Qu’est-ce qu’un potentiomètre ?
Un potentiomètre est un dispositif ou un élément qui convertit l’angle de rotation ou la quantité de mouvement en une tension.
Il se compose d’un élément résistif et d’un élément coulissant (racleur) qui se déplace sur la surface de l’élément résistif. Il présente la caractéristique de pouvoir faire varier librement la valeur de la résistance en déplaçant l’élément coulissant.
Les potentiomètres sont donc une forme de résistance variable, raison pour laquelle les résistances variables sont appelées potentiomètres dans les pays anglophones.
Utilisations des potentiomètres
1. Résistance variable
Les potentiomètres fonctionnent en ajustant la quantité de courant et de tension. En raison de leur capacité à être réglés librement sur n’importe quelle valeur de résistance souhaitée, les potentiomètres remplissent les rôles de circuit mentionnés ci-dessus.
Dans les équipements grand public, les potentiomètres sont utilisés pour contrôler différents volumes, tels que le contrôle du volume des équipements audio, et dans les contrôleurs des consoles de jeu.
2. Capteurs de déplacement
Une autre fonction des potentiomètres est celle de capteurs de déplacement. Cet capteur est capable de mesurer les distances et les dimensions des objets à mesurer.
Si la position d’un essuie-glace sur une voiture, par exemple, change lorsqu’il est déplacé, la fonction de capteur de déplacement peut être utilisée pour mesurer la distance et les dimensions de l’essuie-glace. Les potentiomètres, qui sont peu coûteux et relativement précis, sont également utilisés dans des utilisations destinées aux équipements industriels.
On peut citer à titre d’exemple les équipements marins, les équipements médicaux, les machines de construction et les machines-outils.
Principe des potentiomètres
1. Comment la valeur de la résistance est-elle déterminée ?
Dans les potentiomètres, lorsqu’un élément coulissant (partie mobile) se déplace sur un élément résistif, la valeur de la résistance est déterminée par l’endroit où l’élément résistif s’arrête. Une tension constante est appliquée à deux bornes de l’élément résistif. Une troisième borne produit une sortie qui dépend de la position à laquelle l’élément coulissant (racleur) se déplace.
La surface de l’élément résistif étant recouverte d’un matériau résistif uniforme, la résistance par longueur est la même et la résistance est déterminée par la position de l’élément coulissant (racleur).
2. Utilisation dans les capteurs de déplacement
En utilisant le mécanisme ci-dessus, la quantité de déplacement est mesurée à partir de la tension de sortie réelle. Le résultat de cette mesure peut être utilisé comme capteur de déplacement.
De plus, il peut être utilisé pour entrer une quantité analogique dans un contrôleur de système à des fins de contrôle ou pour détecter l’état de sortie d’un servomoteur.
Types de potentiomètres
Les potentiomètres sont disponibles sous forme de potentiomètres linéaires et de potentiomètres rotatifs. Le premier type détecte les positions linéaires, tandis que le second détecte les angles de rotation.
Les potentiomètres rotatifs sont disponibles en version monotour ou multitour et utilisent des matières plastiques conductrices ou d’autres matériaux. Ils sont soigneusement fabriqués de manière à ce que la variation de la résistance soit linéaire par rapport à l’amplitude du mouvement, dans le but d’accroître la précision.
D’autres classifications incluent les types à contact et sans contact. Les types à contact comprennent l’élément résistif en cermet, qui est un mélange de céramique et de métal, l’élément résistif à fil enroulé et l’élément résistif en plastique conducteur.
Autres informations sur les potentiomètres
Potentiomètres numériques
Contrairement aux potentiomètres analogiques décrits ci-dessus, les potentiomètres numériques couvrent ces inconvénients. Il s’agit d’un composant électronique qui règle la partie coulissante d’un potentiomètre analogique du côté du contrôleur.
La résistance collective à l’intérieur du circuit intégré est commutée sous le contrôle du contrôleur. Comme il n’y a pas de pièces mobiles, il n’y a pas d’usure, une valeur de résistance stable et de haute précision peut être obtenue et aucun bruit n’est généré. Il se caractérise donc par une longue durée de vie et des performances élevées.
Les potentiomètres analogiques et numériques ont leurs propres caractéristiques. Il est donc important de prendre en compte les spécifications et les coûts requis par le circuit à utiliser et de décider lequel des deux doit être utilisé.