre for lydstyrkeregulering tappes en signalspenning ved sleperen og denne spenningen forsterkes videre og går til høyttalere. Lydstyrken kan slik reguleres fra null til fullt. Imidlertid ville et lineært potensiometer oppføre seg slik at det praktiske reguleringsområdet ville være sammenstuet i den nedre enden. Det blir nesten full lyd når det er dreid bare litt opp. For å unngå denne sammenstuingen lages banen logaritmisk; nede i området er motstandsendringen (Ohm per dreiegrad) langt lavere enn lengre oppe i området. Slike potensiometre kalles logaritmiske og skalaen blir ideelt sett et fast antall dB per dreiegrad. For annet bruk finnes potensiometre der logaritmekurven er speilvendt. De betegnes -LOG potensiometre.

S-kurve potensiometre

Av lignende grunner som til volumkontrollen føles innstilling av bass og diskant mere naturlig når banen har en såkalt S-kurve i stedet for å være lineær. Dette gjelder kun for en såkalt Baxandall type tonekontroll-kopling.

Skyvepotensiometre

Skyvepotensiometre (fadere)

Utførelser lik det klassiske potensiometret er også i bruk. Der flyttes sleperen med en lineær bevegelse og ikke ved dreiing av en akse. Slike er fremfor alt i bruk i miksepulter og er da logaritmiske, presise og ganske dyre og kalles fadere (fra engelsk fade = svekke). De bukes også i vanlig audioutstyr.

Stereopotensiometre

Potensiometre som brukes i audiosammenheng er gjerne duale, de inneholder ett potensiometer for hver kanal.

Presisjonspotensiometre

Også dreiepotensiometre kan lages presise. Her er mekanikken ofte slik laget at aksen kan dreies flere omdreininger, gjerne 10. Sleperen beveger seg internt i en spiral langs en tråd. Ofte brukes en mekanisk innretning med skala for å angi hvor potensiometret står.

Potensiometerfeil

Kontakten mellom sleperen og motstandsmaterialet kan bli usikker og vaklete med tiden. Slikt høres som støy når sleperen beveges i en lydstyrkekontroll. I måleapparater kan slikt føre til målefeil.

Fast tappepunkt

Noen potensiometre har et fast tappepunkt i tillegg til sleperen og har derfor fire tilkoblinger. Slike ble spesielt brukt for lydstyrkekontroller for å endre bass/diskant forholdet noe med innstilt lydstyrke (fysiologisk volumkontroll).

Digitale potensiometre

Med utviklingen er det blitt slik at elektronikk er billig, mens mekanikk er dyrt å produsere. Digitale potensiometre stiller inn motstandsverdien og spenningsdelingen etter en digital kode som tilføres. Digitale potensiometre kan også være logaritmiske og finnes i stereovarianter. Digitale potensiometre beheftes ikke med dårlig kontakt til sleperen. Slike brukes svært ofte i digital elektronikk, som i TV-er og i lydkort for computere.

I forenklet mutlig språk kalles potensiometre oftest potmetre. På engelsk og tysk brukes betegnelsen potentiometer.

Eksterne lenker

• (en) Potentiometers – kategori av bilder, video eller lyd på Commons