Đo điện trở bằng chiết áp

Chiết áp, potentiometer hay biến trở chia áp là phần tử điện trở có ít nhất một tiếp điểm di động trên thân điện trở để tạo thành “bộ chia điện áp” chỉnh được. Tiếp điểm di động chia điện trở thành các phần có giá trị bù nhau, và khi đặt lên điện trở một điện áp (tín hiệu) V thì điện áp tại tiếp điểm là giá trị chia tỷ lệ điện áp đó theo các giá trị điện trở. Đó cũng là nguồn gốc để đặt tên là “chiết áp”.^[1]

Chiết áp được dùng để điều khiển mức tín hiệu trong các thiết bị điện và điện tử. Trong phần lớn trường hợp công suất tiêu tán trên chiết áp là nhỏ, nhưng cũng có một số trường hợp công suất tiêu tán lên tới watt hoặc trăm watt.

Nếu một đầu ra của thân điện trở không được sử dụng, chỉ có một đầu ra và cần gạt, thì nó hoạt động như một điện trở thay đổi hoặc biến trở (trở biến đổi). Trong lịch sử các biến trở, thường là trở dây quấn, có công suất tiêu tán chịu được trên 1 W gọi là rheostat.

Phương pháp đo điện trở bằng chiết áp DC được sử dụng để đo điện trở chưa biết có giá trị thấp. Điều này có thể được thực hiện bằng cách so sánh điện trở chưa biết với điện trở tiêu chuẩn. Sự sụt giảm điện áp trên biết và chưa biết kháng được đo và bằng cách so sánh giá trị của kháng nổi tiếng được xác định.

Hãy hiểu điều này với sự trợ giúp của sơ đồ mạch. R là điện trở chưa biết có giá trị cần đo. S là điện trở tiêu chuẩn mà từ đó giá trị của điện trở chưa biết được so sánh. Bộ lưu biến được sử dụng để điều khiển cường độ dòng điện vào mạch.

Công tắc ném đôi cực kép được sử dụng trong mạch. Công tắc, khi di chuyển đến vị trí 1, 1 điện trở chưa biết sẽ nối vào mạch và khi chuyển sang vị trí 2, 2 điện trở chuẩn nối vào mạch.

Coi rằng khi công tắc ở vị trí 1,1 điện áp có trong điện trở chưa biết là V _r

và khi nó ở 2, 2 thì điện áp có trong điện trở là V _s

Khi cân bằng phương trình (1) và (2), chúng ta nhận được

Độ chính xác của điện trở chưa biết phụ thuộc vào giá trị của điện trở tiêu chuẩn.

Độ chính xác của điện trở chưa biết cũng phụ thuộc vào cường độ dòng điện tại thời điểm đọc. Nếu cường độ dòng điện không đổi, mạch cho kết quả chính xác. Các ampe kế được sử dụng trong các mạch để xác định độ lớn của dòng điện chạy qua điện trở trong việc đọc.

Cường độ dòng điện được điều chỉnh sao cho điện áp giảm trên dung kháng bằng 1 vôn

Ứng dụng

Chiết áp thường được sử dụng để điều khiển các thiết bị điện như điều khiển âm lượng trên thiết bị âm thanh. Khi dịch chuyển thanh trượt được vận hành bởi một cơ chế xác định thì nó có thể được sử dụng làm đầu dò vị trí, ví dụ trong joystick. Chiết áp hiếm khi được sử dụng để điều khiển trực tiếp công suất đáng kể, cỡ hơn một watt, vì công suất tiêu tán trong chiết áp sẽ tương đương với công suất trong tải điều khiển