Potentiometer entmystifizieren: Was sind sie und wie funktionieren sie?

Was sind Potentiometer?

Wofür werden Potentiometer verwendet?

• Lautstärkeregelung: Radios, Fernseher und Stereoanlagen verwenden häufig Potentiometer, um die Lautstärke zu regeln.
• Helligkeitsregelung: Eine weitere Anwendung für Potentiometer ist die Regulierung der Lichthelligkeit.
• Geschwindigkeitsregelung: Die Motordrehzahl kann mithilfe von Potentiometern gesteuert werden.
• Positionskontrolle: Die Positionen von Servomotoren können mithilfe von Potentiometern gesteuert werden.
• Sensoreingang: Position, Kraft und Druck können mithilfe von Potentiometern gemessen werden.

Können Potentiometer zur Strommessung verwendet werden?

Sind Potentiometer und variable Widerstände dasselbe?

Video zum Thema Potentiometer

Wie funktionieren Potentiometer?

Wann wurden Potentiometer erfunden?

Wo werden Potentiometer verwendet?

• Lautstärkeregler: Potentiometer werden häufig verwendet, um die Lautstärke von Audiogeräten wie Radios, Stereoanlagen und Gitarren zu regeln. Der Gleit- oder Drehkontakt wird verwendet, um den Widerstand des Potentiometers einzustellen, der wiederum die Strommenge steuert, die durch den Stromkreis fließt. Dies beeinflusst die Spannung des Signals und damit die Lautstärke des Tons.
• Helligkeits- und Kontrastregler: Auch bei Fernsehern, Monitoren und anderen elektronischen Displays lassen sich Helligkeit und Kontrast mit Potentiometern regeln. Über den Schiebe- oder Drehkontakt lässt sich der Widerstand des Potentiometers verändern und damit die Stromstärke regeln. Dies hat Einfluss auf die Spannung des Signals und damit auf Kontrast oder Helligkeit des Displays.
• Drehzahlregler: Bei Elektromotoren, etwa in Bohrmaschinen oder Ventilatoren, lässt sich die Drehzahl mit Potentiometern regeln. Über den Schleif- oder Drehkontakt lässt sich der Widerstand des Potentiometers verändern, der wiederum die Stromstärke regelt, die durch den Motor fließt. Dies hat Auswirkungen auf das Drehmoment des Motors und damit auf seine Drehzahl.
• Positionssensoren: Potentiometer messen den Winkel eines Roboterarms oder die Position eines Joysticks. Über den Schleif- oder Drehkontakt lässt sich der Widerstand des Potentiometers verändern, der wiederum die Spannung des Signals regelt. Über diese Spannung lässt sich dann die Position des Objekts bestimmen.
• Spannungsteiler: Potentiometer werden in vielen verschiedenen Schaltkreisen als Spannungsteiler eingesetzt. Ein Schaltkreis, der eine Eingangsspannung in zwei Ausgangsspannungen aufteilt, wird als Spannungsteiler bezeichnet. Der Widerstand der beiden Widerstände im Spannungsteiler bestimmt das Verhältnis der Ausgangsspannungen. Da Potentiometer einen einstellbaren Widerstand haben, können sie als Spannungsteiler verwendet werden. Dies bedeutet, dass es auch möglich ist, das Ausgangsspannungsverhältnis zu ändern.

Wo befindet sich das Potentiometer?

Was führt zum Ausfall eines Potentiometers?

• Mechanische Abnutzung: Der Schleifer ist ein rotierender oder gleitender Kontakt, der elektrisch mit dem Widerstandselement in Kontakt kommt. Der Schleifer kann mit der Zeit verschleißen und den Kontakt mit dem Widerstandselement ganz oder nur gelegentlich verlieren. Dies kann dazu führen, dass das Potentiometer Geräusche macht, unregelmäßig reagiert oder ganz ausfällt.
• Fremdkörper: Der elektrische Kontakt zwischen dem Schleifer und dem Widerstandselement kann durch Schmutz, Staub oder andere Fremdkörper, die in das Potentiometer gelangen, beeinträchtigt werden. Dies kann auch dazu führen, dass das Potentiometer Geräusche macht, unregelmäßig reagiert oder ganz ausfällt.
• Übermäßiger Strom: Das Potentiometer kann überhitzen und den Schleifer oder das Widerstandselement beschädigen, wenn ein übermäßiger Strom durch das Potentiometer fließt. Dies kann dazu führen, dass das Potentiometer plötzlich oder allmählich ausfällt.
• Umweltfaktoren: Temperatur, Vibration, Feuchtigkeit und andere Elemente können sich auf Potentiometer auswirken. Diese Elemente können das Widerstandselement korrodieren oder den Schleifkontakt spröde machen, was zu einem Ausfall führen kann.
• Unsachgemäße Handhabung: Um Schäden zu vermeiden, sollten Potentiometer vorsichtig behandelt werden. Die internen Komponenten eines Potentiometers können durch Fallenlassen, Biegen oder Verdrehen beschädigt werden, was zu einem Ausfall führen kann.

Wie erkennt man, ob ein Potentiometer defekt ist?

• Rauschen: Ein Potentiometer, das Geräusche wie Knallen oder Kratzen erzeugt, weist darauf hin, dass der Schleifer zeitweise mit dem Widerstandselement in Kontakt kommt. Verschleiß, Fremdkörper oder Schäden am Schleifer können die Ursache dafür sein.
• Unregelmäßiges Verhalten: Ein Potentiometer, das unregelmäßiges Verhalten zeigt, z. B. indem es Spitzen oder Schwankungen der Ausgangsspannung verursacht, kann ein Problem mit dem Widerstandselement oder dem Schleifer aufweisen. Abnutzung, Fremdkörper oder Beschädigungen an einem der beiden Bauteile können hierfür die Ursache sein.
• KomplettausfallErreicht ein Potentiometer diesen Zustand, sind Widerstandselement und Schleifkontakt nicht mehr elektrisch verbunden. Ein beschädigtes Widerstandselement, ein gebrochener Schleifkontakt oder ein kompletter Verlust der Kontinuität zwischen Schleifkontakt und Widerstandselement können hierfür die Ursache sein.

Fazit