Potansiyometre. Nedir bu? Potansiyometre, direnç akışını kontrol etmek için manuel olarak ayarlanabilen üç uçlu bir dirençtir. Bugünkü blogda şunları öğreneceksiniz:
- Potansiyometre nasıl çalışır
- Potansiyometre türleri
- Reostat ve Potansiyometre
- Logaritmik Potansiyometre ve Lineer Potansiyometre
- Potansiyometre uygulamaları
Potansiyometre nasıl çalışır?
- Potmeter veya Pot olarak da bilinir, içinde uç terminallerin bağlandığı bir direnç elemanı olan bir iz ve kaydırıcı kontak olarak adlandırılan bir silindirik parça içerir.
- Direnç, hareketli olan manuel kaydırıcı ile ayarlanır; bu kaydırıcı, bir direnç şeridine temas eder. Kaydırıcı terminal 1’e daha yakın ve terminal 2’den daha uzak hareket ettiğinde, terminal 1’deki direnç düşerken, terminal 2’deki direnç artar ve bunun tersi de geçerlidir.
- Giriş voltajı, direnç üzerinden uygulanacak ve çıkış voltajı, aşağıda gösterildiği gibi sabit ve kaydırıcı kontak arasındaki voltaj düşüşü olacaktır.
- Doğru voltaj ölçümü yapmak için kullanılırlar ve sabit voltaj kaynağından değişken voltaj elde etmeye yardımcı olurlar.
- Pasif cihazlardır, bu da çalışmaları için güç kaynağı veya ek devre gerektirmedikleri anlamına gelir.
- Potansiyometrelerin yaygın örnekleri:
- Bir oyun joystick’inde pozisyon ölçme
- Ses ekipmanlarını ses kontrolü ile kontrol etme
Potansiyometre Türleri
Şu anda piyasada çeşitli potansiyometreler bulunmaktadır. Manuel olarak ayarlanabilen potansiyometreler ve elektronik olarak kontrol edilen potansiyometreler vardır. Daha fazla uzatmadan, potansiyometrelerin ilk türüne geçelim.
Dönme Potansiyometreleri
- Bunlar, ayarlanabilir kaydırıcının bir düğme veya düğme kullanarak açısal (dairesel) hareket ettiği en yaygın potansiyometre türleridir.
- Yarı dairesel bir düzen içinde yerleştirilmiş bir direnç elemanına bağlı 2 pin ve bir döner düğmeye bağlı bir pin içerir ve %10 ila %20 toleransla lineer veya logaritmik bir çıkış üretebilir.
- Dönme potansiyometreleri ailesinde çeşitli türler bulunmaktadır:
| Tür | Nasıl çalışır? |
|---|---|
| Tek – Dönüş Pot | Yaklaşık 270° veya tam dönüşün 3/4’ü kadar tek dönüş |
| Çoklu – Dönüş Pot | Artan hassasiyet için çoklu dönüş |
| Çift – Grup Pot | Aynı mil üzerinde birleştirilmiş 2 potansiyometre, 2 kanalı paralel ayarlamaya olanak tanır |
| Konsetrik Pot | 2 potansiyometre, konsantrik millerle ayrı ayrı ayarlanarak bir birimde 2 pot kontrolü sağlar |
| Servo Pot | Bir Servo Motor tarafından otomatik olarak ayarlanabilen motorlu pot |
- Sıklıkla ses ekipmanlarında ses seviyesini ayarlamak için kullanılırlar.
- Anahtarlı bir döner potansiyometre mi arıyorsunuz? Bizde de var:
Lineer Potansiyometreler
- Kaydırıcı veya fader olarak da bilinen lineer potansiyometreler, döner potansiyometreye benzer, ancak kaydırıcı açısal hareket yerine lineer hareket eder.
- Bir ucu ayarlanabilir kaydırıcıya bağlı bir pin ve diğer iki pin, kaydırıcının direnç boyunca kaydığı direnç elemanının her iki ucuna bağlıdır.
- Lineer potansiyometreler ailesinde çeşitli türler bulunmaktadır:
| Tür | Nasıl çalışır? |
|---|---|
| Kaydırma Pot | Tek kanal kontrolü için kullanılan tek lineer kaydırıcı potansiyometre |
| Çoklu – Dönüş Kaydırma | Artan hassasiyet için çoklu dönüşlere olanak tanıyan bir mil ile yapılmıştır. |
| Çift-Kaydırma Pot | Paralel olarak 2 potansiyometreyi kontrol eden tek kaydırıcı |
| Motorlu Fader | Bir servo motor kullanarak otomatik olarak ayarlanan fader |
- Sıklıkla ses mikserleri ve grafik eşitleyiciler gibi ses ekipmanlarında kullanılırlar, çünkü kaydırıcının konumundan görsel olarak kolayca anlaşılabilirler.
- Ancak, lineer potansiyometre kullanmanın bazı dezavantajları vardır:
- Kaydırıcı, uzun iz nedeniyle yukarı ve aşağı serbestçe hareket edebilir
- Toz, kir veya ter ve yağ, çevreden veya kullanıcıdan gelen açık uzun izden girebilir.
Dijital Potansiyometre
- Dijital potansiyometre, analog işlevler açısından potansiyometreye benzer şekilde dijital olarak kontrol edilen bir elektronik bileşendir.
- 3 uçlu cihazlardır; 2 pin uç terminallere bağlıdır ve son pin, çıkış voltajını değiştirmek için bir kaydırıcı terminaline bağlıdır.
- Uç terminaller arasındaki direnç, I2C ve SPI gibi dijital giriş sinyalleri aracılığıyla yukarı veya aşağı sinyallerle ayarlanabilir.
- Dijital potansiyometre kullanmak, döner veya lineer potansiyometreye kıyasla çok daha karmaşık olsa da, yüksek hassasiyetleri nedeniyle fabrika ekipmanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır; mekanik potansiyometreler boyutları, kaydırıcı izinin kirlenmesi, mekanik aşınma vb. nedenlerle uygun değildir.
- Dijital potansiyometreler, mekanik potansiyometrelere kıyasla şu nedenlerle de popülerdir:
- Küçük boyut – Birden fazla potansiyometre bir arada paketlenebilir
- Hareketli parça yok
- Çevresel koşullardan etkilenmez (ör. Nem, titreşim, darbe)
- ±1% tolerans
- Güvenilir
Reostat
- Reostat, potansiyometrenin başka bir işlevidir ve bağlantı yapılabilir.
- Reostat, 2 bağlantı ile akımı kontrol etmek için kullanılan değişken bir dirençtir.
- Reostatlar, devrelerde ayarlama ve kalibrasyon için yaygın olarak kullanılır.
Peki, reostat ile potansiyometre arasındaki farklar nelerdir?
Reostat ve Potansiyometre
Potansiyometre
- Potansiyometrenin tüm 3 pinini kullanır
- 2 pin, direnç elemanına bağlıdır
- 3. pin, ayarlanabilir bir silecek ile bağlantılıdır
- Değişken Voltaj sağlar = Direnç üzerindeki ayarlanabilir silecek ile hareket ederek kontrol voltajı.
Reostat
- 3 pinin sadece 2’sini kullanarak yapılandırılabilir
- 1 pin, ayarlanabilir silecek ile bağlantılıdır
- 2. pin, direnç elemanına bağlıdır
- Değişken Direnç sağlar = Ayarlanabilir silecek ile direnci değiştirerek akımı kontrol eder.
Logaritmik Potansiyometre ve Lineer Potansiyometre
Potansiyometreler, potansiyometrenin konumu ile direnci arasındaki ilişki olan Taper adı verilen bir kavram ile ilişkilidir. Ayrıca, izlerine göre daha fazla ayrım yapılır:
Logaritmik Potansiyometre
- Genellikle üzerinde “A” ile belirtilir.
- Ör. 10k direnci varsa, “A10K” ile belirtilir
- Dirençleri logaritmik olarak değişir ve orantısız potansiyometre türleridir.
- Direnç değişimi, izin bir ucunda diğerine göre çok daha azdır.
- Ses ekipmanlarında ses kontrolü olarak yaygın olarak kullanılır çünkü insan kulağının ses ve yüksekliğe yanıtı da logaritmiktir.
- Özellikleri nedeniyle, genellikle diğer potansiyometre türlerinden daha pahalıdır.
Lineer Potansiyometre
- Genellikle üzerinde “B” ile belirtilir
- Ör. 5k direnci varsa, “B5K” ile belirtilir
- İzin bir ucu ile silecek arasındaki direnç, ayarlanabilir silecek iz boyunca hareket ettiğinde lineer (sabit oran) olarak değişir.
- ör. Ayarlanabilir silecek %20 hareket ederse = direnç %20 maksimum veya minimum olur.
- Aygıt, elektriksel özelliğe dayanır ve dirençli özelliğe değil.
Potansiyometrelerin Uygulamaları
Özellikleri ve nitelikleri nedeniyle, potansiyometrelerin birçok farklı kullanımı vardır. Bunlardan bazıları:
Voltaj Bölücü
- Bir voltaj bölücü, çıkış voltajı, giriş voltajının bir kesirini üreten pasif bir lineer devredir.
- Giriş voltajını, iki direnç arasındaki oran temelinde daha küçük bir voltaja ölçeklendirir ve genellikle mevcut bir pil veya güç kaynağından farklı bir voltaj sağlamak için kullanılır.
- Bir potansiyometre ile, potansiyometrenin iki ucuna uygulanan sabit bir giriş voltajından ayarlanabilir bir çıkış voltajı elde etmek için kullanabilirsiniz.
İlgileniyor musunuz? Voltaj Bölücü hakkında diğer bloguma buradan göz atabilirsiniz!
Arduino Potansiyometresi
- Arduino, analog değerleri okuyabildiği için, potansiyometre ile birlikte kullanabiliriz!
- İşte potansiyometrenin Arduino ile nasıl kullanılacağına dair 4 adımlık kısa bir eğitim!
Ne gerekiyor
Adım adım talimatlar
- Adım 1: Grove-Rotary Açı Sensörünü A0 portuna ve Grove- Yeşil LED’i D3 portuna bağlayın
- Bir Base shield’iniz yoksa, aşağıda gösterildiği gibi doğrudan Seeeduino’ya bağlayabilirsiniz; Grove-LED PWM portuna bağlıdır. Seeeduino için bunlar D3, 5, 6, 9, 10, 11’dir.
- Adım 2: Grove-Base shield’i Seeeduino’ya takın (Base shield’iniz yoksa atlayın)
- Adım 3: Seeeduino’yu bir PC’ye USB kablosu ile bağlayın. Şu ana kadar, bağlantınız aşağıdaki gibi görünmelidir:
- Adım 4: Aşağıdaki kodu Arduino IDE’ye kopyalayın ve Arduino’ya yükleyin. Kodu nasıl yükleyeceğinizden emin değilseniz, kodu Arduino’nıza yüklemek için buraya tıklayın.
/* Rotary açı sensörü ve LED pini için makro tanımları */
#define ROTARY_ANGLE_SENSOR A0
#define LED 3 //Grove - LED, Arduino'nun PWM pini D3'e bağlıdır
#define ADC_REF 5 //ADC'nin referans voltajı 5v'dir. Eğer Seeeduino kartındaki Vcc anahtarı 3V3'e geçerse,
//ADC_REF 3.3 olmalıdır
#define GROVE_VCC 5 //Grove arayüzünün VCC'si genellikle 5v'dir
#define FULL_ANGLE 300 //dönme açısının tam değeri 300 derecedir
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(ROTARY_ANGLE_SENSOR, INPUT);
pinMode(LED,OUTPUT);
}
void loop()
{
float voltage;
int sensor_value = analogRead(ROTARY_ANGLE_SENSOR);
voltage = (float)sensor_value*ADC_REF/1023;
float degrees = (voltage*FULL_ANGLE)/GROVE_VCC;
Serial.println("İşaret ile başlangıç pozisyonu arasındaki açı:");
Serial.println(degrees);
int brightness;
brightness = map(degrees, 0, FULL_ANGLE, 0, 255);
analogWrite(LED,brightness);
delay(500);
}Ve işte bu kadar! Artık Grove-Rotary Açı sensörü ile ayarlama yapabilir ve Grove- Yeşil LED’in parlaklığındaki değişiklikleri görebilirsiniz.
Raspberry Pi Potansiyometresi
- Potansiyometreler, Raspberry Pi ile de çalışabilir! İşte nasıl:
Ne gerekiyor
Adım adım talimatlar
- Adım 1: Grove Base Hat’i Raspberry Pi 4’e takın
- Adım 2: Grove – Kayar Potansiyometreyi Base Hat’in A0 portuna bağlayın. Şu ana kadar, kurulumunuz aşağıdaki gibi görünmelidir:
- Adım 3: Raspberry Pi 4’ü bir PC’ye USB kablosu ile bağlayın.
- Adım 4: Geliştirme ortamını yapılandırmak için yazılım ayarlarını buradan takip edin
- Adım 5: Grove.py kütüphanesini klonlayarak kaynak dosyasını indirin:
cd ~
git clone https://github.com/Seeed-Studio/grove.py- Adım 6: Kodu çalıştırmak için komutları girin:
cd grove.py/grove
python grove_slide_potentiometer.py 0Aşağıdaki kod Grove_Slide_Potentiometer.PY olacaktır
import math
import sys
import time
from grove.adc import ADC
class GroveSlidePotentiometer(ADC):
def __init__(self, channel):
self.channel = channel
self.adc = ADC()
@property
def value(self):
return self.adc.read(self.channel)
Grove = GroveSlidePotentiometer
def main():
if len(sys.argv) < 2:
print('Kullanım: {} adc_channel'.format(sys.argv[0]))
sys.exit(1)
sensor = GroveSlidePotentiometer(int(sys.argv[1]))
while True:
print('Kaydırıcı potansiyometre değeri: {}'.format(sensor.value))
time.sleep(.2)
if __name__ == '__main__':
main()Hepsi bu kadar! Her şey doğru yapıldıysa, Kaydırıcı Potansiyometre ile oynarken bunu görebilmelisiniz:
pi@raspberrypi:~/grove.py/grove $ python grove_slide_potentiometer.py 0
Kaydırıcı potansiyometre değeri: 987
Kaydırıcı potansiyometre değeri: 988
Kaydırıcı potansiyometre değeri: 986
Kaydırıcı potansiyometre değeri: 8
Kaydırıcı potansiyometre değeri: 2
Kaydırıcı potansiyometre değeri: 0
Kaydırıcı potansiyometre değeri: 1
Kaydırıcı potansiyometre değeri: 0
Kaydırıcı potansiyometre değeri: 24
Kaydırıcı potansiyometre değeri: 0
Kaydırıcı potansiyometre değeri: 0
Kaydırıcı potansiyometre değeri: 11
Kaydırıcı potansiyometre değeri: 995
Kaydırıcı potansiyometre değeri: 999
Kaydırıcı potansiyometre değeri: 999
^CTraceback (most recent call last):
File "grove_slide_potentiometer.py", line 66, in <module>
main()
File "grove_slide_potentiometer.py", line 62, in main
time.sleep(.2)
KeyboardInterruptBunlar potansiyometrenin bazı uygulamaları ve kullanımları! Potansiyometrenizle projeler yapmak ve şeyler üretmek ister misiniz? İşte sizin için bazı proje fikirleri:
Arduino BoomBox
- Bir potansiyometre ve birkaç basit modül kombinasyonu kullanarak ayakkabı kutunuzdan bir Boombox yapın!
Raspberry Pi Müzik Sunucusu
- Joystick, buton ve hareketle kontrol edilebilen, ses seviyesinin bir kaydırıcı ile kontrol edilebildiği kendi müzik çalarınızı yapın!
Arduino BeatBox
- Kendi Beatbox’unuzu oluşturun, MP3 davul seslerini tetiklemek için ev yapımı kapasitif dokunmatik sensörler kullanın!
Projeniz için bir potansiyometre seçerken dikkate almanız gereken bazı faktörler: Nem, Çalışma Sıcaklığı, Kontaminasyon ve Sızdırmazlık, Şok ve Titreşim ve Ömür, projeniz için en iyi potansiyometreyi seçmek için önemlidir!
Özet
Bugünlük bu kadar! Özetlemek gerekirse, Potansiyometre
- 4 farklı tür: Dönme, Lineer, Dijital ve Reostat.
- 2 işlev: Potansiyometre ve Reostat
- 2 farklı hat: Lineer ve Logaritmik
Potansiyometre hakkında herhangi bir sorunuz varsa, lütfen aşağıda yorumlarda bırakın!
Potansiyometreler dışında başka dirençler mi arıyorsunuz? Burada Seeed’de, projeniz ihtiyaçlarına uygun bir RESK – Direnç Kiti de sunuyoruz!