Hệ thống chiết áp

Chiết áp, còn gọi là potentiometer hoặc biến trở chia áp, là một điện trở có ít nhất một tiếp điểm di động trên thân điện trở để điều chỉnh điện áp. Tiếp điểm di động phân chia điện trở thành các phần có giá trị bù nhau, và khi một điện áp (tín hiệu) V được áp lên điện trở, điện áp tại tiếp điểm sẽ tương ứng với tỷ lệ điện áp theo các giá trị điện trở. Đây là lý do tên gọi là 'chiết áp'.

Chiết áp thường được sử dụng để điều chỉnh mức tín hiệu trong các thiết bị điện và điện tử. Mặc dù công suất tiêu tán trên chiết áp thường nhỏ, nhưng trong một số trường hợp, nó có thể chịu công suất lên tới vài watt hoặc hàng trăm watt.

Khi chỉ có một đầu ra từ thân điện trở và cần gạt, nó hoạt động như một điện trở biến đổi hoặc biến trở. Trong lịch sử, các biến trở có công suất chịu được trên 1 W, thường là trở dây quấn, được gọi là rheostat.

Phân loại

Chiết áp có nhiều kiểu dáng khác nhau và được phân loại dựa trên các tiêu chí khác nhau.

Theo vật liệu

Chiết áp được sản xuất từ hai loại vật liệu chính.

• Màng than graphit hoặc tương đương, thường gặp trong các thiết bị điện tử tiêu dùng.
• Dây điện trở quấn chặt trên lõi, có độ chính xác và ổn định cao, được sử dụng trong các thiết bị điện tử đo lường và phân tích.

Phân loại theo hình dạng điện trở

Phân loại chiết áp dựa trên hình dạng và công dụng bao gồm các loại chính:

• Chiết áp xoay với tấm điện trở hình vòng cung và tiếp điểm di động gắn trên cần xoay. Phần lớn chiết áp xoay sử dụng màng than.
• Chiết áp thanh trượt có tấm điện trở dạng dải thẳng và tiếp điểm di động lắp trên cần trượt. Trong thiết bị dân dụng, thường dùng chiết áp màng than, trong khi thiết bị kỹ thuật thường sử dụng chiết áp dây quấn.
• Dạng đặc biệt, chẳng hạn như Helipot, sử dụng dây quấn trên trụ, với trụ được cuốn thành nhiều vòng như lò xo, thường là 10 vòng, tạo ra chiết áp chính xác 10 vòng xoay.

Phân loại theo công dụng trong thiết bị

• Chiết áp gắn trên bảng điều khiển.
• Chiết áp tinh chỉnh trimpot hoặc trimmer, có kích thước nhỏ, thường được lắp vào mạch in và không cần điều chỉnh thường xuyên. Các trimpot có thể là màng than với tiếp điểm xoay, trong khi thiết bị kỹ thuật thường dùng chiết áp dây quấn cho độ ổn định và chính xác cao.

Các dạng đặc biệt

Hầu hết các chiết áp đều có một tiếp điểm di động. Tuy nhiên, một số nhà sản xuất chế tạo các chiết áp với cấu hình đặc biệt, ít gặp trong thực tế.

• Chiết áp trượt có hai tiếp điểm di động, cho phép lấy hai mức chia áp khác nhau. Thiết kế này hạn chế không gian để các tiếp điểm di chuyển trong phạm vi liên quan.
• Chiết áp với điểm ra bù có thêm các điểm nối phụ trên thân điện trở. Khi kết nối các điện trở và tụ điện phù hợp vào những điểm này, đặc tính tần số của mạch chia áp ở các mức khác nhau sẽ được cải thiện.

Chiết áp số

Chiết áp kỹ thuật số là loại phần tử hiếm gặp trong ứng dụng thông thường. Có hai loại chính:

• Chiết áp với mảng điện trở chính xác cao được kết nối và điều khiển giá trị chia áp bằng mã số, dùng để chia tín hiệu tương tự trong các mạch ADC và DAC.
• Chiết áp số hoàn toàn, được điều khiển bởi phần mềm để mô phỏng một hệ số nhân tín hiệu đã định sẵn.

Ứng dụng

Chiết áp thường dùng để điều chỉnh các thiết bị điện, chẳng hạn như điều khiển âm lượng trên thiết bị âm thanh. Khi thanh trượt được điều khiển bởi cơ chế cụ thể, nó có thể được sử dụng như một cảm biến vị trí, ví dụ trong joystick. Chiết áp ít khi được dùng để điều khiển trực tiếp công suất lớn hơn một watt, vì công suất tiêu tán trong chiết áp sẽ tương đương với công suất tải điều khiển.

Liên kết ngoài

• Hướng dẫn cho người mới bắt đầu về chiết áp Lưu trữ 2019-04-23 trên Wayback Machine
• Hình ảnh về chiết áp đo lường Lưu trữ 2009-10-04 trên Wayback Machine
• Thiết bị hiệu chỉnh điện bao gồm các chiết áp đo lường khác nhau
• Cuộc sống bí mật của chiết áp - Phân tích và sửa chữa chiết áp
• Chế tạo một rheostat Lưu trữ 2007-01-23 trên Wayback Machine
• Tính toán chiết áp như bộ chia điện áp - tải và mạch mở (không tải)