電位器

電位器是具有三個引出端、阻值可按某種變化規(guī)律調(diào)節(jié)的電阻元件。電位器通常由電阻體和可移動的電刷組成。當(dāng)電刷沿電阻體移動時，在輸出端即獲得與位移量成一定關(guān)系的電阻值或電壓。

電位器的作用是調(diào)節(jié)電壓（含直流電壓與信號電壓）和電流的大小。電位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。后者可視作一可變電阻器，由于它在電路中的作用是獲得與輸入電壓（外加電壓）成一定關(guān)系得輸出電壓，因此稱之為電位器。

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接觸對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。

"可調(diào)繞線電位器")可調(diào)繞線電位器 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)挕⒏哳l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。

碳膜電位器 合成碳膜電位器： 具有阻值范圍寬、分辨力較好、工藝簡單、價格低廉等特點(diǎn)，但動噪聲大、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。雖然它的溫度系數(shù)和接觸電阻較大，但仍能用于自動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；避免了抖動調(diào)節(jié)操作麻煩；為設(shè)備的自動增益、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 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。

數(shù)字電位器（DigitalPotenTIometer）亦稱數(shù)控可編程電阻器，是一種代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械電位器（模擬電位器）的新型CMOS數(shù)字、模擬混合信號處理的集成電路。數(shù)字電位器由數(shù)字輸入控制，產(chǎn)生一個模擬量的輸出。依據(jù)數(shù)字電位器的不同，抽頭電流最大值可以從幾百微安到幾個毫安。[1] 數(shù)字電位器采用數(shù)控方式調(diào)節(jié)電阻值的，具有使用靈活、調(diào)節(jié)精度高、無觸點(diǎn)、低噪聲、不易污損、抗振動、抗干擾、體積小、壽命長等顯著優(yōu)點(diǎn)，可在許多領(lǐng)域取代機(jī)械電位器。

數(shù)字電位器一般由角度傳感器電路、數(shù)據(jù)處理電路、信號轉(zhuǎn)換電路組成。角度傳感器電路是數(shù)字電位器的重要組成部分，它將角度變化量采集轉(zhuǎn)換成隨角度變化的模擬信號。數(shù)據(jù)處理電路是一種特殊的模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量代表0～360°的角度值。信號轉(zhuǎn)換電路根據(jù)需要將角度值轉(zhuǎn)換成模擬量（電壓/電流）信號或串行數(shù)字信號輸出。[2]

數(shù)字電位器一般帶有總線接口，可通過單片機(jī)或邏輯電路進(jìn)行編程。它適合構(gòu)成各種可編程模擬器件，如可編程增益放大器、可編程濾波器、可編程線性穩(wěn)壓電源及音調(diào)/音量控制電路，真正實(shí)現(xiàn)了“把模擬器件放到總線上”（即單片機(jī)通過總線控制系統(tǒng)的模擬功能塊）這一全新設(shè)計理念。

由于數(shù)字電位器可代替機(jī)械式電位器，所以二者在原理上有相似之處。數(shù)字電位器屬于集成化的三端可變電阻器件其等效電路。當(dāng)數(shù)字電位器用作分壓器時，其高端、低端、滑動端分別用VH、VL、VW表示；而用作可調(diào)電阻器時，分別用RH、RL和RW表示。

數(shù)字電位器的數(shù)字控制部分包括加減計數(shù)器、譯碼電路、保存與恢復(fù)控制電路和不揮發(fā)存儲器等4個數(shù)字電路模塊。利用串入、并出的加/減計數(shù)器在輸入脈沖和控制信號的控制下可實(shí)現(xiàn)加/減計數(shù)，計數(shù)器把累計的數(shù)據(jù)直接提供給譯碼電路控制開關(guān)陣列，同時也將數(shù)據(jù)傳送給內(nèi)部存儲器保存。當(dāng)外部計數(shù)脈沖信號停止或片選信號無效后，譯碼電路的輸出端只有一個有效，于是只選擇一個MOS管導(dǎo)通。

數(shù)字控制部分的存儲器是一種掉電不揮發(fā)存儲器，當(dāng)電路掉電后再次上電時，數(shù)字電位器中仍保存著原有的控制數(shù)據(jù)，其中間抽頭到兩端點(diǎn)之間的電阻值仍是上一次的調(diào)整結(jié)果。因此，數(shù)字電位器與機(jī)械式電位器的使用效果基本相同。但是由于開關(guān)的工作采用“先連接后斷開”的方式，所以在輸入計數(shù)有效期間，數(shù)字電位器的電阻值與期望值可能會有一定的差別，只有在調(diào)整結(jié)束后才能達(dá)到期望值。