پتانسیومتر چیست؟

پتانسیومتر (Potentiometer) یا اسپید پات (speed pots) نوعی مقاومت است که برای کنترل سرعت، ولتاژ و یا فرکانس استفاده می شود و دارای سه پایانه یا ترمینال است.

در واقع نوعی تقسیم کننده یا کنترل کننده ولتاژ است که برای اندازه گیری پتانسیل الکتریکی (ولتاژ) مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع سنسور دریچه گاز

سنسور دریچه گاز در خودرو ها به دو نوع ساژم و زیمنس تقسیم میشه. ساختار این حسگرها با هم متفاوت می باشد. زمانی از سنسور دریچه گاز ساژم، استفاده می شود که ECU خودرو ساژم داشته باشد. این سنسور باید طبق نوع ECU خودرو بر روی خودرو نصب بشه در غیر این صورت روی خودرو جواب نمی دهد و باعث بروز مشکلات متعدد می شود.

این حسگرها به گونه ای می باشند که نسبت به دیگر سنسور ها عمر بالاتر و بدون نیاز به روغن کاری و تمیز کاری می باشد.

در بیشتر خودرو های داخلی از سنسور دریچه گاز شاخک دار استفاده میشه. این مدل نسبت به مدل های دیگه کمتر خراب میشه.

مکان قرار گیری موقعیت دریچه گاز

سنسور موقعیت دریچه گاز، روی هوزینگ دریچه گاز، رو به روی اهرم دریچه گاز قرار گرفته. برخی از خودرو ها مثل پژو 206 تیپ 5 و 6 اهرم دریچه گاز و سیم گاز وجود نداره بلکه سنسور موقعیت دریچه گاز و موتور برقی دریچه گاز به صورت یکجا تعبیه شده .

میله دریچه گاز از یک طرف به سیم گاز وصله و از طرف دیگه داخل سنسور قرار گرفته.

همان طور که در تصویر زیر مشخص است، در یک پتانسیومتر معمولی :

در قسمت بالایی پتانسیومتر یک پیچ یا دکمه متحرک برای کنترل تغییرات قرار گرفته است.
در قسمت میانی، یک المان مقاومت به شکل یک قوس دایره ای و غالبا از جنس گرافیت قرار دارد.
(المان مقاومت در انواع دیگر پتانسیومترها می تواند، به صورت مسطح و زاویه دار نیز باشد)
یک اتصال متحرک به نام وایپر با لغزش و حرکت در امتداد المان مقاومت، با آن اتصال الکتریکی برقرار می کند.
دو پایانه A و B به دو سر المان مقاومت متصل هستند (دارای ولتاژ مثبت و منفی) و
پایانه W بین دو پایانه دیگر قرار دارد و به وایپر متصل است.

پتانسیومتر یک نوع مقاومت است که جهت کنترل سرعت فرکانس و یا ولتاژ استفاده می شود و دارای ۳ پایانه یا ترمینال است. در واقع پتانسیومتر، یک نوع تقسیم کننده یا کنترل کننده ولتاژ بوده که جهت اندازه گیری پتانسیل الکتریکی، یا همان ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرد. پتانسیومتر (Potentiometer)  ماشین، قسمتی از سیستم مدیریت سوخت در اتومبیل است و برای مطمئن شدن از وارد شدن ترکیب استاندارد از سوخت و هوا به داخل موتور به کار می رود. در ادامه همراه ما باشید تا بیشتر با پتانسیومتر آشنا شوید.

مقاومت های الکتریکی مقدار مقاومت ثابتی دارند که جریان الکتریکی را سد کرده یا در برابر عبور آن در مدار مخالفت می کنند و طبق قانون اهم سبب افت ولتاژ می شوند. مقاومت ها را می توان به گونه ساخت که مقدار ثابت یا مقدار متغیر بر حسب اهم داشته باشند. پتانسیومتر نوعی مقاومت متغیر است

پتانسیومتر که به اختصار پوت هم نامیده می شود یک قطعه آنالوگ سه سر است که به صورت مکانیکی قابلیت چرخش دارد. پتانسیومتر ها قطعاتی پسیو هستند، یعنی به یک منبع تغذیه یا مدار اضافه برای ایفای نقش خود به صورت خطی یا چرخشی نیاز ندارند. پتانسیومتر های متغیر در انواع مختلفی موجود هستند که می توان آن ها را به سادگی تنظیم کرد و برای کنترل ولتاژ جریان یا یاباس و کنترل بهره یک مدار برای رسیدن به شرایط تنظیم صفر به کار می رود.

چرا تنظیم اولیه پتانسیومتر دریچه گاز مهم است؟

تنظیم اولیه پتانسیومتر دریچه گاز، خیلی مهم است؛ زیرا سیگنال ولتاژی که (ECU) از آن دریافت می کند، موقعیت دقیق دریچه گاز را به آن گزارش می دهد. پس تنظیم اولیه باید تا حد امکان به مشخصات کارخانه، نزدیک باشد. این تنظیم با استفاده از اهم متر دیجیتال و خواندن ولتاژ سنسور انجام می شود. در اتومبیل هایی که دریچه گاز برقی دارند، یک موتور برقی کوچک جهت فعال کردن دریچه گاز استفاده می شود که اطلاعاتش را از سنسورهای موقعیت، روی پدال گاز می گیرد.
وقتی که پدال گاز فشرده می شود، مقاومت برقی پتانسیومتر داخل سنسور های پدال تغییر می کند. واحد کنترل متوجه این تغییر در موقعیت می ‌شود و بر اساس آن، به دریچه گاز فرمان باز شدن را صادر می کند. یک جفت سنسور موقعیت روی شافت دریچه گاز، متوجه تغییر موقعیت دریچه گاز می شود. در واکنش به آن، سیگنال هایی به واحد کنترل می‌فرستد، تا اینکه واحد کنترل، موقعیت دقیق دریچه گاز را بداند و همه چیز به صورت صحیح کار کند.

پتانسیومتر دریچه گاز (سنسور TPS) چیست و عملکرد آن چگونه است؟

موتورهای انژکتوری و برخی از موتور های کاربراتوری از پتانسیومتر دریچه گاز، استفاده می کنند؛ تا میزان باز بودن دریچه گاز و جایگاه نسبی آن را به کامپیوتر موتور (ECU) گزارش بدهند. امکان دارد از دو سنسور ldle و WOT جهت مشخص کردن موقعیت دریچه در دو حالت دور آرام و همچنین تخت گاز استفاده شود. پتانسیومتر دریچه گاز (سنسور TPS) در خودرو های انژکتوری اصولا از بیرون، روی شافت دریچه گاز نصب می گردد. این سنسور در اصل، یک مقاومت متغیر است که با باز شدن دریچه گاز مقاومت آن تغییر می کند. با اطلاع دادن به کامپیوتر موتور (ECU) درباره باز شدن دریچه گاز، این کامپیوتر موتور می تواند به منظور حفظ نسبت مخلوط بنزین و هوا سوخت را غنی کند.

مزایای پتانسیومترها

1 ) استفاده از Brush استاندارد و حساس با آخرین تکنولوژی پیشرو با فناوری سفارشی شرکت فیدار

2 ) استفاده از صفحه گرافیتی مناسب با حساسیت بالا نسبت به زاویه چرخش محور

3 ) زاویه شروع صفر در حالت سکون

4 ) قالب بندی مناسب برای تسهیل در نصب قطعه روی دریچه گاز

5 ) ولتاژ مناسب مطابق با استانداردهای جهانی

پتانسیومتر ، قسمتی از سیستم مدیریت سوخت در اتوموبیل بوده و برای مطمئن شدن از وارد شدن ترکیب استاندارد از سوخت و هوا به داخل موتور به کار میرود.
پتانسیمتر سیگنال های دقیقی را جهت ارسال به سیستم پاشش سوخت ایجاد می کند.

جهت خرید محصولات ما به صفحه محصولات فیدار مراجعه فرمایید.

دیگر مزایای پتانسیومترها

در الکترونیک پتانسیومتر یک مقاومت سه پایانه با یک ولوم چرخشی یا دکمه لغزنده قابل تغییر برای تغییر ولتاژ است. اگر فقط دو ترمینال بکار برده شود(یک سمت و جاروب کن) به جای یک مقاومت متغیر یا رئوستا کار می کند که پیشنهاد نمی شود.  پتانسیومتر ها بیشتر برای راهبرد دستگاه های الکتریکی مانند راهبرد صدا در ابزار های صدایی بکار برده می شود. از پتانسیومتر می توان برای برگردان دگرگون جایگاه به سیگنال الکتریکی برای نمونه در یک اهرمک بکار گیری کرد. واژه پتانسیومتر ها ترکیبی از واژه اتلاف پتانسیل و اندازه گیری است که به دوران ابتدایی گسترش الکترونیک بر می گردد. در گذشته با تنظیم سیم پیچ های مقاومتی بزرگ مجموعه ای از اختلاف پتانسیل ها اندازه گیری می شد.

سیگنال های پتانسیومتر به شکل منظم اندازه گیری میشود و با سایر اطلاعات مثل :

دمای هوا،

RPM موتور،

جریان هوا

سرعت

تغییر موقعیت دریچه هوا را ترکیب می شود.

این اطلاعات به شکل دقیق تعیین می کنند که چه میزان سوخت میبایست در هر لحظه به داخل موتور وارد شود. اگر پتانسیومتر و سایر سنسورهای مرتبط بهم فعالیت خود را به درست انجام دهند، شتاب اتوموبیل شما و حرکت کاملا نرم و کارآمدتر خواهد داشت. و این در حالی است که سوخت ماشین و بهینه تر خواهد شد و بسیار به صرفه خواهد بود.

پتانسیمتر در خودروهای انژکتوری عموما روی شافت دریچه گاز و نزدیک به استپر موتور خودرو قرار می گیرد.هنگامی که روی پدال گاز فشار وارد می کنیم، دریچه گاز به اندازه ای باز شده و به همان نسبت سوخت به کمک انژکتور وارد می شود.در ماشین هایی که دریچه گاز آن ها برقی می باشد، موتوری جهت فعال سازی این دریچه وجود دارد که اطلاعات مورد نیاز را از سنسورهای موقعیتی که بر روی پدال گاز قرار دارد، دریافت می کند.

به این شکل که با فشردن پدال گاز، مقاومت برقی پتانسیومتر موجود در سنسورهای پدال گاز تغییر می کند.این تغییر به صورت سیگنال هایی به واحد کنترل (ECU) فرستاده میشود و بر اساس آن ها دستور باز شدن دریچه گاز  ارسال می گردد.

این سنسور با سنسورهای جریان هوا، مپ و دمای هوای ورودی همپوشانی دارد، چون همه آن ها مقدار هوای ورودی به موتور (دانسیته هوا) را اندازه گیری می کنند.ECU خودرو این دیتا ها را جهت پیدا کردن اندازه گیری های مشخص ، با یکدیگر ترکیب می کند.

سنسور دریچه هوا که در واقع یک پتانسیومتر یا مقاومت متغیر است. با تغییر موقعیت دریچه هوا مقاومتش تغییر میکند.این مقاومت را به ولتاژ تبدیل می کند.بعد اطلاعات آن به شکل سیگنال هایی به کامپیوتر خودرو فرستاده میشود. تنظیم ابتدایی پتانسیمتر میبایست به مشخصات اولیه کارخانه بسیار شبیه و نزدیک باشد.که به کمک ابزار هایی مثل اهم متر دیجیتال و بررسی ولتاژ سنسور این تنظیمات انجام می شود.

انواع پتانسیومتر

پتانسیومتر ها بر اساس توصیف ویژگی های الکتریکی دو نوع است که اصلی هستند. در این قسمت می خواهیم به انواع آن اشاره کنیم:

پتانسیومتر خطی

پتانسیومتر خطی دارای یک آلمان مقاومت با مقطع ثابت است. در نتیجه مقاومت بین وایپر و یکی از پایانه ها متناسب با فاصله بین آن ها است. پتانسیومتر خطی هنگامی استفاوه می شود که نسبت تقسیم مقاومت متناسب با زاویه چرخش محور یا موقعیت لغزنده باشد.
برای مثال از این پتانسیومتر در کنترلر های تنظیم کننده مرکز تصویر در اسیلوسکوپ اشعه کاتدی آنالوگ استفاده می شود.

کاربرد های پتانسیومتر

درباره کاربرد پتانسیومتر ها باید به یک سری نکات توجه شود. پتانسیومتر ها در موارد بسیار کمی برای کنترل مقادیر یک وات و بیش تر کارایی دارند و غالباً برای تنظیم سطح سیگنال های آنالوگ، به طور مثال برای کنترل ولوم صدا در تجهیزات صوتی مورد استفاده قرار می گیرند.
همچنین پتانسیومتر ها به عنوان کنترل کننده ورودی ها در مدار های الکترونیکی به کار گرفته می شوند. به طور مثال در دیمر های تنظیم شدت نور می توان از آنها استفاده کرد. همان طور که گفتیم پتانسیومتر ها کاربرد های بسیار زیادی دارد که به برخی از این کاربرد ها در ادامه اشاره می‌ کنیم:

• کنترل کننده صوتی

می‌توان از ترکیب پتانسیومتر ها با فیلتر های شبکه ای به عنوان فیلتر های صدا یا اکولایزر ها استفاده کرد. همچنین از پتانسیومتر های کم توان در دو مدل چرخشی و سوئیچ لغزشی، برای کنترل نمودن دستگاه های صوتی، تغییر میزان صدا فرکانس و سایر ویژگی های سیگنال های صوتی استفاده نمود.

• تلویزیون

به طور کلی می‌ توان گفت از پتانسیومتر در گذشته برای کنترل کردن روشنایی تصویر، کنتراست و … نیز کاربرد داشته است.

• کنترل حرکت

از پتانسیومتر می توان به عنوان دستگاه باز خورد از موقعیت نیز استفاده کرد. در این حالت از یک حلقه بسته به برای کنترل استفاده می کند. به طور مثال در سیستم های خود مهار در سرو موتور ها کاربرد دارد. در این روش کنترل حرکتی که در موتور های DC کاربرد دارد می‌ توان به عنوان ساده ترین روش اندازه گیری زاویه، سرعت و جا به جایی نام برد.

• کاربرد در مبدل ها

ساختار ساده پتانسیومتر ها و قابلیت آن ها در ارائه سیگنال های خروجی بزرگ، موجب شده تا از آن ها در مبدل های جا به جایی نیز استفاده کنند.

• انجام محاسبات

در محاسبه کننده های آنالوگ پتانسیومتر هایی با دقت بالا برای مشخص نمودن مقیاس نتایج میانی با توجه به عواملی ثابت و یا شرایط اولیه تعیین شده کاربرد دارد. یک پتانسیومتر محرک موتور در واقع به عنوان یک ژنراتور تابع می باشد که کارایی آن بر اساس توابع مثلثاتی است. به طور مثال در یک موتور نسبت تقسیم ولتاژ می تواند بر اساس کسینوس زاویه چرخش محور باشد.

در هنگام خرید پتانسیومتر یکی از عوامل مهم انتخاب رنج پتانسیومتر است. به طور مثال یک پتانسیومتر با بازه مقاومتی صفر تا صد اهم برای مداری که دارای مقاومتی به اندازه هزار اهم لازم دارد، قابل استفاده نبوده و عملکرد کلی مدار را مختل می نماید.

کلام پایانی

در این مقاله سعی کردیم اطلاعات کاملی درباره پتانسیومتر در اختیار شما قرار دهیم. دقت داشته باشید از آنجا که پتانسیومتر ها بر اساس قانون اهم کار می کنند پس برای داشتن یک انتخاب درست باید درباره این قانون اطلاعاتی به دست آورید. قانون اهم را یکی از اساسی ترین روابط کشف شده در مدار های الکترونیکی می دانند و همچنین بر اساس این قانون ولتاژ برابر با حاصل ضرب جریان در مقاومت می باشد. از توجه و همراهی شما سپاسگزاریم.