segunda-feira, 27 de maio de 2013

Como Funciona um Potenciômetro


Potenciômetro Potenciômetros são resistores cujo valor de resistência pode ser variado, girando-se um eixo que movimenta um contato móvel. Muitos já se perguntaram como funciona exatamente um potenciômetro para o controle de volume de um amplificador ou para o controle da corrente que circula num circuito.  







Introdução


Na figura 1 podem-se ser observados alguns tipos de potenciômetros. Os potenciômetros são largamente utilizados em circuitos eletrônicos sendo facilmente encontrados com o objetivo de controlar o volume e o tom dos receptores de rádio e amplificadores, para controlar o brilho e o contraste dos receptores de TV mais antigos e podem servir como sensores de posição ou de nível dependendo da aplicação.

Potenciômetro
Figura 1 - Potenciômetros.

Na figura 2A apresentamos um dos mais comuns, em seu aspecto externo real. Na figura 2B temos uma visão interna desse potenciômetro.

potenciômetro
Figura 2 - Potenciômetro comum
  
Podemos notar que o potenciômetro apresenta uma tira circular de composição de carvão depositado, chamada de pista, sobre o qual se move o contato móvel do cursor, que é preso ao eixo rotativo.  Assim, a resistência entre seus dois terminais extremos é fixa em seu valor nominal (50 kΩ - por exemplo). Já o valor de resistência entre uma das extremidades e a derivação central dependerá do posicionamento do cursor. Cria-se, então, uma estrutura que pode ser compreendida como dois resistores em série com uma derivação central, conforme a figura 3.


Potenciometro
Figura 3 - Funcionamento de um potenciômetro e circuito equivalente.

De forma geral podemos usar o potenciômetro de duas maneiras sendo elas para controle de tensão e como reostato.
  

Potenciômetro no Controle de Tensão


A utilização do potenciômetro nessa configuração provoca uma queda de tensão proporcional à razão "D" entre a resistência permitida (total) pela posição do terceiro terminal em relação a resistividade mais alta possível da faixa. De fato essa razão "D" é dada por uma porcentagem da rotação do cursor, por exemplo, se o cursor estiver na metade (D=50%) da faixa resistiva, então a tensão de saída cairá exatamente 50% da tensão de entrada independentemente da tensão máxima do potenciômetro. Na figura 4 e 5 temos o funcionamento básico de um potenciômetro no modo de controle de tensão.


Controle de tensão
Figura 4 - Funcionamento de um potenciômetro modo tensão ( 0 < D < 1 )


Potenciômetro, como funciona
Figura 5 - Exemplo de funcionamento.


Potenciômetro com Reostato


Quando apenas dois dos três terminais são usados, o potenciômetro atua como um tipo de resistor variável chamado de reostato.  O terminal que sobra é ligado juntamente com o terminal móvel. O reostato tem com objetivo controlar a corrente que circulará pelo circuito. Note que para um potenciômetro comum, correntes elevadas causará a queima do componente, portanto a corrente máxima deve ser observada.


Reostato
Figura 6 - Funcionamento do potenciômetro modo reostato.

Os reostatos são comumente usados no controle de motores indústrias, esses reostatos são específicos para alta potência sendo devidamente projetados para tal finalidade.

Reostato de potência
Figura 7 - Exemplo de um reostato de potência.


Tipos de Potenciômetro


Os potenciômetros podem diferir em tipo em função da característica da trilha de carvão. Existem três tipos de potenciômetros que são os lineares, logaritmo e antilogaritmo conforme a figura 8.   


Tipo de potenciometro




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31 comentários:
  1. Respostas
    1. Oi Tiago,
      Muito obrigado pelo comentário e pela visita!

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  2. Ola boa tarde,
    Parabéns pelo trabalho!
    E possivel colocar um patenciometro ligado sobre os pinos de outro que ja estao na placa?
    Isso é porque eu nao consigo de-soldar o original da placa que é pequena e impede que seja feito sem usar aparelhos profissionais. a minha intenção é colocar um potenciometro em outra parte paa controlar o volume.
    Muito Obrigado.
    Marcelo

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    1. Bom dia Marcelo,
      Não é recomendado o melhor mesmo é tentar retirar o potenciômetro antigo. Se um potenciômetro for soldado junto ao da placa vc vai ter uma configuração de resistores em paralelo que afeta o controle do volume... Você até pode ligar eles dessa forma mas vc tem que garantir que um deles (por exemplo o que está soldado na placa) permaneça com o volume máximo e que o outro possa variar normalmente... vai funcionar mas o ganho do amplificador pode ser afetado em alguns caso ( dependendo dos valores dos potenciômetro).

      Muito obrigado e boa sorte !

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  3. eu posso usar o potenciômetro para reduzir o volume de potencia??

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    1. Oi Lucimara,
      Sim, você usar antes da etapa de potência. Veja os posts relacionados a amplificador como exemplo. O potenciômetros deve ser usado antes da etapa de amplificação.

      O brigado pela vista !

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  4. posso usar o potenciômetro para reduzir o volume que vai da minha potencia para minha corneta???

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    1. Depois da etapa de potência não se deve usar o potenciômetro para controlar volume. O potenciômetro vai queimar! Ele deve ser colocado antes das etapas de amplificação!

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  5. obrigado pelas dicas Guilherme Vianna Santos...... gostaria de saber se existe algo semelhante ao potenciô metro , que atua depois da amplificação ????

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  6. Boa noite.. Parabéns pelo trabalho.. tenho uma duvida, estou tentando utilizar um potenciômetro como posicionador para um contador alfanumérico de 13 segmentos, não seria melhor utilizar um potenciômetro com canais pré selecionados? e isto é possível? abraço e dês de já obrigado.

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    1. Bom dia Rogério,
      O senhor pode tentar optar por POTENCIOMETRO DIGITAL. Esse tipo de potenciômetro se difere dos potenciômetro comuns, pois ele fornece uma sequência de pulsos digitais que podem ser interpretado por um processador. Pesquise na internet sobre esse componente, acredito que seja uma boa solução para a aplicação.

      Obrigado pela visita ao blog !

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  7. oi guilherme, Estou usando um potenciômetro em um circuito com reversão para controlar a velocidade de um motor, Mas se eu deixar ele fechado não acionar o motor, mas quando eu abro o potenciômetro queima...
    Pode me da alguma dica de como ligar?
    DESDE JÁ AGRADEÇO...

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    1. A corrente que esta circulando pelo potenciômetro quando todo aberto esta elevada o que leva a queima do pot ! Seu circuito foi mal dimensionado ou não se adequa ao propósito...
      Para evitar a queima você precisa limitar a corrente no potenciômetro e isso pode ser feito por um resistor em série em seus terminais !

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  8. Bom dia, tenho uma fonte de computador que transformei em carregador de bateria, só que a voltagem não passa de 12.8 e gostaria que chegasse a 14 v. Ele tem um potenciometro de 10k, se eu trocá-lo por um de 5k poderia atingir os 14v?

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    1. Bom dia amigo,
      Não a troca do valor nominal do potenciômetro não vai alterar a tensão de saída. As fontes de computador são do tipo chaveada (Fontes não lineares) que necessitam de um controlador para a sua estabilização. Para alterar a tensão de saída você deve alterar o SetPoint da malha de controle da tensão.

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  9. Bom dia Guilherme, parabéns pelo blog! Como seria a ligação e qual potenciômetro eu tenho que usar para direcionar um motor DC 12V da esquerda para a direita? No aguardo...grato...abraços...

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    1. Oi Naldonegri,
      Somente com potenciômetro é um pouco complicado, pois deve encontrar um que suporte a corrente exigida pelo motor além de perder muita energia por efeito J.
      A opção mais eficiente para mudar o sentido de rotação de um motor DC é a utilização de potenciômetro em conjunto com dois transistores complementares que suportem a potência do motor. Nesse caso o potenciômetro pode ser de uso geral. Circuitos com CIs também se torna interessantes em certas aplicações.

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  10. Olá Guilherme... Tenho uma tira de Led de 25 w ligado a um Led drive com entrada AC 85-265V 50-60Hz e com saída DC 300ma +-3% 54-87v... Você sabe me dizer se é possível usar um potenciômetro para diminuir a tensão / corrente que vai para os leis, regulando assim a intensidade da iluminação? Se sim, qual o potenciômetro que eu uso? Obrigado Demetrius

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    1. Boa tarde Demetrius,
      Acredito que não seja possível a simples utilização de um potenciômetro para regular a intensidade dos Leds, devido a tecnologia da fonte de alimentação. A fonte em questão é chamada de fonte chaveada e funciona por outros princípios que inviabiliza a utilização de um potenciômetro na entrada ou saída da dela, se essa foi sua ideia.
      A regulação da intensidade deveria ser feita pelo sistema de controle da fonte.

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  11. Bom dia amigo, estou com uma dúvida, estou fazendo um pedal dde efeito para guitarra, porém, um potenciômetro eu não consegui comprá-lo, que foi o A500K, para controle de Ganho. Posso usar um potenciômetro Logarítmico? Tenho B250K, B1M... Agradeço desde já.

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    1. Boa tarde amigo,

      Sim você pode substituir, porem a sensibilidade pode ser prejudicada pelo fato da escala ser logarítmica... A relação entre rotação x valor ohmico vai assumir um comportamento de uma função logarítmica.

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  12. Estou querendo ligar um amplificador de carro (Taramps TL500) na saída p2 do computador e gostaria de colocar um controle de volume, pergunto, esse potenciometro tem que ficar antes do amplificador certo? E qual seria a quantidade de ohms? Seria um potenciometro logaritimico de 10, 20, 50, 100, 250 ou 500k ohms? Qual a diferença entre essas potencias?

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    1. Boa tarde Diogo,
      Em resposta a sua pergunta

      1)Você deve colocar o potenciômetro antes do amplificador.
      Acredito que um potenciômetro do tipo linear seria o mais indicado, pois o ajuste do volume seria mais intuitivo.

      2)Os valores marcados potenciômetros não correspondem a potência apesar do nome "POTENciômetro" e sim de Resistência elétrica, tendo como unidade o Ohms (símbolo: Ω). Portanto os diferentes valores fornece a resistência total máxima que o potenciômetro pode oferecer no circuito.

      3)Um potenciômetro linear (ou potenciômetro normal) de 10kΩ é ideal para a sua aplicação!

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    2. Guilherme, obrigado pela resposta.

      Só mais uma dúvida, qual seria a implicação ou o que aconteceria de diferente ao usar-se estes diversos valores de potenciômetro nesta mesma aplicação? Ou seja, o que aconteceria de diferente se eu ligar um potênciometro de 20k ou 50k ou até mesmo 100k ao invés do de 10k que você indicou?

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    3. Oi Diogo,
      Um potenciômetro de valor nominal elevado favorecer a captação de ruídos indesejáveis em função da alta impedância de entrada dos amplificadores.
      Mas não haverá nenhum dano nos equipamentos caso você coloque potenciômetros com valores maiores! Entretanto valores muito menores que 10K vai favorecer o efeito de carga e diminuir a eficiência do sistema.

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  13. Oi
    Eu tenho um transformador de PC e queria aplicar um potenciometro para o utilizar com fonte de testes.
    Transformador: 24v-DC 5A
    Queria regular de 0V a 24V e de 0A a 5A.
    E queria regular a tensão e a corrente separadamente.
    Será possível fazer isso...
    Obrigado...

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    1. Boa noite,
      O que seria um transformador de PC? Você fala das fontes chaveadas para PC do tipo AT ou ATX? Ou seria realmente as fontes de computadores da década de 70/80 que utilizavam transformadores?

      Para as fontes chaveadas não é muito simples, pois existe um circuito de controle que estabiliza a fonte e para alterar os valores pré fixados você teria que modificar o setpoint do controlador... até é possível, porem complicado e requer conhecimentos específicos do circuito e sua topologia.
      Se for de um transformador normal (desce projetados para 60Hz) ai é mais fácil, entretanto o potenciômetro sozinho não faz milagre! Um circuito adicional deve ser previsto para a tensão e corrente
      (O potenciômetro é um componente de ajuste e não de potência).

      Para o ultimo caso você deve construir uma fonte linear. No caso mais simples CIs do tipo regulador de tensão podem ser usados, como o LM317 para o ajuste de tensão e corrente, mas algumas modificações para suportar correntes de até 5A devem previstas. Confira o datasheet do LM317 algumas soluções são apresentadas la!

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    2. Ok muito obrigado pela informação e explicação, encontrei este circuito e penso que me vai ajudar, o que acha...

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  14. boa noite. Tenho uma mesa de som e dois canais deram defeito em um potenciômetro em cada canal. Ao verificar os potenciômetros são de 50k rotativo, gostaria de saber se posso substituir por potenciômetro de 100kb sem problema algum. No aguardo de sua resposta,

    Obrigado Antonio Carlos

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    Respostas
    1. Oi Antonio,
      Acredito que não vai ter problemas quanto ao funcionamento normal do equipamento. O que pode ocorrer é uma mudança na sensibilidade na hora do ajuste, ou seja, pequenos toques podem aumentar ou diminuir o volume muito rápido.

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  15. valeu pela resposta e ajuda, os potenciômetros em questão fazem a função do PEAK da mesa, eu acho que isso pode ser contornado. A minha pergunta se fez em função da placa que tem a informação de 50kb no local de colocação do potenciômetro. Valeu me ajudou pois não consigo achar nenhum com a equivalência 50kb.

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