एक पोटेंशियोमीटर क्या है?
पोटेंशियोमीटर, "पॉट्स" के रूप में संक्षिप्त, एक यांत्रिक समायोजन तंत्र के साथ एक अवरोधक है जिसे इसके प्रतिरोध मूल्य के लिए मैन्युअल रूप से समायोजित किया जा सकता है। अवरोधक स्वयं एक निश्चित प्रतिरोध मूल्य प्रदान करता है, जिसका उपयोग सर्किट में करंट के प्रवाह को रोकने या 'सीमित' करने के लिए किया जाता है। एक पोटेंशियोमीटर का सार एक चर अवरोधक है।
एक पोटेंशियोमीटर का कार्य सिद्धांत एक वोल्टेज डिवाइडर के माध्यम से आउटपुट वोल्टेज को समायोजित करना है और सटीक रूप से माप (यानी "माप") क्षमता है, जो "पोटेंशियोमीटर" नाम की उत्पत्ति भी है। उनके द्वारा उत्पन्न आउटपुट सिग्नल प्रतिरोध तत्व पर ब्रश की भौतिक स्थिति के लिए आनुपातिक है, और एक निष्क्रिय तत्व के रूप में, पोटेंशियोमीटर अतिरिक्त बिजली आपूर्ति या सर्किट के बिना काम कर सकता है।
पोटेंशियोमीटर का एक संक्षिप्त इतिहास
19 वीं शताब्दी की शुरुआत में बिजली अनुसंधान और विकास में तेजी से विकास की पृष्ठभूमि के खिलाफ, कई लोगों ने उपकरणों या सर्किट में बिजली की मात्रा को नियंत्रित करने के तरीकों का पता लगाना शुरू कर दिया। 1841 तक पोटेंशियोमीटर की अवधारणा का प्रस्ताव नहीं किया गया था। 1872 में, थॉमस एडिसन ने पहले व्यावहारिक कार्बन पोटेंशियोमीटर का आविष्कार किया।
आधुनिक पोटेंशियोमीटर में छोटे वॉल्यूम और उच्च परिशुद्धता होती है, और आवेदन आवश्यकताओं के अनुसार विभिन्न प्रकार और पैकेजिंग रूपों में आते हैं। वे ब्राइटनेस, वॉल्यूम, ऑडियो सिग्नल, साथ ही वीडियो चमक और रंग को समायोजित करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, और इसे स्थिति सेंसर के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है।
एक पोटेंशियोमीटर कैसे काम करता है?
रोटरी पोटेंशियोमीटर का आंतरिक कार्य सिद्धांत
किसी वस्तु का प्रतिरोध कई कारकों पर निर्भर करता है, जिनमें से एक इसकी लंबाई है। जब सामग्री और क्रॉस-सेक्शन समान होते हैं, तो 10 सेंटीमीटर की लंबाई वाली वस्तु का प्रतिरोध 20 सेंटीमीटर की लंबाई वाली वस्तु का आधा होता है। पोटेंशियोमीटर इस सिद्धांत का उपयोग करता है। समान प्रतिरोध तत्व पर स्लाइडिंग संपर्क की रैखिक या घूर्णी स्थिति को समायोजित करके, पोटेंशियोमीटर वर्तमान पथ की लंबाई को बदल सकता है, जिससे आउटपुट को समायोजित किया जा सकता है।
इनपुट वोल्टेज को संपूर्ण प्रतिरोधक तत्व पर लागू किया जाता है, जबकि आउटपुट वोल्टेज निश्चित प्रतिरोधक तत्व और स्लाइडिंग संपर्क के बीच वोल्टेज ड्रॉप है। स्लाइडिंग संपर्क की स्थिति सर्किट पर लागू इनपुट वोल्टेज को निर्धारित करती है।
इनपुट पावर को फैलाने की आवश्यकता के कारण, पोटेंशियोमीटर का उपयोग शायद ही कभी 1 वाट से अधिक शक्ति को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है, क्योंकि अत्यधिक शक्ति के परिणामस्वरूप अस्वीकार्य हीटिंग हो सकती है। इसके विपरीत, पोटेंशियोमीटर एनालॉग सिग्नल को समायोजित करके अन्य घटकों को नियंत्रित करते हैं। उदाहरण के लिए, एक साधारण प्रकाश नियामक प्रकाश की चमक को समायोजित करने के लिए एक तीन टर्मिनल द्विदिशीय थाइरिस्टोर (TRIAC) को नियंत्रित करने के लिए एक पोटेंशियोमीटर का उपयोग करता है।
पोटेंशियोमीटर के प्रकार
पोटेंशियोमीटर को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: एनालॉग पोटेंशियोमीटर और डिजिटल पोटेंशियोमीटर।
एनालॉग पोटेंशियोमीटर: मैन्युअल रूप से ऑपरेटिंग मैकेनिकल घटकों द्वारा आउटपुट को नियंत्रित करें, आमतौर पर दो रूपों में: रैखिक और रोटरी
रोटरी पोटेंशियोमीटर: एक घुंडी या शाफ्ट को घुमाकर, प्रतिरोध और आउटपुट को बदला जा सकता है। Shaftless संस्करण समायोजन के लिए एक पेचकश का उपयोग करता है, जिसे आमतौर पर एक ट्रिमर के रूप में संदर्भित किया जाता है।
रैखिक पोटेंशियोमीटर: स्लाइडिंग द्वारा प्रतिरोध को बदलता है, उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिन्हें रैखिक संबंध की आवश्यकता होती है।
डिजिटल पोटेंशियोमीटर: यांत्रिक संचालन की आवश्यकता के बिना डिजिटल संकेतों के माध्यम से आउटपुट को समायोजित करता है। यह लेख एनालॉग पोटेंशियोमीटर पर चर्चा करने पर केंद्रित है।
अन्य प्रकार के एनालॉग पोटेंशियोमीटर
आवेदन की आवश्यकताओं के अनुसार, एनालॉग पोटेंशियोमीटर में निम्नलिखित उपप्रकार भी शामिल हैं:
प्रीसेट और समायोजक: डिबगिंग और अंशांकन के लिए उपयोग किए जाने वाले छोटे सर्किट बोर्ड माउंटेड घटक।
दोहरी पोटेंशियोमीटर: एक ही अक्ष पर दो पोटेंशियोमीटर का संयोजन एक साथ दो संकेतों को समायोजित कर सकता है।
सर्वो पोटेंशियोमीटर: स्थिति का पता लगाने के लिए एक घूर्णन शाफ्ट (जैसे मोटर) से जुड़ा एक पोटेंशियोमीटर।
लॉगरिदमिक पोटेंशियोमीटर: प्रतिरोध लॉगरिद्मिक रूप से बदलता है और आमतौर पर वॉल्यूम समायोजन के लिए उपयोग किया जाता है।
कोएक्सियल पोटेंशियोमीटर: दो रोटरी पोटेंशियोमीटर को बहुक्रियाशील नियंत्रण के लिए समाक्षीय रूप से स्थापित किया जाता है।
स्लाइडिंग पोटेंशियोमीटर: मिक्सर या इक्विलाइज़र के लिए उपयुक्त, स्लाइडिंग द्वारा प्रतिरोध को समायोजित करता है।
इलेक्ट्रिक स्लाइडिंग पोटेंशियोमीटर: एक छोटे डीसी मोटर द्वारा संचालित, स्वचालन नियंत्रण के लिए उपयोग किया जाता है।
सिंगल टर्न और मल्टी टर्न पोटेंशियोमीटर: क्रमशः साधारण और उच्च परिशुद्धता अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।
पोटेंशियोमीटर और राइमेटर्स के बीच का अंतर
पोटेंशियोमीटर तीन टर्मिनल घटक हैं जो आमतौर पर वोल्टेज नियंत्रण के लिए उपयोग किए जाते हैं; वैरिस्टर्स वर्तमान नियंत्रण के लिए उपयोग किए जाने वाले दो टर्मिनल घटक हैं। एक पोटेंशियोमीटर को एक छोर को डिस्कनेक्ट करके एक चर अवरोधक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। वैरिस्टर्स ज्यादातर उच्च-शक्ति वाले तार घाव प्रतिरोध हैं जिनका उपयोग लैंप या मोटर्स के उच्च वर्तमान नियंत्रण के लिए किया जाता है।
पोटेंशियोमीटर और रोटरी एनकोडर
रोटरी एनकोडर शाफ्ट के कोणीय विस्थापन को एक डिजिटल सिग्नल में परिवर्तित करता है, जो कि पोटेंशियोमीटर से संरचना और उद्देश्य में भिन्न होता है। पोटेंशियोमीटर एनालॉग डिवाइस हैं जिन्हें सेट करना आसान है, जबकि रोटरी एनकोडर उच्च सटीकता के साथ डिजिटल डिवाइस हैं, लेकिन सिग्नल का अनुवाद करने के लिए अतिरिक्त सर्किटरी की आवश्यकता होती है।
पोटेंशियोमीटर के प्रदर्शन पैरामीटर
प्रतिरोध: पोटेंशियोमीटर का कुल प्रतिरोध मूल्य।
रेटेड पावर: अधिकतम सहनीय शक्ति।
संकल्प: सटीकता ब्रश के आंदोलन पर निर्भर करती है।
स्लाइडिंग शोर: आंतरिक संपर्क द्वारा उत्पन्न विद्युत शोर।
तापमान गुणांक: वह डिग्री जिसके लिए प्रतिरोध तापमान के साथ बदलता है।
यांत्रिक जीवनकाल: चक्रों की संख्या।
पोटेंशियोमीटर के लाभ और नुकसान
लाभों में सरल डिजाइन, कम लागत, सुविधाजनक संचालन और प्रतिरोध मूल्यों की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है; नुकसान सीमित बैंडविड्थ, आसान पहनने और आंसू और विद्युत शोर की संभावित पीढ़ी हैं।
सामान्य अनुप्रयोग
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, पोटेंशियोमीटर आमतौर पर ऑडियो और वीडियो उपकरणों या सिस्टम में उपयोग किए जाते हैं, जैसे कि वॉल्यूम, चमक, विपरीत और रंग जैसे मापदंडों को नियंत्रित करने के लिए। उनका उपयोग परीक्षण उपकरणों में वोल्टेज माप के लिए भी किया जा सकता है, साथ ही प्रक्रिया नियंत्रण और स्वचालन प्रणालियों में स्थिति संवेदन। पोटेंशियोमीटर का लचीलापन और चर प्रतिरोधों के रूप में उनकी क्षमता न केवल उन्हें इन सामान्य अनुप्रयोगों तक सीमित करती है, बल्कि लगभग सभी एनालॉग और कई डिजिटल अनुप्रयोगों तक भी विस्तारित होती है। जब तक सर्किट को सक्रिय रूप से नियंत्रित करना या सर्किट से प्रतिक्रिया प्राप्त करना आवश्यक है, तब तक पोटेंशियोमीटर का उपयोग वैकल्पिक समाधान के रूप में किया जा सकता है।
संक्षेप में प्रस्तुत करना
पोटेंशियोमीटर एक अपेक्षाकृत सरल उपकरण है जो विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक या इलेक्ट्रिकल उपकरणों और प्रणालियों में वोल्टेज नियंत्रण या माप कार्यों को प्राप्त करने के लिए परिपक्व तकनीक का उपयोग करता है। वे सटीक रूप से समझ भी सकते हैं और रैखिक या घूर्णी गति को माप सकते हैं।
