Apa itu Potmeter (Potensiometer)? Fungsi dan Cara Kerjanya
Potensiometer atau potmeter, sebenarnya kita sudah sering kali menemukan komponen ini pada alat elektronik seperti speaker yang memiliki pengaturan volume dengan sebuah komponen potensio.
Apa sih potensiometer itu ?
Potensiometer adalah instrumen listrik yang digunakan untuk mengukur EMF (electro motive force) dari sebuah sel, resistansi internal sel. Dan juga digunakan untuk membandingkan EMFs dari sel yang berbeda. Itu juga dapat digunakan sebagai resistor variabel di sebagian besar aplikasi.
Potensiometer ini digunakan dalam jumlah besar dalam pembuatan peralatan elektronik yang menyediakan cara menyesuaikan sirkuit elektronik sehingga output yang benar diperoleh.
Meskipun penggunaannya yang paling jelas harus untuk kontrol volume pada radio dan peralatan elektronik lainnya yang digunakan untuk audio.
Potensiometer VS Voltmeter
Mengapa Potensiometer dipilih daripada Voltmeter untuk mengukur potensi (EMF) sel?
Ketika kita menggunakan Voltmeter, arus mengalir melalui rangkaian dan karena resistansi internal sel, selalu potensial terminal akan kurang dari potensial sel yang sebenarnya.
Di sirkuit ini, ketika perbedaan potensial seimbang (menggunakan deteksi nol Galvanometer), tidak ada arus yang mengalir di sirkuit, sehingga potensial terminal akan sama dengan potensial sel aktual.
Jadi kita dapat memahami bahwa Voltmeter mengukur potensi terminal sel, tetapi ini mengukur potensi sel aktual. Simbol skematis ini ditunjukkan di bawah ini.
Fungsi Potensiometer
Potensiometer berfungsi untuk mengubah nilai dari sebuah hambatan secara linier yang dapat digunakan untuk :
- Mengatur sebuah volume mixer atau sound system.
- Membagi sebuah tegangan.
- Pengendali sebuah level sinyal.
Prinsip Konstruksi dan Kerja
Potensiometer / Potmeter terdiri dari kawat resistif panjang L yang terbuat dari magnum atau dengan konstantan dan baterai yang dikenal EMF V. Tegangan ini disebut sebagai tegangan sel driver (driver cell voltage).
Hubungkan kedua ujung kabel resistif L ke terminal baterai seperti yang ditunjukkan di bawah ini; mari kita asumsikan ini adalah pengaturan rangkaian primer. Satu terminal sel lain (yang EMF E-nya harus diukur) berada di salah satu ujung rangkaian primer dan ujung terminal sel lainnya terhubung ke titik mana pun pada kawat resistif melalui galvanometer G.
Sekarang, mari kita asumsikan susunan ini adalah sirkuit sekunder. Susunan potmeter seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
Prinsip kerja dasar ini didasarkan pada fakta bahwa jatuhnya potensi di setiap bagian kawat berbanding lurus dengan panjang kawat, asalkan kawat memiliki area penampang yang seragam dan arus konstan mengalir melalui itu.
“Ketika tidak ada perbedaan potensial antara dua node ada arus listrik akan mengalir
Sekarang kawat potmeter sebenarnya adalah kawat dengan resistivitas tinggi (ῥ) dengan luas penampang seragam A. Dengan demikian, di seluruh kawat, ia memiliki resistansi seragam.
Sekarang terminal potensiometer ini terhubung ke sel EMF V tinggi (mengabaikan resistansi internalnya) yang disebut sel driver atau sumber tegangan. Biarkan arus melalui potensiometer adalah I dan R adalah resistansi total potensiometer.
Kemudian oleh hukum Ohm V = IR
Kita tahu bahwa R = ῥL / A
Jadi, V = I ῥL / A
Karena ῥ dan A selalu konstan dan saat ini saya dijaga konstan oleh rheostat.
Jadi L ῥ / A = K (konstan)
Jadi, V = KL. Sekarang anggaplah sel E dari EMF yang lebih rendah dari sel driver ditempatkan di sirkuit seperti yang ditunjukkan di atas. Katakanlah ia memiliki EMF E. Sekarang di kawat potmeter katakan panjangnya x potensiometer telah menjadi E.
E = L ῥx / A = Kx
Ketika sel ini dimasukkan ke dalam sirkuit seperti yang ditunjukkan di atas dengan jokey yang terhubung ke panjang yang sesuai (x), tidak akan ada aliran arus melalui galvanometer karena ketika beda potensial sama dengan nol, tidak ada arus yang akan mengalir melaluinya.
Jadi galvanometer G menunjukkan deteksi nol. Maka panjang (x) disebut panjang dari titik nol. Sekarang dengan mengetahui konstanta K dan panjang x. Kami dapat menemukan EMF yang tidak diketahui.
E = L ῥx / A = Kx
Kedua, EMF dari dua sel juga dapat dibandingkan, biarkan sel pertama EMF E1 diberi titik nol pada panjang = L1 dan sel kedua EMF E2 menunjukkan titik nol panjang = L2
Kemudian, E1 / E2 = L1 / L2
Jenis-jenis Potensiometer
Potensiometer ini memiliki tiga koneksi terminal. Satu terminal terhubung ke kontak geser yang disebut penghapus dan dua terminal lainnya terhubung ke jalur resistan tetap. Wiper dapat dipindahkan di sepanjang trek resistif baik dengan menggunakan kontrol geser linier atau kontak “wiper” rotary. Baik kontrol putar dan linier memiliki operasi dasar yang sama.
Bentuk paling umum dari potensiometer adalah potensiometer putar tunggal. Jenis potensiometer ini sering digunakan dalam kontrol volume audio (lancip logaritmik) serta banyak aplikasi lainnya. Bahan yang berbeda digunakan untuk membangun potensiometer, termasuk komposisi karbon, cermet, plastik konduktif, dan film logam.
Potensiometer Putar
Ini adalah jenis potensiometer yang paling umum, di mana wiper bergerak di sepanjang jalur melingkar.
| Tipe | Deskripsi | Aplikasi |
| Single turn-pot | Rotasi tunggal sekitar 270 derajat atau 3/4 putaran penuh | Panci paling umum, digunakan dalam aplikasi di mana satu putaran memberikan resolusi kontrol yang cukup. |
| Multi-turn pot | Rotasi berganda (kebanyakan 5, 10 atau 20), untuk meningkatkan presisi. Mereka dibangun baik dengan wiper yang mengikuti bentuk spiral atau helix, atau dengan menggunakan worm-gear. | Digunakan di mana presisi dan resolusi tinggi diperlukan. Pot multi turn cacing-gear sering digunakan sebagai trimpots pada PCB. |
| Dual-gang pot | Dua potmeter digabungkan pada poros yang sama, memungkinkan pengaturan paralel dari dua saluran. Paling umum adalah potensiometer putaran tunggal dengan tahanan dan lancip yang sama. Lebih dari dua geng mungkin tetapi tidak terlalu umum. | Misalnya digunakan dalam kontrol volume audio stereo atau aplikasi lain di mana 2 saluran harus disesuaikan secara paralel. |
| Concentric pot | Potmeter ganda, di mana dua potensiometer disesuaikan secara individual dengan menggunakan poros konsentris. Memungkinkan penggunaan dua kontrol pada satu unit. | Sering ditemui di radio mobil (lama), di mana kontrol volume dan nada digabungkan. |
| Servo pot | Potmeter bermotor yang juga dapat secara otomatis disesuaikan oleh motor servo. | Digunakan di mana penyesuaian manual dan otomatis diperlukan. Sering terlihat pada peralatan audio, di mana remote-control dapat memutar kenop kontrol volume. |
Potensiometer Linier
Dalam Potmeter jenis ini wiper bergerak di sepanjang jalur linier. Juga dikenal sebagai pot slide, slider, atau fader.
| Tipe | Deskripsi | Aplikasi |
| Slide pot | Potmeter slider linier tunggal, untuk aplikasi audio juga dikenal sebagai fader. Fader berkualitas tinggi sering dibuat dari plastik konduktif. | Untuk kontrol saluran tunggal pengukuran jarak. |
| Dual-slide pot | Potensiometer slider ganda, slider tunggal mengendalikan dua potmeter secara paralel. | Sering digunakan untuk kontrol stereo dalam audio profesional atau aplikasi lain di mana saluran paralel ganda dikontrol. |
| Multi-turn slide | Dibangun dari spindle yang menggerakkan wiper potensiometer linier. Rotasi berganda (kebanyakan 5, 10 atau 20), untuk meningkatkan presisi. | Digunakan di mana presisi dan resolusi tinggi diperlukan. Pot multi turn linear digunakan trimpots pada PCB, tidak seperti potensiometer pemangkas cacing-gigi. |
| Motorized fader | Fader yang dapat disesuaikan secara otomatis oleh motor servo. | Digunakan di mana penyesuaian manual dan otomatis diperlukan. Umum dalam mixer studio, di mana servo fader dapat secara otomatis dipindahkan ke konfigurasi yang disimpan. |
Pengaplikasian Potensiometer sebagai Pembagi Tegangan
Potensiometer dapat digunakan sebagai pembagi tegangan untuk mendapatkan tegangan output yang dapat disesuaikan secara manual pada slider dari tegangan input tetap yang diterapkan di kedua ujung potensiometer.
Sekarang tegangan beban di RL dapat diukur sebagai :
VL = R2RL. VS / (R1RL + R2RL + R1R2)
Kontrol Audio
Potensiometer geser, salah satu kegunaan paling umum untuk potmeter modern berdaya rendah adalah sebagai perangkat kontrol audio. Panci geser (fader) dan potmeter putar (kenop) secara teratur digunakan untuk pelemahan frekuensi, menyesuaikan kenyaringan dan untuk karakteristik sinyal audio yang berbeda.
Televisi
Potensiometer digunakan untuk mengontrol kecerahan, kontras, dan respons warna gambar. Potmeter sering digunakan untuk mengatur “pegangan vertikal“, yang memengaruhi sinkronisasi antara sinyal gambar yang diterima dan sirkuit sapuan internal penerima ( multi-vibrator ).
Transduser
Salah satu aplikasi yang paling umum adalah pengukuran perpindahan. Untuk mengukur perpindahan tubuh, yang bergerak, dihubungkan ke elemen geser yang terletak di potmeter.
Saat bodi bergerak, posisi slider juga berubah sesuai sehingga resistensi antara titik tetap dan perubahan slider. Karena ini tegangan di titik-titik ini juga berubah.
Perubahan resistansi atau tegangan sebanding dengan perubahan perpindahan tubuh.
Jadi perubahan voltase menunjukkan perpindahan tubuh. Ini dapat digunakan untuk pengukuran perpindahan translasi serta rotasi. Karena pot ini bekerja pada prinsip resistensi, mereka juga disebut sebagai potensiometer resistif. Sebagai contoh, rotasi poros mungkin mewakili sudut, dan rasio pembagian tegangan dapat dibuat proporsional dengan kosinus sudut.
Leave a Comment