Ajuster le volume du système audio, fixer la position du doigt sur l'écran tactile et déterminer l'apparence d'une personne dans une voiture ne sont que quelques exemples d'utilisation de résistances variables dans la vie quotidienne. La capacité de changer la résistance est la capacité d'interagir, donc des résistances variables peuvent être trouvées dans beaucoup de choses. (Tout ce que vous devez savoir sur les résistances fixes est décrit dans un article précédent ).

Les principes sont les mêmes, mais il existe plusieurs façons de séparer la tension. Considérez ce qui se trouve au cœur des verniers, des rhéostats, des potentiomètres à membrane, des écrans tactiles résistifs, ainsi que des capteurs de flexion et de tension.

Potentiomètre

Les potentiomètres sont en fait des diviseurs de tension. Il s'agit d'une méthode de division d'une tension donnée en valeurs plus petites. Selon le schéma, le potentiomètre (gris) a trois points de connexion. Celui du milieu est une variable (indiquée par une flèche), et il contacte le matériau de la résistance à l'intérieur quelque part à l'un des points de la résistance étendue.

La tension entre le point réglable et l'une des autres (extrémités de la résistance) est déterminée par la résistance entre eux. Si seulement deux points sont connectés, nous obtenons alors une résistance variable, ou rhéostat.

Sur la photo - un potentiomètre avec un bouton rotatif cylindrique. Un bouton de volume rond en plastique sur votre système audio cache l'un de ces potentiomètres. Faites attention à trois contacts, dont le milieu est connecté à un point variable. La photo montre un nouveau potentiomètre. Et voici un article sur la façon dont j'ai utilisé un tel appareil sur un amplificateur fabriqué à partir d'une boîte de beurre d'arachide.

Comment la résistance du potentiomètre change-t-elle?

Les potentiomètres peuvent avoir une plage de résistance linéaire ou logarithmique. Linéaire signifie que lorsque vous tournez le bouton, la résistance change de façon linéaire. Si vous la tournez d'un quart, la résistance changera d'un quart.

Mais si cela se produit avec le bouton de volume, il nous semblera que le volume augmente trop vite; cela est dû aux caractéristiques de la perception des sons par le cerveau. Par conséquent, il est préférable d'utiliser un potentiomètre pour le bouton de volume, dont la résistance change logarithmiquement. Le graphique montre comment le volume change lorsque vous tournez le bouton des potentiomètres linéaires et logarithmiques. Certains potentiomètres ne fournissent qu'une croissance pseudo-logarithmique, et ils sont moins chers que ceux qui donnent un vrai logarithme. Ils se composent de deux parties linéaires, se produisant à un tour de 50%. Leur travail se reflète également dans le calendrier.

Le comportement logarithmique est obtenu en changeant la forme de l'élément résistif - sa largeur change sur toute la longueur. Par conséquent, les potentiomètres sont souvent divisés en rétrécissement linéaire et rétrécissement logarithmique.

Un autre type de potentiomètre est la résistance d'accord, ou trimmer. Ils sont plus petits et sont utilisés sur les cartes électroniques. On est généralement réglé une fois, ou très rarement - uniquement pour calibrer le circuit.

Trimmers

Equalizer

Tous les potentiomètres ne fonctionnent pas en rotation. Ils peuvent être réalisés sous forme de curseurs, comme sur la photo avec un égaliseur. Ces curseurs sont sensibles à la saleté qui perturbe leur travail - c'est exactement le problème qui est apparu sur le clavier sur la photo (c'est mon clavier, et ses curseurs sont vraiment difficiles à déplacer).

Rhéostat

Comme je l'ai déjà mentionné, lors de la connexion de seulement deux contacts, le potentiomètre est souvent appelé rhéostat. Les rhéostats sont généralement utilisés pour les courants élevés et, bien sûr, non seulement pour le contrôle du volume.

Pour travailler avec des courants élevés, ils sont généralement fabriqués à l'aide d'un fil enroulé autour d'un noyau isolé, le long duquel un contact glissant marche. Rappelons le symbole du potentiomètre, qui utilisait trois contacts. Puisque nous connectons ici deux contacts, nous utilisons un symbole différent; résistance avec une flèche (non connectée) à travers. Dans l'image ci-dessous, vous pouvez voir deux versions de ce symbole - selon les normes IEEE et IEC.

Potentiomètre à membrane

Le potentiomètre à membrane se compose d'une membrane diélectrique flexible, souvent transparente avec une bande de résistance fixée en bas.

En dessous se trouve une base, sur la surface de laquelle un chemin conducteur est appliqué. Lorsqu'un doigt ou un autre objet touche la membrane, la bande entre en contact avec la piste. En conséquence, une tension apparaît sur les contacts de la bande. Cela dépend de l'endroit où la bande a touché la piste. Le circuit ici est le même que le tout premier circuit sur la page du potentiomètre.

La résistance du potentiomètre à membrane SoftPot du site Web de Sparkfun varie linéairement de 100 Ohms à 10 kOhms avec une puissance nominale de 1 W.

Dans le cas où le contact n'est pas constant (par exemple, il se produit uniquement lorsque vous appuyez avec un doigt), une résistance de rappel est requise dans le circuit (par exemple, 100 kOhm). Mais certains potentiomètres à membrane ont un aimant ou un contact coulissant, qui appuie toujours sur la membrane et maintient un contact constant.

Écran tactile résistif

L'écran tactile résistif est similaire à un potentiomètre à membrane, seul le matériau résistif est sur ses deux couches et le matériau est transparent. La membrane avant est flexible et également transparente, de sorte qu'un doigt ou un stylet peut appuyer dessus et créer un contact. La technologie a été utilisée dans certains ordinateurs de poche bon marché ou jouets pour enfants. Il est toujours utilisé, mais la révolution des smartphones est due aux écrans capacitifs qui ne nécessitent pas de membrane flexible.

Pour un écran tactile résistif à 4 fils, une tension est appliquée à la couche supérieure, et le résultat est lu par le bas, et donc la coordonnée X est lue. Ensuite, tout se passe dans l'autre sens et la coordonnée Y est obtenue. Tout cela se produit en millisecondes, et l'écran est interrogé en continu.

Tous les calculs sont effectués par le contrôleur auxiliaire. Les écrans résistifs ne sont pas aussi réactifs que les écrans capacitifs, et un stylet est généralement requis pour une grande précision. Utilisé dans les smartphones très bon marché.

Capteur de pression

Les capteurs de pression sont constitués d'un polymère conducteur dans lequel se trouvent des particules conductrices et non conductrices. Il est situé entre deux conducteurs entrelacés mais non connectés. La pression du polymère sur les conducteurs crée un contact. L'augmentation de la force ou de la zone de pression augmente la conductivité et diminue la résistance. Sans pression, la résistance de conception peut être supérieure à 1 MΩ et la précision est généralement d'environ 10%. Cela suffit pour une utilisation dans des instruments de musique, des prothèses, des capteurs pour la présence d'une personne dans une voiture et des appareils électroniques portables.

Capteurs flexibles et extensibles

Un capteur flexible est un matériau résistif, tel que du carbone, déposé sur une membrane flexible. Lorsque le capteur se plie, le matériau s'étire et la résistance augmente proportionnellement au rayon de pliage. À en juger par l'une des spécifications, la résistance d'un capteur plat de 10 kOhm peut doubler lorsqu'il est plié à 180 degrés, lorsque les deux extrémités sont connectées. Un exemple courant est les doigts dans les gants de jeu, comme dans le contrôleur Nintendo Power Glove (dans l'un des projets, il a été piraté pour contrôler un quadricoptère). La flexion des doigts entraîne un changement de résistance, montrant le degré de flexion.

Le capteur de traction fonctionne sur le même principe, seule sa résistance augmente avec la tension. Le cordon en caoutchouc avec du carbone ressemble à un cordon élastique. À en juger par un exemple avec Adafruit, un cordon de 6 pouces avec une résistance de 2,1 kOhm lorsqu'il est étiré à 10 "modifie la résistance à 3,5 kOhm. Un autre exemple est un fil conducteur de fibres d'acier mélangé avec du polyester, et il existe également des capteurs sous forme de bandes de caoutchouc ou des ceintures.

Résistance en mouvement: ce que vous devez savoir sur les résistances variables