电位器和可变电阻

电位器和可变电阻实质上也是电阻器，只是其阻值是可调整的，故而得名。电位器和可变电阻在电子电器整机中的应用虽不及电阻器广泛，但也不算少，也是一般初学者首先会接触到的电子元器件之一。

一、电位器和可变电阻的区别

许多初学者对电位器和可变电阻的区别感到迷惑不清。同样一个元件，在有些书刊中称为电位器，在另一些文章中又被叫作可变电阻(或变阻器)，这究竟是为什么?其实，电位器和可变电阻的基本结构原理是相同的，除了少数特殊品种外，从电原理上看，只要两者电参数相同，就完全可以互换使用。之所以会分出电位器和可变电阻，主要有两个原因。首先，它们在电路中的连接方法(用法)不同。电位器和可变电阻的电路符号就是在电阻器符号上分别加上一条带箭头的折线一条斜直线，其中电阻器符号就是指电位器实物中的电阻体，带箭头折线和斜直线则表示电阻体上的滑动接点。由此可见，电位器和可变电阻一般有三个引出端(特殊品种例外，如双连同轴电位器可有6个引出端等)。

如果电位器和可变电阻在电路中用作电位调节(或称分压调节)，通常3个引出端都要独立运用，如图1(a)所示。输入电压ui加在电阻体的A、B两端；输出电压u0从电阻体B端和滑动触点c端间获得；B端既是输入端也是输出端，故通常称公共端。动触点c实际上将电阻体分成r电阻Ac和cB两段，即Rac和Rcb。当调节电位器和可变电阻时，即改变c端位置，Rac。和Rcb随之变化。由于Rac和Rcb呈串联状态与输入电压ui相连接，Rac和Rcb各自分配到的电压与它们的阻值成正比；电阻越大，分得电压越多。对公共端B而言，输出端c的阻值变化就是电位的改变。若输入ui为一正电压，即A端对B端电位为正，当调节c端使Rcb逐渐由大到小并等于零，那么c端电位也逐渐由高变低最后为零，反之亦然。由此可见，图l(a)电路实质是一个电位调节(或分压调节)电路，电位器因此而得名。

如果采用图1(b)所示的连接法，将A、C端连接作为一端，另一端即为B端，这样就是可变电阻(或称可调电阻)连接法，调节它可使A、B两端的电阻值改变，调节范围为零至电位器或可变电阻的标称阻值。

第二个原因是习惯上常将带有调节手柄的称为电位器；无调节手柄或虽有调节柄但手调不很方便(不适合或不需要用作经常调节的)的称作可变电阻(也有称微调电位器、可调电阻、微调电阻等)。当然从电原理上看，这种分类法似不合适，例如可变电阻在电路中完全可作电位调节之用(图1(a))，电位器也可连接成可变电阻(图1(b))。所以我们在分析电路、制作与实验中不必计较电位器与可变电阻的具体称呼，而是应重视它们在电路中的实际作用及所需要的具体型号、规格、参数。本文下面为叙述方便，除特殊情况外，将电位器和可变电阻统称为电位器。

二、电位器的种类与型号

电位器的种类与电阻器一样，也是十分繁多的。通常以较常用型的电位器分，分类情况如图2所示。在一般家电及电子制作实验中，用得最多的是普通、单联不带开关的合成型电位器。带开关电位器的电路符号如图3所示。这种电位器的开关在家电及大多数其他电子装置中主要用作电源开关。

随着电子技术的迅猛发展，电位器的新品也层出不穷，其中应用越来越广的主要是表面安装(sMD)电位器。这种电位器也称作片状微调电位器，目前已在摄录象机、彩电、计算机、游戏机、组合音响等新型家电中大量应用，其

外形类似于微型可调电容器，初学者应注意它们属两种不同功能电子元件，不要搞错。

还有一种电位器是新型无接触式电位器。我们上面介绍的电位器都是接触式电位器，都有一个电刷(滑动触头)与电阻体直接接触。这种电位器用久了就会磨损，产生接触不良甚至报废。无接触式电位器通过光电或磁敏等传感方式取代机械触头，没有摩擦力矩，也没有电阻体及触头磨损问题，因而使用寿命很

长。由于目前无接触电位器的价格尚较高，故大都用在精密型或高可靠型电子装置中，但相信其普及速度不会慢，爱好者应对它有所了解。

国产电位器的型号如附表所示。

命名规则是第1位字母w代表电位器，第2位字母代表电阻体材料，后面的数字或字母则分别表示结构、大小、输出特性等，其分类繁多，在此难以一一列出，读者需要时可查阅有关产品手册。

三、电位器的参数

电位器的参数有标称阻值、允许偏差、额定功率、线性度、符合度、分辨力及动噪声等。其中最常用的为前三项，在有些场合也常需考虑线性度或符合度这两项参数。下面分别予以介绍。

标称阻值、允许偏差及额定功率的基本含意与电阻器相同，这里不再复述，只讲讲其中的不同点。

电位器的标称阻值通常采用E12(即1．0，1．2，1．5，1．8，2．2，2．7，3．3，3．9。4．7，5．6，6．8，8．2)和E6(即1．O，1．5，2．2，3．3，4．7，6．8)系列。允许偏差常用的主要是士5％、士10％和士20％，其中±5％多见于线绕电位器，士10％、±20％则常见于非线绕电位器。线绕电位器中亦有允许偏差为±2％和土1％的品种，通常要求阻值精度较高时才考虑选用。电位器的额定功率系列与电阻器也有一定差异，对线绕电位器而言，功率系列如下：O．25W、O．5W、1．0W、2W、3W、5W、10W、16W、25W、40W、63W、100W等；对非线绕电位器来讲，功率系列如下：O．025W、O．05W、O．1W、O．25W、O．5W、1W、2W、3W等。选用时一般应选系列中的品种。

电位器的阻值与滑动触点的旋转角度(直滑式电位器为滑动行程)之间的关系为电位器的输出函数特性，换言之，即电位器的阻值变化规律。按电位器输出函数特性不同，可分为线性电位器和非线性电位器两类，其中后者又可分为指数式、对数式、正弦式、余弦式等，但常用的只是指数式和对数式电位器。

电位器的实际输出函数特性和理论函数特性之间的相符程度称作符合度；若电位器的理论函数特性为直线，则这时的符合度称为线性度。显然，符合度及线性度都是电位器的精度参数，精度高的电位器的符合度或线性度通常也很高。

就输出函数特性而言，常用的电位器主要是直线式(线性)电位器(用X表示)、指数式(z式)电位器和对数式(D式)电位器三种，特性曲线分别如图4所示。通常直线性电位器主要用作分压器，如稳压电源中的调压电位器，放大电路中的偏压电位器等。指数式电位器以用作电视机、收录机、摄录机等家电中的音量调节器为主。对数式电位器则多用于音调控制。

电位器一般采用直标规格法，识别应没有问题。在标注的规格中除阻值、允许偏差和额定功率外，主要还有x、z、D、K等，其中K表示带开关，没有K大都表明不带开关(通常从外形L也很容易分辨电位器是否带开关)。x、z、D含意上面已说明，通常这三种电位器不能互换使用，除非电路对电位器输出函数特性无要求或要求很低。所以在选用电位器时，除了要注意标称阻值和额定功率等参数外，在许多情况下也不能忽视型号后面的x、Z、D。

四、电位器性能的测量

在使用普通万用表的情况下，对电位器性能的测量主要包括阻值、阻值变化特性及开关性能等三项，具体检测步骤简述如下(测量时与测量电阻相同的注意事项不再重复)：

(1)测量标称阻值。将万用表两表笔分别接触电位器两端焊片，表针指示阻值应与电位器标称阻值相符，误差不超出其允许偏差。若实测阻值误差很大，表明电位器质量差或标称值打印错误，前者一般不要使用，后者也要在确认质量无问题(再检查以下步骤)且阻值在要求范围内的才可使用。

(2)测量阻值变化情况。将万用表一根表笔与电位器中心端焊片接触，另一根表笔与电位器两端焊片中的一个相连。然后缓慢均匀地转动电位器旋柄(或移动直滑式电位器的滑柄)，或用改锥拧转电位器调节槽片等)，从一个极端位置转(移)至另一极端位置，表的指示应从零(或电位器标称值)连续变化至标称值(或零值)，表针不应出现任何跳动现象。测量好两端焊片中的一个之后再测另一个，中心端所接表笔则不动，测量结果同样要符合以}：要求。如果出现阻值调不到零或调不到标称值的情况，说明电位器的质量欠佳．装到电路上后可能影响整机性能，例如在音量调节电路中就会发生音量关不死等弊病。倘若测量中出现表针跳动现象，说明电位器有接触不良现象，这种电位器在电路中的主要表现是使噪声增大，尤其是调节时产生的噪声极可能令人难以容忍。

另外，在测量直线式电位器时，表针应随电位器均匀旋动而均匀偏转；测量指数式及对数式电位器时，表针则应随电位器均匀旋动而不均匀偏转，开始偏转较快(或较慢)，末尾阶段偏转较慢(或较快)。若不对，一般是电位器的输

出函数特性搞错所致，大都属劣质产品，不要使用。

对于同步双联或多联电位器，还应测量其同步性能，可以在电位器触点的整个动程中选择4～5个分布间距较均匀的测量点，在每个测量点上分别测双联或多联电位器中每个电位器的阻值，各相应阻值应相同，误差一般在土1％～5

％，否则说明同步性能差。

(3)带开关电位器开关性能测量。旋动或推拉电位器柄，随着开关的断开和接通，应有良好手感，同时可听到开关触点弹动发出的响声。当开关接通时，用万用表R×1档测量，阻值应为零或接近于零；当开关断开时，用万用表R×10K或R×1K档测量，阻值应为无穷大，若开关为双联型，则两个开关都应符合这个要求。