يعد ضبط حجم نظام الصوت ، وتثبيت موضع الإصبع على الشاشة التي تعمل باللمس ، وتحديد مظهر شخص ما في السيارة مجرد أمثلة قليلة لاستخدام مقاومات متغيرة في الحياة اليومية. القدرة على تغيير المقاومة هي القدرة على التفاعل ، لذلك يمكن العثور على المقاومات المتغيرة في الكثير من الأشياء. (كل ما تحتاج إلى معرفته عن المقاومات الثابتة موصوف في مقالة سابقة ).

المبادئ هي نفسها ، ولكن هناك عدد قليل من الطرق لفصل الجهد. ضع في اعتبارك ما يكمن في جوهر الرنيه ، والمقاومات المتغيرة ، وأجهزة قياس الجهد الغشائية ، وشاشات اللمس المقاومة ، بالإضافة إلى أجهزة استشعار الانحناء والتوتر.

مقياس الجهد

في الواقع ، مقاييس فرق الجهد هي فواصل جهد. هذه طريقة لتقسيم جهد معين إلى قيم أصغر. وفقًا للرسم البياني ، يحتوي مقياس الجهد (الرمادي) على ثلاث نقاط اتصال. الوسط هو متغير (يشار إليه بسهم) ، ويتصل بمواد المقاوم داخل مكان ما في إحدى نقاط المقاوم الممتد.

يتم تحديد الجهد بين النقطة القابلة للضبط وأحد الأطراف المتبقية (نهايات المقاوم) من خلال المقاومة بينهما. إذا تم توصيل نقطتين فقط ، فعندئذٍ نحصل على مقاوم متغير أو متغير.

في الصورة - مقياس جهد مع مقبض دوار أسطواني. يخفي مقبض حجم بلاستيك دائري على نظام الصوت الخاص بك أحد أجهزة قياس الجهد هذه. انتبه لثلاث جهات اتصال ، منها الوسط متصل بنقطة متغيرة. تظهر الصورة مقياس جهد جديد. وإليك مقال حول كيفية استخدام هذا الجهاز على مضخم صوت مصنوع من علبة زبدة الفول السوداني.

كيف تتغير مقاومة الجهد؟

يمكن أن تحتوي مقاييس فرق الجهد على نطاق مقاومة خطي أو لوغاريتمي. الخطية تعني أنه عندما تدير المفتاح ، تتغير المقاومة خطياً. إذا قلبتها ربعًا ، فستتغير المقاومة بمقدار الربع.

ولكن إذا حدث هذا مع مقبض الصوت ، فسيبدو لأذنيننا أن الحجم ينمو بسرعة كبيرة ؛ ويرجع ذلك إلى خصائص إدراك الدماغ للأصوات. لذلك ، من الأفضل استخدام مقياس جهد لمقبض الصوت ، الذي تتغير مقاومته بشكل لوغاريتمي. يوضح الرسم البياني كيف يتغير الحجم عندما تدير المقبض لكل من مقاييس فرق الجهد الخطية واللوغاريتمية. توفر بعض مقاييس فرق الجهد فقط نموًا لوغاريتميًا زائفًا ، وهي أرخص من تلك التي تعطي لوغاريتمًا حقيقيًا. تتكون من جزئين خطيين ، تحدث بنسبة 50٪. ينعكس عملهم أيضا في الجدول الزمني.

يتم تحقيق السلوك اللوغاريتمي عن طريق تغيير شكل عنصر المقاومة - يتغير عرضه على طول الطول. لذلك ، غالبًا ما تنقسم مقاييس فرق الجهد إلى تضييق خطي وتضييق لوغاريتمي.

نوع آخر من الجهد هو ضبط المقاومة ، أو المتقلب. وهي أصغر حجماً وتستخدم على اللوحات الإلكترونية. عادة ما يتم ضبط أحدهم مرة واحدة ، أو نادرًا جدًا - فقط لمعايرة الدائرة.

Trimmers

Equalizer

لا تعمل جميع مقاييس فرق الجهد مع الدوران. يمكن صنعها على شكل منزلقات ، كما هو الحال في الصورة باستخدام موازن صوت. هذه المتزلجون عرضة للأوساخ التي تعطل عملهم - هذه هي المشكلة بالضبط التي ظهرت على لوحة المفاتيح في الصورة (هذه هي لوحة المفاتيح الخاصة بي ، ومن الصعب جدًا تحريك منزلقاتها).

ريوستات

كما ذكرت من قبل ، عند توصيل جهتي اتصال فقط ، غالبًا ما يسمى مقياس الجهد بالمضخم. عادة ما يتم استخدام الريوستات في التيارات العالية ، وبالطبع ليس فقط للتحكم في مستوى الصوت.

للعمل مع التيارات العالية ، عادة ما يتم تصنيعها باستخدام جرح سلك حول قلب معزول ، يمشي على طوله اتصال منزلق. أذكر رمز مقياس الجهد ، الذي استخدم ثلاث جهات اتصال. نظرًا لأننا هنا نربط جهتي اتصال ، فإننا نستخدم رمزًا مختلفًا ؛ مقاومة بسهم (غير متصل) عبر. في الصورة أدناه ، يمكنك رؤية نسختين من هذا الرمز - وفقًا لمعايير IEEE و IEC.

مقياس الجهد الغشائي

يتكون مقياس الجهد الغشائي من غشاء عازل مرن وغالبًا ما يكون شفافًا مع شريط مقاومة مثبت في الأسفل.

يوجد أسفلها قاعدة ، على سطحها يتم تطبيق مسار موصل. عندما يلمس إصبع أو شيء آخر الغشاء ، يتلامس الشريط مع المسار. ونتيجة لذلك ، يظهر الجهد على جهات اتصال الشريط. يعتمد ذلك على المكان الذي لمس فيه الشريط المسار. الدائرة هنا هي نفس الدائرة الأولى على الصفحة لمقياس الجهد.

تختلف مقاومة مقياس الجهد الغشائي SoftPot من موقع Sparkfun خطياً من 100 أوم إلى 10 كيلو أوم مع قوة مقدرة 1 وات.

في الحالة التي يكون فيها الاتصال غير ثابت (على سبيل المثال ، يحدث فقط عند الضغط بإصبع) ، يلزم وجود مقاومة سحب في الدائرة (على سبيل المثال ، 100 كيلو أوم). لكن بعض مقاييس الجهد الغشائية لها مغناطيس أو ملامس منزلق ، والذي يضغط دائمًا على الغشاء ويحافظ على اتصال مستمر.

شاشة تعمل باللمس مقاوم

تتشابه شاشة اللمس المقاومة مع مقياس الجهد الغشائي ، ولا توجد سوى مواد مقاومة على كل من طبقاتها ، وتكون المادة شفافة. الغشاء الأمامي مرن وشفاف أيضًا ، بحيث يمكن الضغط على الإصبع أو القلم عليه وإنشاء اتصال. تم استخدام هذه التكنولوجيا في بعض أجهزة الكمبيوتر المحمولة الرخيصة أو ألعاب الأطفال. لا يزال قيد الاستخدام ، ولكن ثورة الهاتف الذكي كانت بسبب الشاشات السعوية التي لا تتطلب غشاءًا مرنًا.

بالنسبة للشاشة التي تعمل باللمس المقاومة بأربعة أسلاك ، يتم تطبيق الجهد على الطبقة العليا ، وتتم قراءة النتيجة من الأسفل ، وبالتالي تتم قراءة إحداثيات X. ثم يحدث كل شيء في الاتجاه المعاكس ويتم الحصول على إحداثيات Y. كل هذا يحدث بالمللي ثانية ، ويتم فحص الشاشة باستمرار.

يتم تنفيذ جميع الحسابات بواسطة وحدة التحكم المساعدة. الشاشات المقاومة ليست مستجيبة مثل الشاشات السعوية ، وعادة ما يكون القلم مطلوبًا للحصول على دقة عالية. تستخدم في الهواتف الذكية الرخيصة للغاية.

جهاز استشعار الضغط

تتكون مستشعرات الضغط من بوليمر موصل يوجد فيه جزيئات موصلة وغير موصلة. يقع بين موصلين متشابكين ولكن غير متصلين. يؤدي الضغط على البوليمر إلى الموصلات إلى إنشاء جهة اتصال. زيادة قوة أو منطقة الضغط يزيد من التوصيل ويقلل من المقاومة. بدون الضغط ، يمكن أن تكون مقاومة التصميم أكثر من 1 متر مكعب ، وعادة ما تكون الدقة حوالي 10 ٪. هذا يكفي للاستخدام في الآلات الموسيقية والأطراف الاصطناعية وأجهزة الاستشعار لوجود شخص في سيارة والإلكترونيات المحمولة.

أجهزة استشعار مرنة وقابلة للتوسيع

المستشعر المرن هو مادة مقاومة ، مثل الكربون ، تودع على غشاء مرن. عندما ينحني المستشعر ، تمتد المادة وتزداد المقاومة بما يتناسب مع نصف قطر الانحناء. بالحكم على إحدى المواصفات ، يمكن لمقاومة المستشعر المسطح بمقدار 10 كيلو أوم أن تتضاعف عندما تنحني 180 درجة ، عندما يتم توصيل الطرفين. مثال شائع هو الأصابع في قفازات اللعبة ، كما هو الحال في وحدة تحكم Nintendo Power Glove (في أحد المشاريع التي تم اختراقها للتحكم في quadrocopter). يؤدي ثني الأصابع إلى تغيير في المقاومة ، يظهر درجة الانحناء.

يعمل جهاز استشعار الشد على نفس المبدأ ، تزداد مقاومته فقط مع التوتر. يبدو الحبل المطاطي بالكربون مثل حبل من البنجي. إذا حكمنا بمثال واحد مع Adafruit ، فإن سلك 6 بوصات بمقاومة 2.1 كيلو أوم عند التمدد إلى 10 بوصات يغير المقاومة إلى 3.5 كيلو أوم. ومثال آخر هو خيط موصل من الألياف الفولاذية الممزوجة بالبوليستر ، وهناك أيضًا مستشعرات على شكل أشرطة مطاطية أو أحزمة.

المقاومة في الحركة: ما تحتاج إلى معرفته عن المقاومات المتغيرة