مقياس الجهد: إعداد وقياس المقاومات الكهربائية

مقياس الجهد هو مكون كهربائي يستخدم لضبط وقياس المقاومة. يتكون من ممسحة دوارة متصلة بالمقاوم من خلال عمود.

تستخدم مقاييس الجهد عادة كمقاومات قابلة للتعديل. عن طريق تدوير العمود، يمكن تغيير قيمة المقاومة، بحيث يمكن ضبط التيار أو الجهد في الدائرة. على سبيل المثال، يمكن استخدامه للتحكم في مستوى الصوت في نظام الصوت أو التحكم في السطوع في نظام الإضاءة.

كما تستخدم مقاييس الجهد لقياس موضع المساحات. على سبيل المثال، في هذه الحالة، يتم استخدامه كمستشعر لتحديد موضع عصا التحكم أو المنزلق.

مقياس الجهد هو عنصر كهربائي يستخدم لتوفير فولطية متغيرة أو مقاومة متغيرة. يتكون من مقاوم ثابت ( ما يسمى عنصر المقاومة ) وممسحة يمكن أن تنزلق على المقاوم.

يعتمد مبدأ عمل مقياس الجهد على مبدأ مقسم الجهد. عنصر المقاوم عادة ما يكون سلك رفيع أو طبقة من الكربون أو مادة موصلة أخرى. يتم تطبيق جهد الدخل ( عادة الجهد الثابت ) على طرفي عنصر المقاومة. يمكن أن تتحرك المساحات التي يتم الضغط عليها على عنصر المقاومة بواسطة جهة اتصال على طول عنصر المقاومة.

إذا كانت المساحة في منتصف عنصر المقاومة، فإنها تقسم جهد الدخل إلى جزأين متساويين لأن المقاومة على جانبي المساحة هي نفسها. هذا يعني أن الجهد الموجود على الممسحة هو نصف جهد الدخل. عندما تتحرك المسحة على طول عنصر المقاومة، تتغير نسبة الجهد الجزئي. على سبيل المثال، إذا كانت المساحة أقرب إلى أحد طرفي عنصر المقاومة، فسيكون الجهد الموجود في المساحة أقرب إلى جهد الدخل.

لذلك، يحدد موضع المساحة نسبة جهد الدخل الذي يمكن صنعه في المساحة. يمكن بعد ذلك استخدام قيمة الصنبور كجهد متغير أو مقاوم متغير.

المبدأ المادي الذي يعمل به مقياس الجهد هو قانون أوم ( الجهد يتناسب مع المقاومة والتيار )، ومبدأ مقسم الجهد، وخصائص التيار والمقاومة.

هناك أنواع مختلفة من مقاييس الجهد ذات خصائص مختلفة اعتمادًا على التطبيق والتصميم. وفيما يلي بعض أنواع مقاييس الجهد الأكثر شيوعاً :

1 - مقاييس فرق الجهد الخطية : تتفاوت مقاومتها بشكل خطي في نطاق الدوران. وهذا يعني أن المقاومة تزداد أو تنخفض بخطوات متساوية عندما يدور مقبض مقياس الجهد.

2 - مقاييس الجهد اللوغاريتمية : التي تعرف أيضا باسم مقاييس الجهد السمعية أو مقاييس الجهد اللوغاريتمية، والتي تتفاوت مقاومتها لوغاريتميا في نطاق الدوران. وهذا يسمح بتحكم أكثر دقة في تطبيقات مثل مضخمات الصوت أو التحكم في مستوى الصوت، لأن الإدراك البشري لحجم الصوت لوغاريتمي.

3 - مقاييس الجهد المتعددة المنعطفات : هذه المقاييس متعددة المنعطفات، مما يعني أن المقاومة يمكن تغييرها من خلال المنعطفات المتعددة لمقابض مقاييس الجهد. ويسمح ذلك بضبط المقاوم على نحو أدق وأكثر دقة.

4 - مقاييس فرق الجهد : هذه المقاييس صغيرة وكثيرا ما تستخدم كمقاومات للضبط في الدوائر الإلكترونية. عادة ما يتم ضبطها مع مفك البراغي ولها دقة أقل.

5 - مقاييس فرق الجهد الرقمية : تستخدم هذه المقاييس دوائر رقمية بدلا من المقاومات الميكانيكية لتحديد مقاومتها. يمكن التحكم فيها إلكترونيًا وغالبًا ما تستخدم في تطبيقات مثل الدوائر الرقمية ومكبرات الصوت وأجهزة القياس.

وتختلف مقاييس الجهد هذه من حيث طريقة عملها ونطاق تطبيقها ودقتها. تعد مقاييس الجهد الخطية مثالية للتطبيقات التي تتطلب تغييرات سلسة في المقاومة، في حين أن مقاييس الجهد اللوغاريتمية هي الخيار الأول لتطبيقات التحكم في الصوت أو مستوى الصوت. تسمح مقاييس الجهد متعددة المنعطفات بضبط أكثر دقة للمقاومة، بينما تستخدم مقاييس الجهد الدقيقة للضبط الدقيق في الدوائر الإلكترونية. توفر مقاييس الجهد الرقمية إمكانية التحكم إلكترونيًا في المقاومات ويمكن استخدامها في الدوائر المعقدة. يعتمد اختيار مقياس الجهد المناسب على التطبيق المحدد والوظائف المطلوبة والدقة المطلوبة.

تستخدم مقاييس الجهد في الدوائر الإلكترونية لضبط المقاومة بشكل متغير. وهو يتكون من عنصر مقاوم مصمم عادة كمساحة دوارة يمكن أن تتحرك بين وصلات مقاييس الجهد. يمكن تغيير قيمة مقاومة مقياس الجهد عن طريق تحريك المساحة.

تستخدم مقاييس الجهد في العديد من التطبيقات المختلفة، مثل التحكم في مستوى الصوت، والتحكم في سطوع الشاشة، ومقسم الجهد في الدوائر التناظرية، أو كعنصر استشعار لقياس الحركة الميكانيكية.

تتمثل إحدى مزايا مقاييس الجهد على أنواع أخرى من المقاومات مثل المقاومات الثابتة في قابليتها المتغيرة للتعديل. هذا يمكّن قيمة المقاومة من التكيف بدقة مع متطلبات الدائرة. تسمح مقاييس الجهد بضبط المقاومة بدون خطوات، في حين أن المقاومات الثابتة لها قيم منفصلة فقط.

ميزة أخرى هي التشغيل البسيط. يمكن تدوير مقياس الجهد أو تحريكه بسهولة لضبط قيمة المقاومة. في المقابل، تتطلب المقاومات الثابتة اللحام بدلاً من ذلك.

توفر مقاييس الجهد أيضًا طريقة سريعة وسهلة للتحكم في الإشارات الكهربائية أو ضبطها. عن طريق تغيير قيمة المقاومة، يمكنك ضبط قيمة التيار أو الجهد في الدائرة.

باختصار، تستخدم مقاييس الجهد على نطاق واسع في الدوائر الإلكترونية وتتمتع بميزة قابلية الضبط المتغيرة، مما يميزها عن الأنواع الأخرى من المقاومات.

مقاييس الجهد لها مجالات تطبيق مختلفة في الممارسة العملية. وفيما يلي بعض الأمثلة :

1 - التحكم في مستوى الصوت : تستخدم مقاييس الجهد عادة في المعدات الصوتية مثل مضخمات الصوت والخلاطات ومكبرات الصوت لتنظيم مستوى الصوت.

2 - التحكم في السطوع : في معدات مثل أجهزة التلفزيون والشاشات والمصابيح، يمكن استخدام مقاييس الجهد لضبط سطوع الشاشة أو الإضاءة.

3 - التحكم في درجة الحرارة : تستخدم مقاييس الجهد في نظم التدفئة وتكييف الهواء لضبط درجة الحرارة المطلوبة.

4 - الكشف عن الموضع : تستخدم مقاييس الجهد لتحديد الموضع في مجموعة متنوعة من التطبيقات، مثل التحكم في المحركات المؤازرة أو الروبوتات أو المحركات المتدرجة.

5 - أجهزة القياس : تستخدم مقاييس الجهد في مختلف أجهزة القياس، مثل الفولتميتر، ومقاييس التيار الكهربائي، ومقاييس الأومتر، لقياس الكهرباء.

6 - التحكم في المعدات الإلكترونية : تستخدم مقاييس الجهد في المعدات الإلكترونية مثل أجهزة الراديو ومضخمات الجيتار والمزج لضبط بارامترات مثل الصوت أو درجة الصوت أو التأثير.

هذه القائمة ليست شاملة، حيث يمكن استخدام مقاييس الجهد في العديد من المجالات المختلفة للإلكترونيات والميكانيكا. يعتمد استخدامها على المتطلبات المحددة للتطبيق قيد المناقشة.