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1定義

電位器 （英文：Potentiometer）是可變電阻器的一種。通常是由電阻體與轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)系統(tǒng)組成，即靠一個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體上移動(dòng)，獲得部分電壓輸出。

電位器的作用——調(diào)節(jié)電壓（含直流電壓與信號(hào)電壓）和電流的大小。

電位器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——電位器的電阻體有兩個(gè)固定端，通過手動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸或滑柄，改變動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體上的位置，則改變了動(dòng)觸點(diǎn)與任一個(gè)固定端之間的電阻值，從而改變了電壓與電流的大小。

電位器是一種可調(diào)的電子元件。它是由一個(gè)電阻體和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)系統(tǒng)組成。當(dāng)電阻體的兩個(gè)固定觸點(diǎn)之間外加一個(gè)電壓時(shí)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)系統(tǒng)改變觸點(diǎn)在電阻體上的位置，在動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)之間便可得到一個(gè)與動(dòng)觸點(diǎn)位置成一定關(guān)系的電壓。它大多是用作分壓器，這時(shí)電位器是一個(gè)四端元件。電位器基本上就是滑動(dòng)變阻器，有幾種樣式，一般用在音箱音量開關(guān)和激光頭功率大小調(diào)節(jié)，電位器是一種可調(diào)的電子元件。

用于分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上，緊壓著一至兩個(gè)可移金屬觸點(diǎn)。觸點(diǎn)位置確定電阻體任一端與觸點(diǎn)間的阻值。按材料分線繞、碳膜、實(shí)芯式電位器；按輸出與輸入電壓比與旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系分直線式電位器（呈線性關(guān)系）、函數(shù)電位器（呈曲線關(guān)系）。主要參數(shù)為阻值、容差、額定功率。廣泛用于電子設(shè)備，在音響和接收機(jī)中作音量控制用。

2識(shí)別

進(jìn)一步分析右的波形并按時(shí)間軸展開可以看出，雖然脈沖電位器左旋和右旋的波形都相同。但左旋時(shí)，在第1狀態(tài)，腳1先比腳2變?yōu)榈碗娖剑辉诘?狀態(tài)，腳2也變?yōu)榈碗娖?；在?狀態(tài)，腳1先比腳2變?yōu)楦唠娖?；在?狀態(tài)，腳2也變?yōu)楦唠娖?；脈沖電位器右旋時(shí)，腳1和腳2輸出波形的變化規(guī)律正好與左旋相反。故可根據(jù)時(shí)間識(shí)別法（比較P1.0與P1.1低電平出現(xiàn)和結(jié)束的時(shí)差）來識(shí)別脈沖電位器是左旋還是右旋。在動(dòng)態(tài)掃描中，因采樣頻率操作速度等因素的影響，實(shí)際上很難測(cè)出P1.0和P1.1的波形；也很難測(cè)準(zhǔn)P1.0與P1.1低電平出現(xiàn)和結(jié)束的時(shí)差，只能快速地對(duì)P1.0和P1.1電平采樣。對(duì)應(yīng)圖1所示波形按時(shí)間軸展開，每當(dāng)P1.0和P1.1的組合電平依次為01 00 10 11四種狀態(tài)碼組成一個(gè)字節(jié)即4BH 時(shí)，就表示左旋一位音量減1。而每當(dāng)P1.0和P1.1的組合電平依次為10 00 01 11四種狀態(tài)碼組成一個(gè)字節(jié)即87H時(shí)；就表示右旋一位音量加1。這里將“4BH”稱為左旋一位的特征碼，“87H”稱為右旋一位的特征碼。編程的任務(wù)就是要在脈沖電位器旋轉(zhuǎn)過程中識(shí)別出這兩種特征碼，并以此為依據(jù)，對(duì)音量進(jìn)行增減控制。實(shí)際編程時(shí)可以用不同的方法識(shí)別出這兩種特征碼。但我們?cè)趯?shí)踐中經(jīng)過比較，用狀態(tài)（位置）采樣法實(shí)現(xiàn)編程是較為理想的一種方法。這種方法對(duì)采樣頻率和操作速度沒有特別要求，也可不用定時(shí)器和中斷資源，只需在主程序里面就能完成，而且具有編程簡(jiǎn)單抗*力強(qiáng)工作可靠的優(yōu)點(diǎn)。

由于脈沖電位器在工作過程中有三種情形：一是沒有被旋轉(zhuǎn)而停留在某一狀態(tài)（位置）；二是雖然被旋轉(zhuǎn)但沒有完成一個(gè)周期（4個(gè)狀態(tài)）而停留在某一狀態(tài)；三是不停地被旋轉(zhuǎn)而超過一個(gè)周期。狀態(tài)（位置）采樣法就是要準(zhǔn)確地跟蹤識(shí)別和記錄脈沖電位器變化的每一個(gè)狀態(tài)值（包括位置值和它對(duì)應(yīng)的特征碼）。程序一開始就要識(shí)別出脈沖電位器所處的現(xiàn)態(tài)位置和其對(duì)應(yīng)的特征碼；隨后不斷跟蹤掃描記錄脈沖電位器的每一變化過程。顯然，脈沖電位器只有旋轉(zhuǎn)到第4個(gè)狀態(tài)才有一個(gè)我們所需要的特征碼出現(xiàn)，程序根據(jù)這個(gè)特征碼的性質(zhì)再對(duì)音量進(jìn)行加減控制。

3符合度

符合度又叫符合性，它是指電位器的實(shí)際輸出函數(shù)特性和所要求的理論函數(shù)特性之間的符合程度。它用實(shí)際特性和理論特性之間的大偏差對(duì)外加總電壓的百分?jǐn)?shù)表示，可以代表電位器的精度。

4分辨力

分辨力決定于電位器的理論精度。對(duì)于線繞電位器和線性電位器來說，分辨力是用動(dòng)觸點(diǎn)在繞組上每移動(dòng)一匝所引起的電阻變化量與總電阻的百分比表示。對(duì)于具有函數(shù)特性的電位器來說，由于繞組上每一匝的電阻不同，故分辨力是個(gè)變量。此時(shí)，電位器的分辨力一般是指函數(shù)特性曲線上斜率大一段的平均分辨力。

5滑動(dòng)噪聲

滑動(dòng)噪聲是電位器*的噪聲。在改變電阻值時(shí)，由于電位器電阻分配不當(dāng)、轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)配合不當(dāng)以及電位器存在接觸電阻等原因，會(huì)使動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體表面移動(dòng)時(shí)，輸出端除有有用信號(hào)外，還伴有隨著信號(hào)起伏不定的噪聲。

對(duì)于線繞電位器來說，除了上述的動(dòng)觸點(diǎn)與繞組之間的接觸噪聲外，還有分辨力噪聲和短接噪聲。分辨力噪聲是由電阻變化的階梯性所引起的，而短接噪聲則是當(dāng)動(dòng)觸點(diǎn)在繞組上移動(dòng)而短接相鄰線匝時(shí)產(chǎn)生的，它與流過繞組的電流、線匝的電阻以及動(dòng)觸點(diǎn)與繞組間的接觸電阻成正比。

6機(jī)械壽命

電位器的機(jī)械壽命也稱磨損壽命，常用機(jī)械耐久性表示。機(jī)械耐久性是指電位器在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，動(dòng)觸點(diǎn)可靠運(yùn)動(dòng)的總次數(shù)，常用 "周"表示。機(jī)械壽命與電位器的種類、結(jié)構(gòu)、材料及制作工藝有關(guān)，差異相當(dāng)大。

除了上述的特性參數(shù)外，電位器還有額定功率、阻值允許偏差、大工作電壓、額定工作電壓、絕緣電壓、溫度參數(shù)、噪聲電動(dòng)勢(shì)及高頻特性等參數(shù)，這些參數(shù)的意義與電阻器相應(yīng)特性參數(shù)的意義相同。

7分類

組成電位器的關(guān)鍵零件是電阻體和電刷。根據(jù)二者間的結(jié)構(gòu)形式和是否帶有開關(guān)，電位器可分為幾種類型。

電位器還可按電阻體的材料分類，如線繞、合成碳膜、金屬玻璃釉、有機(jī)實(shí)芯和導(dǎo)電塑料等類型，電性能主要決定于所用的材料。此外還有用金屬箔、金屬膜和金屬氧化膜制成電阻體的電位器，具有特殊用途。電位器按使用特點(diǎn)區(qū)分，有通用、高精度、高分辨力、高阻、高溫、高頻、大功率等電位器；按阻值調(diào)節(jié)方式分則有可調(diào)型、半可調(diào)型和微調(diào)型，后二者又稱半固定電位器。 為克服電刷在電阻體上移動(dòng)接觸對(duì)電位器性能和壽命帶來的不利影響，又有無觸點(diǎn)非接觸式電位器，如光敏和磁敏電位器等，供少量特殊應(yīng)用。

線繞電位器：具有高精度、穩(wěn)定性好、溫度系數(shù)小，接觸可靠等優(yōu)點(diǎn)，并且耐高溫，功率負(fù)荷能力強(qiáng)。缺點(diǎn)是阻值范圍不夠?qū)?、高頻性能差、分辨力不高，而且高阻值的線繞電位器易斷線、體積較大、售價(jià)較高。這種電位器廣泛應(yīng)用于電子儀器、儀表中。 線繞電位器的電阻體由電阻絲纏繞在絕緣物上構(gòu)成，電阻絲的種類很多，電阻絲的材料是根據(jù)電位器的結(jié)構(gòu)、容納電阻絲的空間、電阻值和溫度系數(shù)來選擇的。電阻絲越細(xì)，在給定空間內(nèi)越獲得較大的電阻值和分辨率。但電阻絲太細(xì)，在使用過程中容易斷開，影響傳感器的壽命。

合成碳膜電位器：具有阻值范圍寬、分辨力較好、工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，但動(dòng)噪聲大、耐潮性差。這類電位器宜作函數(shù)式電位器，在消費(fèi)類電子產(chǎn)品中大量應(yīng)用。采用印刷工藝可使碳膜片的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

有機(jī)實(shí)芯電位器：阻值范圍較寬、分辨力高、耐熱性好、過載能力強(qiáng)、耐磨性較好、可靠性較高，但耐潮熱性和動(dòng)噪聲較差。這類電位器一般是制成小型半固定形式，在電路中作微調(diào)用。

金屬玻璃釉電位器　它既具有有機(jī)實(shí)芯電位器的優(yōu)點(diǎn)，又具有較小的電阻溫度系數(shù)（與線繞電位器相近），但動(dòng)態(tài)接觸電阻大、等效噪聲電阻大，因此多用于半固定的阻值調(diào)節(jié)。這類電位器發(fā)展很快，耐溫、耐濕、耐負(fù)荷沖擊的能力已得到改善，可在較苛刻的環(huán)境條件下可靠地工作。

導(dǎo)電塑料電位器：阻值范圍寬、線性精度高、分辨力強(qiáng)，而且耐磨壽命特別長(zhǎng)。雖然它的溫度系數(shù)和接觸電阻較大，但仍能用于自動(dòng)控制儀表中的模擬和伺服系統(tǒng)。

數(shù)字電位器：采用集成電路技術(shù)制作的電位器；把一串電阻集成到一個(gè)芯片內(nèi)部，采用MOS管控制電阻串聯(lián)

網(wǎng)絡(luò)與公共端連接；控制精度由控制的bit位數(shù)決定，一般為8位、10位、12位等；可以使用到模擬電路中做阻抗匹配、放大回路的放大倍數(shù)控制等；避免了抖動(dòng)調(diào)節(jié)操作麻煩；為設(shè)備的自動(dòng)增益、電壓變化、阻抗匹配等提供了便捷方式。

多圈精密可調(diào)電位器：在一些工控及儀表電路中，通常要求可調(diào)精度高。為了適應(yīng)生產(chǎn)需要。這類電路采用一種多圈可調(diào)電位器。這類電位器具有步進(jìn)范圍大！精度高等優(yōu)點(diǎn)。

電阻材質(zhì)分類

碳膜式（Carbon Film）：使用碳膜作為電阻膜。

瓷金膜（Metal Film）：使用以陶瓷（ceramic）與金屬（metal）材質(zhì)混合制成的特殊瓷金（cermet）膜作為電阻膜。

線繞式（Wirewound）：使用金屬線繞制作為電阻。比起碳膜或瓷金膜而言，可承受較大功率。

構(gòu)造分類

旋轉(zhuǎn)式：常見的形式。通常的旋轉(zhuǎn)角度約 270～300 度。

單圈式：常見的形式。

多圈式：用于須精密調(diào)整的場(chǎng)合。

直線滑動(dòng)式：通常用于混音器，便于立即看出音量的位置與做淡入淡出控制。

數(shù)量分類

單聯(lián)式：一轉(zhuǎn)軸只控制單一電位器。

雙聯(lián)式：兩個(gè)電位器使用同一轉(zhuǎn)軸控制，主要用于雙聲道中，可同時(shí)控制兩個(gè)聲道。

電阻值變化尺度分類

線性尺度式：電阻值的變化與旋轉(zhuǎn)角度或移動(dòng)距離呈線性關(guān)系，此種電位器稱為 B 型電位器。

對(duì)數(shù)尺度式：電阻值的變化與旋轉(zhuǎn)角度或移動(dòng)距離呈對(duì)數(shù)關(guān)系，此種電位器主要用途是音量控制，其中常用的是 A 型電位器，適合順時(shí)針方向?yàn)榇笠袅?、逆時(shí)針方向?yàn)樾∫袅康膱?chǎng)合；此外，另有對(duì)數(shù)尺度的變化方向相反的 C 型電位器。

按電阻體的材料分類

電位器按電阻體的材料可分為線繞電位器和非線繞電位器兩大類。線繞電位器又可分為通用線繞電位器、精密線繞電位器、大功率線繞電位器和預(yù)調(diào)式線繞電位器等多類。非線繞電位器可分為實(shí)心電位器和膜式電位器兩種類型。其中實(shí)心電位器又分為有機(jī)合成實(shí)心電位器、無機(jī)合成實(shí)心電位器和導(dǎo)電塑料電位器。膜式電位器又分為碳膜電位器和金屬膜電位器等多種 。

按調(diào)節(jié)方式分類

電位器按調(diào)節(jié)方式可分為旋轉(zhuǎn)式電位器、推拉式電位器、直滑式電位器等多種 。

按電阻值的變化規(guī)律分類

電位器按電阻值的變化規(guī)律可分為直線式電位器、指數(shù)式電位器和對(duì)數(shù)式電位器 。

按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類

電位器按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為單圈電位器、多圈電位器、單聯(lián)電位器、雙聯(lián)電位器、多聯(lián)電位器、抽頭式電位器、帶開關(guān)電位器、鎖緊型電位器、非鎖緊型電位器和貼片式電位器等多種 。

按驅(qū)動(dòng)方式分類

電位器按驅(qū)動(dòng)方式可分為手動(dòng)調(diào)節(jié)電位器和電動(dòng)調(diào)節(jié)電位器 。

其他特別型式

附開關(guān)電位器：通常用于將音量開關(guān)與電源開關(guān)合一，即逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至底使開關(guān)切斷而關(guān)閉電源。

8作用

電位器在電路中的主要作用有以下幾個(gè)方面

1.用作分壓器

電位器是一個(gè)連續(xù)可調(diào)的電阻器，當(dāng)調(diào)節(jié)電位器的轉(zhuǎn)柄或滑柄時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體上滑動(dòng)。此時(shí)在電位器的輸出端可獲得與電位器外加電壓和可動(dòng)臂轉(zhuǎn)角或行程成一定關(guān)系的輸出電壓。

2.用作變阻器

電位器用作變阻器時(shí)，應(yīng)把它接成兩端器件，這樣花電位器的行程范圍內(nèi)，便可獲得一個(gè)平滑連續(xù)變化的電阻值。

3.用作電流控制器

當(dāng)電位器作為電流控制器使用時(shí)，其中一個(gè)選定的電流輸出端必須是滑動(dòng)觸點(diǎn)引出端。

9注意事項(xiàng)

1. 電位器之電阻體大多采用多碳酸類的合成樹脂制成，應(yīng)避免與以下物品接觸：氨水，其它胺類，堿水溶液，芳香族碳?xì)浠衔?，酮類，脂類的碳?xì)浠衔?，?qiáng)烈化學(xué)品（酸堿值過高）等，否則會(huì)影響其性能。

2. 電位器之端子在焊接時(shí)應(yīng)避免使用水容性助焊劑，否則將助長(zhǎng)金屬氧化與材料發(fā)霉；避免使用劣質(zhì)焊劑，焊錫不良可能造成上錫困難，導(dǎo)致接觸不良或者斷路。

3. 電位器之端子在焊接時(shí)若焊接溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng)可能導(dǎo)致對(duì)電位器的損壞。插腳式端子焊接時(shí)應(yīng)在235℃±5℃，3秒鐘內(nèi)完成，焊接應(yīng)離電位器本體1.5MM以上，焊接時(shí)勿使用焊錫流穿線路板；焊線式端子焊接時(shí)應(yīng)在350℃±10℃，3秒鐘內(nèi)完成。且端子應(yīng)避免重壓，否則易造成接觸不良。

4. 焊接時(shí)，松香（助焊劑）進(jìn)入印刷機(jī)板之高度調(diào)整恰當(dāng)，應(yīng)避免助焊劑侵入電位器內(nèi)部，否則將造成電刷與電阻體接觸不良，產(chǎn)生INT，雜音不良現(xiàn)象。

5． 電位器好應(yīng)用于電壓調(diào)整結(jié)構(gòu)，且接線方式宜選擇“1”腳接地；應(yīng)避免使用電流調(diào)整式結(jié)構(gòu)，因?yàn)殡娮枧c接觸片間的接觸電阻不利于大電流的通過。

6． 電位器表面應(yīng)避免結(jié)露或有水滴存在，避免在潮濕地方使用，以防止絕緣劣化或造成短路。

7． 安裝“旋轉(zhuǎn)型”電位器在固定螺母時(shí)，強(qiáng)度不宜過緊,以避免破壞螺牙或轉(zhuǎn)動(dòng)不良等; 安裝“鐵殼直滑式”電位器時(shí),避免使用過長(zhǎng)螺釘,否則有可能妨礙滑柄的運(yùn)動(dòng),甚至直接損壞電位器本身。

8． 在電位器套上旋鈕的過程中，所用推力不能過大（不能超過《規(guī)格書》中軸的推拉力的參數(shù)指標(biāo)），否則將可能造成對(duì)電位器的損壞。

9． 電位器回轉(zhuǎn)操作力（旋轉(zhuǎn)或滑動(dòng)）會(huì)隨溫度的升高而變輕，隨溫度降低而變緊。若電位器在低溫環(huán)境下使用時(shí)需說明，以便采用特制的耐低溫油脂。

10 電位器的軸或滑柄使用設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量越短越好。軸或滑柄長(zhǎng)度越短手感越好且穩(wěn)定。反之越長(zhǎng)晃動(dòng)越大，手感易發(fā)生變化。

11 電位器碳膜的功率能承受周圍的溫度為70℃，當(dāng)使用溫度高于70℃時(shí)可能會(huì)喪失其功能。

10主要參數(shù)

電位器的主要參數(shù)有標(biāo)稱阻值、額定功率、分辨率、滑動(dòng)噪聲、阻值變化特性、耐磨性、零位電阻及溫度系數(shù)等。

1）額定功率

電位器的兩個(gè)固定端上允許耗散的大功率為電位器的額定功率。使用中應(yīng)注意額定功率不等于中心抽頭與固定端的功率。電位器的額定功率是指在直流或交流電路中，當(dāng)大氣壓為87~107kPa，在規(guī)定的額定溫度下長(zhǎng)期連續(xù)負(fù)荷所允許消耗的大功率。線繞和非線繞電位器的額定功率系列入表2所示 。

2）標(biāo)稱阻值

標(biāo)在產(chǎn)品上的名義阻值，其系列與電阻的系列類似 。

3）允許誤差等級(jí)

實(shí)測(cè)阻值與標(biāo)稱阻值誤差范圍根據(jù)不同精度等級(jí)可允許?20%、?10%、?5%、?2%、?1%的誤差。精密電位器的精度可達(dá)0.1% 。

4）阻值變化規(guī)律

指阻值隨滑動(dòng)片觸點(diǎn)旋轉(zhuǎn)角度（或滑動(dòng)行程）之間的變化關(guān)系，這種變化關(guān)系可以是任何函數(shù)形式，常用的有直線式、對(duì)數(shù)式和反轉(zhuǎn)對(duì)數(shù)式（指數(shù)式）。在使用中，直線式電位器適合于作分壓器；反轉(zhuǎn)對(duì)數(shù)式（指數(shù)式）電位器適合于作收音機(jī)、錄音機(jī)、電唱機(jī)、電視機(jī)中的音量控制器。維修時(shí)若找不到同類品，可用直線式代替，但不宜用對(duì)數(shù)式代替。對(duì)數(shù)式電位器只適合于作音調(diào)控制等 。

11分辨率

電位器的分辨率也稱為分辨力，對(duì)線繞電位器來講，當(dāng)動(dòng)接點(diǎn)每移動(dòng)一圈時(shí)，輸出電壓不連續(xù)的發(fā)生變化，這個(gè)變化量與輸出電壓的比值為分辨率。直線式線繞電位器的理論分辨率為繞線總匝數(shù)N的倒數(shù)，并以百分?jǐn)?shù)表示。電位器的總匝數(shù)越多，分辨率越高。

12電位器的命名及標(biāo)注方法

1）電位器的命名規(guī)則同電阻的命名方法一樣，只是以W字母開頭。

2）電位器標(biāo)注方法：電位器一般均采用直標(biāo)法，在電位器外殼上用字母和數(shù)字標(biāo)志著它們的型號(hào)、標(biāo)稱功率、阻值、阻值與轉(zhuǎn)角間的關(guān)系等。例如：WT-Ⅱ-1-1k-X電位器表示為單聯(lián)碳膜電位器Ⅱ型，功率為1W，阻值為1kΩ，曲線為直線性 。

13測(cè)試及好壞判別

對(duì)電位器的主要要求是：①阻值符合要求。②中心滑動(dòng)端與電阻體之間接觸良好，轉(zhuǎn)動(dòng)平滑。對(duì)帶開關(guān)的電位器，開關(guān)部分應(yīng)動(dòng)作準(zhǔn)確可靠、靈活。因此在使用前必須檢查電位器性能的好壞 。

1）阻值的測(cè)量：首先根據(jù)被測(cè)電位器阻值的大小，選擇好萬用表的合適電阻檔位，測(cè)量一下阻值，即AC兩端片之間的電阻值，與標(biāo)稱阻值比較，看二者是否一致。同時(shí)旋動(dòng)滑動(dòng)觸頭，其值應(yīng)固定不變。如果阻值無窮大，則此電位器已損壞。

2）然后再測(cè)量其中心端與電阻體的接觸情況，即BC兩端之間電阻值。方法是萬用表歐姆檔在適當(dāng)量程，測(cè)量過程中，慢慢旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸，注意觀察萬用表的讀數(shù)，正常情況，讀數(shù)平穩(wěn)地朝一個(gè)方向變化，若出現(xiàn)跳動(dòng)、跌落或不通等現(xiàn)象，說明活動(dòng)觸點(diǎn)有接觸不良的故障。

3）當(dāng)中心端滑到首端或末端，理想狀態(tài)下中心端與重合端的電阻值為0，在實(shí)際測(cè)量中，會(huì)有一定的殘留值（一般視標(biāo)稱而定，一般小于5Ω），屬正?，F(xiàn)象 。