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Zugehörige Themen rund um den Bereich Potentiometer
Potentiometer sind passive Bauelemente, deren elektrischer Widerstand sich – im Gegensatz zu einem Festwiderstand – durch eine mechanische Betätigung stufenlos einstellen lässt. Sie bestehen aus einem elektrisch isolierenden Träger, auf dem das eigentliche Widerstandsmaterial aufgebracht ist, und einem beweglichen Abgreif-Kontakt, auch Schleifer genannt. Potentiometer besitzen stets mindestens drei elektrische Anschlüsse, zwei für Anfang und Ende der eigentlichen Widerstandsbahn und einen für den beweglichen Gleitkontakt.
Hierdurch erhält man über den Gesamtwiderstand einerseits einen Festwiderstand und andererseits einen stufenlos einstellbaren Widerstand durch die mechanische Aufteilung der Widerstandsbahn in variable Teilwiderstände. Beim Anlegen einer Spannung ergibt sich daraus ein einstellbarer Spannungsteiler mit entsprechenden Teilspannungen.
Potentiometer werden immer dann eingesetzt, wenn eine manuelle Regelung realisiert werden soll. Beispiele hierzu sind die Drehzahleinstellung bei Elektrowerkzeugen, Lautstärke- und Klangeinstellungen an Audiogeräten, die Regelung einer Ausgangsspannung oder des Helligkeitsniveaus der Beleuchtung über einen Dimmer. Ein anderer, sehr verbreiteter Einsatzzweck von Potentiometern ist der interne Abgleich von elektrischen und elektronischen Schaltungen über den variablen Widerstandswert beziehungsweise durch den Einsatz als Spannungsteiler.
Mechanisch betrachtet unterscheidet man bei Potentiometern zwischen Dreh- und Schiebepotis. Eine Untergruppe der Drehpotentiometer sind die Trimmpotentiometer. Diese besitzen keine Achse zur Aufnahme eines Betätigungsknopfes, sondern meist einen flachen Schlitz, beziehungsweise eine Stellschraube. Betätigt („eingestellt“) werden sie mithilfe eines kleinen Schraubendrehers.
Manche Potentiometer, meist handelt es sich hierbei um Drehpotentiometer, haben in ihrem Gehäuse einen zusätzlichen Schalter integriert. Diesen Schaltkontakt, der dann an einer der mechanischen Endstellungen betätigt wird, benutzt man oftmals, um beispielsweise ein Gerät ein- und auszuschalten.
Mehrfachpotentiometer vereinen zwei oder mehr Potentiometer in einem Bauteil. Unterschieden wird hier zwischen einer gemeinsamen, also mechanisch gekoppelten Betätigung und einer separaten Einstellmöglichkeit mit zwei Knöpfen. Sonderformen von Potentiometern sind die sogenannten Motor-Potentiometer. Sie lassen sich sowohl manuell als auch über ihren mechanisch gekoppelten, elektrischen Stellmotor betätigen. Dadurch ist auch eine ferngesteuerte Automatisierung von Stellvorgängen möglich.
Die elektrischen Eigenschaften von Potentiometern werden durch die Art des Widerstandsmaterials und dessen Linearität definiert. Bei den Widerstandsmaterialien kann es sich um eine Kohle- oder Metallschicht handeln, ebenso gebräuchlich als Widerstand sind leitende Kunststoffe und Verbundmaterialien aus Keramik und Metall. Letztere werden auch als Cermet-Potentiometer bezeichnet. Drahtpotentiometer besitzen einen schraubenförmig um den (meist keramischen) Isolierkörper gewickelten Widerstandsdraht, der höhere elektrische Verlustleistungen als Schichtpotentiometer ermöglicht.
Man unterscheidet zwischen Potentiometern mit einem – dem Betätigungsbereich entsprechend – linearen Widerstandsverlauf und solchen mit logarithmischer Kennlinie. Logarithmische Potentiometer werden benötigt, wenn ein besonders weiter Einstellbereich realisiert werden soll, beispielsweise bei Verstärkerschaltungen für Lautstärkeregelungen.
Bei Trimmpotentiometern ist oft eine besonders präzise Einstellmöglichkeit gefragt, um Abgleichvorgänge sehr exakt vornehmen zu können und Betriebsabweichungen so gut wie möglich zu minimieren. Hierfür stehen auch mehrgängige Potentiometer zur Verfügung, die anstatt der meist üblichen 210° bis 280° Drehwinkel bis zu 25 komplette Umdrehungen erlauben.
Auch bei Drehpotentiometern sind mehrgängige Ausführungen in verschiedenen Abstufungen erhältlich. Mit bis zu 10 Umdrehungen sind über den Drehknopf auch hier besonders genaue Einstellungen möglich.
Schiebepotentiometer bieten sich immer dann an, wenn eine schnelle Betätigung gewünscht, ist oder die aktuelle Einstellposition schnell und eindeutig erfasst werden soll. Nebeneinander angeordnet ermöglichen sie auch die gleichzeitige Betätigung mehrerer Schiebepotentiometer, was zum Beispiel bei Mischpulten mit ihren oft zahlreichen Schiebereglern gebräuchlich und erforderlich ist.
Ist eine hohe Einstellgenauigkeit notwendig, so eignen sich insbesondere mehrgängige Wendelpotentiometer und Trimmer. Schiebepotentiometer ermöglichen eine rasche Betätigung und lassen die Position des Schiebereglers auf einen Blick sofort erkennen. Drehpotentiometer und Trimmer mit Drehwinkeln von bis zu 280° eignen sich relativ universell für die meisten Standard-Anwendungen, sie kombinieren eine oftmals ausreichende Einstellgenauigkeit mit rascher Erreichbarkeit des gewünschten Einstellwertes.
Mehrfachpotentiometer erlauben – je nach Bedarf – gemeinsame oder getrennte Einstellungen. Gerade im Audiobereich bei Stereo-Anwendungen sind sie praktisch, um Lautstärke- oder Aufnahmepegel sowohl zusammen als auch getrennt justieren zu können. Drahtpotentiometer sind robust und auch für höhere Verlustleistungen erhältlich.
Im Bereich Potentiometer-Zubehör finden Sie eine Vielzahl nützlicher Ergänzungen wie Knöpfe, Befestigungsmaterial, Kupplungen, Trimmerschlüssel, Achsverlängerungen, Gelenkkupplungen und mehr.
Wenn ein defektes Potentiometer ersetzt werden muss, sollte immer darauf geachtet werden, dass der Widerstandsverlauf (linear, positiv oder negativ logarithmisch) dem Originalteil entspricht. Auch der Drehwinkel von Anschlag zu Anschlag ist zu beachten, wenn am Gerät eine Skala angebracht ist. Natürlich darf auch die elektrische Belastbarkeit nicht geringer sein, als die des auszutauschenden Potentiometers.
Was bedeutet der Aufdruck „10 k lin“ auf einem Potentiometer?
Der Zahlenwert bezeichnet den Widerstandswert in Ohm, der Buchstabe „k“ steht für Kiloohm, ein „M“ entsprechend für Megaohm. In diesem Fall also für einen Widerstand mit 10 Kiloohm oder 10.000 Ohm. Findet sich dahinter folgend keine weitere Angabe oder die Beschriftung „lin“, so handelt es sich um ein lineares Potentiometer. Ein „+“ oder „+ log“ steht hingegen für ein positiv logarithmisches Potentiometer, entsprechend „-“ oder „- log“ für eine negativ logarithmische Kennlinie des Widerstands.