电位器的使用

电位器的使用

最近跟进了一个项目，出了许多奇葩的问题，在吃过好多次亏之后终于发现问题的根源——电位器。

高中物理的时候我们都了解过电位器，电位器上总会有一个接触划片，用来改变电阻的阻值。最简单的电位器结构就如图1-1所示，电位器有三个引脚A、B、C，AC脚的阻值是固定的，滑动划片P，可以改变BC和BA的阻值，这就是电位器的基本结构。当然，也有一些特殊的，复杂一点的电位器，如图1-2所示，这种是精密的多圈电位器，通过齿轮传动改变划片的位置，只是把移动的位置变得更加准确，但基本原理还是通过划片来改变电阻的阻值。

       图1-1图1-2

那么问题来了，既然是划片移动改变阻值，最容易出故障的地方就是划片了，用久了或者受到震动等因素，划片很容易就会接触不良。在这个项目里，共有5个电位器，我在调试时就遇到了一个见鬼的问题，当时我把所以参数都调好了，就去厕所放松放松~然后回来同事就说参数不对。当时我就斩钉截铁地告诉他不可能，结果呢打脸啊，这参数真不对，我整个人都蒙完了，感觉蹲了个厕所，全世界都不对劲了。我一直以为是我哪里出了问题，记忆错乱了吧，这件事就放一边了。直到产品到了客户手上，不稳定因素出现了，产品无规则地出现罢工现象，返回维修时，碰到电位器的时候，终于发现了这个问题。

总结得出：

　　　　　一：在研发过程可以使用电位器，但是产品定型批量生产时尽可能地取消电位器。

　　　　　二：使用高品质的电位器。

　　　　　三：在使用电位器时进行失效分析。

 

这里对第三点进行说明，什么是失效分析？就是分析电位器出现故障后会出现什么样的现象，并在设计时避免它。比如图2-1所示，假如要在Vout得到2~3V的电压输出，a、b图都能够满足条件，但是a图有个弊端，这个电位器的调节范围是0~5V，如果调节电位器不合理时会出现超出后级电路所需的2~3V，从而可能导致后级电路烧毁。而b图则不存在这个问题。

                                                               图2-1

图2-1这两个图还存在一个共同的弊端，那就是当划片出现接触不良时，Vout相当于高阻态，后级电路得到一个未知数，引起未知的现象。这时候把电路改为图2-2，当划片断开时时，Vout会输出2V，这时，电位器失效后的情况都掌握在我们手中，还怕它会乱来吗？

                                                                                                   图2-2

以上是电路结构上的用法，当选择具体的电位器时还需要考虑它的参数，比如标称值、额定功率、分辨率、噪声、温度系数等。参数的考虑需要按使用环境的实际情况而考虑，特别是在额定功率上，使用时注意流过电位器的电流，不能超出额定功率，在高温场合则要考虑温度系数，不同的温度对阻值的影响。在信号要求高的场合则要考虑噪声，电位器的触点会有固定的接触噪声，移动时也会产生噪声，电流经过同样也会产生热噪声，这些噪声都会对原本的信号产生干扰，甚至对电位器触点也有影响。