Ajustar o volume do sistema de som, fixar a posição do dedo na tela sensível ao toque e determinar a aparência de uma pessoa em um carro são apenas alguns exemplos do uso de resistores variáveis na vida cotidiana. A capacidade de alterar a resistência é a capacidade de interagir, de modo que resistores variáveis podem ser encontrados em muitas coisas. (Tudo o que você precisa saber sobre resistores fixos é descrito em um artigo anterior ).

Os princípios são os mesmos, mas existem algumas maneiras de separar a tensão. Considere o que está no centro dos verniers, reostatos, potenciômetros de membrana, telas sensíveis ao toque resistivas, bem como sensores de flexão e tensão.

Potenciômetro

Potenciômetros, de fato, são divisores de tensão. Este é um método de dividir uma dada tensão em valores menores. De acordo com o diagrama, o potenciômetro (cinza) possui três pontos de conexão. A do meio é uma variável (indicada por uma seta) e entra em contato com o material do resistor dentro de algum lugar em um dos pontos do resistor estendido.

A tensão entre o ponto ajustável e um dos restantes (extremidades do resistor) é determinada pela resistência entre eles. Se apenas dois pontos estiverem conectados, obteremos um resistor variável, ou reostato.

Na foto - um potenciômetro com um botão rotativo cilíndrico. Um botão redondo de volume de plástico no seu sistema de som oculta um desses potenciômetros. Preste atenção em três contatos, dos quais o meio está conectado a um ponto variável. A foto mostra um novo potenciômetro. E aqui está um artigo sobre como eu usei esse dispositivo em um amplificador feito de uma lata de manteiga de amendoim.

Como a resistência do potenciômetro muda?

Os potenciômetros podem ter uma faixa de resistência linear ou logarítmica. Linear significa que quando você gira o botão, a resistência muda linearmente. Se você girar um quarto, a resistência mudará em um quarto.

Mas se isso acontecer com o botão de volume, pareceremos aos nossos ouvidos que o volume está crescendo muito rápido; isto é devido às características da percepção dos sons pelo cérebro. Portanto, é melhor usar um potenciômetro para o botão de volume, cuja resistência muda logaritmicamente. O gráfico mostra como o volume muda quando você gira o botão para os potenciômetros lineares e logarítmicos. Alguns potenciômetros fornecem apenas crescimento pseudo-logarítmico e são mais baratos do que aqueles que fornecem um logaritmo real. Eles consistem em duas partes lineares, ocorrendo a uma curva de 50%. O trabalho deles também se reflete no cronograma.

O comportamento logarítmico é alcançado alterando a forma do elemento resistivo - sua largura muda ao longo de todo o comprimento. Portanto, os potenciômetros são freqüentemente divididos em estreitamento linear e logaritmicamente.

Outro tipo de potenciômetro é a resistência de ajuste, ou trimmer. Eles são menores em tamanho e são usados em placas eletrônicas. Um é geralmente sintonizado uma vez, ou muito raramente - apenas para calibrar o circuito. Equalizador dos

aparadores Nem todos os potenciômetros funcionam com rotação. Eles podem ser feitos na forma de controles deslizantes, como na foto com um equalizador. Esses controles deslizantes são suscetíveis à sujeira que atrapalha o trabalho deles - esse é exatamente o problema que apareceu no teclado na foto (este é o meu teclado e seus controles deslizantes são realmente difíceis de mover).

Reostato

Como já mencionei, ao conectar apenas dois contatos, o potenciômetro costuma ser chamado de reostato. Os reostatos são geralmente usados para correntes altas e, é claro, não apenas para controle de volume.

Para trabalhar com altas correntes, eles geralmente são feitos com um fio enrolado em torno de um núcleo isolado, ao longo do qual caminha um contato deslizante. Lembre-se do símbolo do potenciômetro, que usou três contatos. Como aqui conectamos dois contatos, usamos um símbolo diferente; resistência com uma seta (não conectada) do outro lado. Na imagem abaixo, você pode ver duas versões deste símbolo - de acordo com os padrões IEEE e IEC.

Potenciômetro de membrana

O potenciômetro de membrana consiste em uma membrana dielétrica flexível, geralmente transparente, com uma tira de resistência presa na parte inferior.

Abaixo dela está uma base, na superfície na qual é aplicado um caminho condutor. Quando um dedo ou outro objeto toca a membrana, a tira faz contato com a pista. Como resultado, a tensão aparece nos contatos da tira. Depende de onde a faixa tocou a pista. O circuito aqui é o mesmo do primeiro circuito na página do potenciômetro.

A resistência do potenciômetro de membrana SoftPot do site Sparkfun varia linearmente de 100 Ohms a 10 kOhms com uma potência nominal de 1 W.

No caso em que o contato não é constante (por exemplo, ocorre apenas quando pressionado com um dedo), é necessário um resistor de pull-up no circuito (por exemplo, 100 kOhm). Mas alguns potenciômetros de membrana têm um ímã ou um contato deslizante, que sempre pressiona a membrana e mantém contato constante.

Tela sensível ao toque resistiva

A tela de toque resistiva é semelhante a um potenciômetro de membrana, apenas o material resistivo está em ambas as camadas e o material é transparente. A membrana frontal é flexível e também transparente, de modo que um dedo ou caneta possa pressioná-la e criar contato. A tecnologia foi usada em alguns computadores portáteis baratos ou brinquedos infantis. Ainda está em uso, mas a revolução do smartphone ocorreu devido a telas capacitivas que não exigem uma membrana flexível.

Para uma tela sensível ao toque resistiva de 4 fios, a tensão é aplicada à camada superior e o resultado é lido a partir da parte inferior e, assim, a coordenada X é lida. Então tudo acontece ao contrário e a coordenada Y é obtida. Tudo isso acontece em milissegundos e a tela é pesquisada continuamente.

Todos os cálculos são realizados pelo controlador auxiliar. As telas resistivas não são tão responsivas quanto as capacitivas, e geralmente é necessária uma caneta para alta precisão. Usado em smartphones muito baratos.

Sensor de pressão

Os sensores de pressão consistem em um polímero condutor no qual existem partículas condutoras e não condutoras. Ele está localizado entre dois condutores entrelaçados, mas não conectados. Pressionar o polímero nos condutores cria um contato. Aumentar a força ou a área da pressão aumenta a condutividade e diminui a resistência. Sem pressionar, a resistência do projeto pode ser superior a 1 MΩ e a precisão geralmente é de cerca de 10%. Isso é suficiente para uso em instrumentos musicais, próteses, sensores para a presença de uma pessoa em um carro e eletrônicos portáteis.

Sensores flexíveis e extensíveis

Um sensor flexível é um material resistivo, como carbono, depositado em uma membrana flexível. Quando o sensor se dobra, o material se estende e a resistência aumenta proporcionalmente ao raio de dobra. A julgar por uma das especificações, a resistência de um sensor plano de 10 kOhm pode dobrar quando dobrada em 180 graus, quando as duas extremidades estão conectadas. Um exemplo comum são dedos em luvas de jogos, como no controle Nintendo Power Glove (em um dos projetos que foram hackeados para controlar um quadrocopter). Dobrar os dedos leva a uma alteração na resistência, mostrando o grau de flexão.

O sensor de tração trabalha com o mesmo princípio, apenas sua resistência aumenta com a tensão. O cordão de borracha com carbono parece um cordão elástico. A julgar por um exemplo com Adafruit, um cabo de 6 polegadas com uma resistência de 2,1 kOhm quando esticado para 10 "altera a resistência para 3,5 kOhm. Outro exemplo é um fio condutor de fibras de aço misturado com poliéster e também existem sensores na forma de elásticos ou cintos.

Resistência em movimento: o que você precisa saber sobre resistores variáveis