Fagstoff

Potensiometer

Et potensiometer er en resistor med variabel motstand. Motstanden reguleres vanligvis med et betjeningshjul, og av og til med en betjeningsknapp.

Beskrivelse

Et potensiometer er en resistor med variabel motstand. Det er utstyrt med et kontaktpunkt som flyttes langs en strømbane med motstand.

Potensiometeret har som oftest tre tilkoplingspunkter. Ved hjelp av et lite ratt kan vi flytte kontaktpunktet for den ene tilkoplinga langs motstandsledninga.

Strømmen går gjennom motstanden, og på stedet der kontaktpunktet treffer, slipper den ut til senterpinnen (uttaket). Jo lenger unna strøminngangen kontaktpunktet treffer, jo større motstand får kretsen.

Eksempel

Illustrasjonen under viser tre potensiometre med tre bein (tilkoplingspunkter). Når senterpinnen flyttes til venstre eller høyre langs motstandstråden, oppstår det ulik motstand mellom beina.

Tre potensiometre som alle har tre bein. I det første potensiometeret er senterpinnen vridd helt til venstre. I det andre står senterpinnen i senterposisjon og det tredje er senterpinnen vridd helt til høyre. Justering helt til venstre gir motstand 0 kΩ mellom bein én og to, samt 10 kΩ mellom bein to og tre. I midtstilling er motstanden lik mellom bein én og to og bein to og tre, nemlig 5 kΩ. Justering helt til høyre gir motstand 10 kΩ mellom bein én og to, samt 0 kΩ mellom bein to og tre. Illustrasjon. — Her ser du tre potensiometre. Venstre bein er kopla til 5 volt, og høyre bein er kopla til jord gjennom en motstand. På hvilket potensiometer tror du Arduinoen leser høyest spenning på senterpinnen?

Arduinoen leser ikke motstandsverdien, men spenninga som går til de ulike beina. Når vriknappen dreies helt i den ene retninga, går det 0 volt til pinnen, og Arduinoen leser verdien 0. Når knappen dreies helt i motsatt retning, går det 5 volt til pinnen, og Arduinoen leser verdien 1023.

Mellom hver lesing returnerer analogRead() et tall mellom 0 og 1023 som er proporsjonalt med mengden spenning pinnen blir påført.

Bruksområder

Koplingsbrett med tre lineære potensiometer. På koplingsbrettet er det også festa resistorer og kondensatorer, og det er tilkopla ledninger. Bilde. — På disse lineære potensiometrene reguleres motstanden ved at en drar justeringsknappene fram og tilbake.

Et potensiometer etablerer ei justerbar spenning på senterpinnen. Spenningsmengden ligger i området mellom den spenningssatte pinnen og jordingspinnen, og vi justerer den ved å forandre motstanden.

Potensiometeret kan for eksempel fungere som volumkontroll: Et signal sendes inn som spenning på den spenningssatte pinnen og hentes deretter ut som regulert volum på senterpinnen.

Et annet bruksområde er justering av turtallet på en motor. Kanskje du har sett slike potensiometre på en maskin i verkstedet?

Kopling av potensiometer til volumkontroll

Skjermutklippet under viser et potensiometer brukt til volumkontroll. Potensiometeret er kopla til en Arduino.

En Arduino UNO-mikroprosessor som er kopla til et koplingsbrett med tre ledninger. På brettet er det montert et potensiometer og en resistor. Skjermutklipp. — Arduino kopla til et potensiometer. De tre pinnene er kopla på følgende måte: en pinne er kopla til jord (GND) via en resistor, en pinne er kopla til Arduinoens spenning (5V), og senterpinnen er kopla til Arduinoens analoge port A0.

Koplingsskjema

Koplingsskjemaet under er laga med tegneprogrammet Tinkercad og viser koplinga av komponentene til volumkontrollen. U1_5V tilsvarer spenningssatt tilkopling, U1_GND tilsvarer jorda tilkopling og RPOT1 er tilkoplinga på senterpinnen. R1 er en resistor kopla i serie for å forhindre kortslutning i kretsen mellom 5V (spenningssatt tilkopling) og GND (jord).

Programmering

I programeksempelet under skal Arduinoen lese av verdien fra potensiometeret, lagre denne verdien i en variabel og skrive avlest verdi i Serial Monitor (seriell overvåker).

// Definer variabler

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

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

void setup() {

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

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

}

void loop() {

val = analogRead(potPin); // Leser analog verdi fra potensiometeret

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

delay(100); // Liten forsinkelse for å gjøre utskriften bedre lesbar

}