Fagstoff

Potensiometer

Eit potensiometer er ein resistor med variabel motstand. Motstanden blir vanlegvis regulert med eit beteningshjul, og av og til med ein beteningsknapp.

Beskriving

Eit potensiometer er ein resistor med variabel motstand. Det er utstyrt med eit kontaktpunkt som blir flytta langs ein straumbane med motstand.

Potensiometeret har som oftast tre tilkoplingspunkt. Ved hjelp av eit lite rad kan vi flytte kontaktpunktet for den eine tilkoplinga langs motstandsleidninga.

Straumen går gjennom motstanden, og på staden der kontaktpunktet treffer, slepper han ut til senterpinnen (uttaket). Jo lenger unna strauminngangen kontaktpunktet treffer, jo større motstand får kretsen.

Døme

Illustrasjonen under viser tre potensiometer med tre bein (tilkoplingspunkt). Når senterpinnen blir flytta til venstre eller høgre langs motstandstråden, oppstår det ulik motstand mellom beina.

Tre potensiometer som alle har tre bein. I det første potensiometeret er senterpinnen vridd heilt til venstre. I det andre står senterpinnen i senterposisjon, og i det tredje er senterpinnen vridd heilt til høgre. Justering heilt til venstre gir motstand 0 kΩ mellom bein éin og to, og dessutan 10 kΩ mellom bein to og tre. I midtstilling er motstanden lik mellom bein éin og to og bein to og tre, nemleg 5 kΩ. Justering heilt til høgre gir motstand 10 kΩ mellom bein éin og to, og dessutan 0 kΩ mellom bein to og tre. Illustrasjon. — Her ser du tre potensiometer. Venstre bein er kopla til 5 volt, og høyre bein er kopla til jord gjennom ein motstand. På kva potensiometer trur du Arduinoen les høgast spenning på senterpinnen?

Arduinoen les ikkje motstandsverdien, men spenninga som går til dei ulike beina. Når vriknappen blir dreidd heilt i den eine retninga, går det 0 volt til pinnen, og Arduinoen les verdien 0. Når knappen blir dreidd heilt i motsett retning, går det 5 volt til pinnen, og Arduinoen les verdien 1023.

Mellom kvar lesing returnerer analogRead() eit tal mellom 0 og 1023 som er proporsjonalt med spenningsmengda pinnen blir påført.

Bruksområde

Koplingsbrett med tre lineære potensiometer. På koplingsbrettet er det òg festa resistorar og kondensatorar, og det er tilkopla leidningar. Bilete. — På desse lineære potensiometera blir motstanden regulert ved at ein drar justeringsknappane fram og tilbake.

Eit potensiometer etablerer ei justerbar spenning på senterpinnen. Spenningsmengda ligg i området mellom den spenningssette pinnen og jordingspinnen, og ein justerer ho ved å forandre motstanden.

Potensiometeret kan til dømes fungere som volumkontroll: Eit signal blir sendt inn som spenning på den spenningssette pinnen og deretter henta ut som regulert volum på senterpinnen.

Eit anna bruksområde er justering av turtalet på ein motor. Kanskje du har sett slike potensiometer på ei maskin i verkstaden?

Kopling av potensiometer til volumkontroll

Skjermutklippet under viser eit potensiometer brukt til volumkontroll. Potensiometeret er kopla til ein Arduino.

Ein Arduino UNO-mikroprosessor som er kopla til eit koplingsbrett med tre leidningar. På brettet er det montert eit potensiometer og ein resistor. Skjermutklipp. — Arduino kopla til eit potensiometer. Dei tre pinnane er kopla på følgande måte: ein pinne er kopla til jord (GND) via ein resistor, ein pinne er kopla til spenninga til Arduinoen (5V), og senterpinnen er kopla til den analoge porten A0.

Koplingsskjema

Koplingsskjemaet under er laga med teikneprogrammet Tinkercad og viser koplinga av komponentane til volumkontrollen. U1_5V svarer til spenningssett tilkopling, U1_GND svarer til jorda tilkopling og RPOT1 er tilkoplinga på senterpinnen. R1 er ein resistor kopla i serie for å forhindre kortslutning i kretsen mellom 5V (spenningssett tilkopling) og GND (jord).

Programmering

I programdømet under skal Arduinoen lese av verdien frå potensiometeret, lagre denne verdien i ein variabel og skrive avlesen verdi i Serial Monitor (seriell overvakar).

// Definer variablar

int potPin = 2; // Vel pinne 2 som inngang for potensiometeret

int val = 0; // Variabel for å lagre verdien fra potensiometeret

void setup() {

Serial.begin(9600); // Initialiserer serielesing med en baudrate på 9600

pinMode(potPin, INPUT); // Definerer potPin som ein inngang

}

void loop() {

val = analogRead(potPin); // Les analog verdi frå potensiometeret

Serial.println(val); // Skriv verdien til skjerm

delay(100); // Lita forseinking for å gjere utskrifta lettare å lese

}