У меня есть источник питания 24 В постоянного тока, и мне нужно подать на нагреватель переменный вход 0-2,5 В. У меня очень ограниченное понимание электроники, но я читал здесь о делителях напряжения. Я использовал потенциометр на 10 кОм (и 2 соответствующих резистора, показанных на типичной схеме делителя напряжения). Я использовал выход стеклоочистителя, питающий делитель напряжения, и поставил вольтметр.
Все выглядело очень хорошо, когда я повернул потенциометр: напряжение медленно увеличивалось. Но в самом конце, на последних нескольких градусах потенциометра, напряжение снова подскочило до 24 В! (как будто через делитель "утекло" 24В). Может кто-нибудь, пожалуйста, скажите мне, что я сделал неправильно? Я даже пробовал с другими горшками, но все с тем же эффектом.
Нагреватель питается от сети, но температура нагревателя регулируется либо с помощью встроенного потенциометра на устройстве, либо с помощью удаленного потенциометра, подключенного сбоку, с использованием входа 0–10 В или 4–20 мА. Нам нужна эта опция, но поскольку устройство выдает 650 градусов Цельсия, мы хотим ограничить это значение примерно 150. Поэтому нам нужно ограничить входное напряжение до 0–2,5 В.
Краткий ответ: то, что вы хотите, не может быть сделано таким образом.
Как вы предположили, сам потенциометр образует резистивный делитель. Две части (назовем их верхней и нижней) делят напряжение пропорционально номиналам двух резисторов.
Теперь, когда вы подключаете что-то (в вашем случае нагреватель) к выходу потенциометра, вы фактически подключаете его параллельно нижнему резистору. Два параллельно соединенных резистора имеют общее сопротивление 1/( 1/R1 + 1/R2). Когда один из параллельных резисторов имеет очень низкое значение, это означает, что вы можете игнорировать другой.
Вот что происходит в вашей установке: фактически у вас есть резисторный делитель, состоящий из
ваш обогреватель и
верхняя часть потенциометра.
Ваш нагреватель имеет довольно низкое сопротивление, поэтому, когда вы поворачиваете потенциометр «вверх», почти ничего не происходит, до самого конца, когда сопротивление верхней части потенциометра становится сравнимым с сопротивлением нагревателя.
Я не знаю сопротивления нагревателя, но для создания какого-либо тепла оно должно быть низким. В сочетании с 24 В это приведет к большому току, на который ваш потенциометр, вероятно, не рассчитан. Не удивляйтесь, когда увидите дым, выходящий из вашего потенциометра.
Без переключения невозможно эффективно делать то, что вы хотите (то есть, не тратя примерно в 9 раз больше тепла, которое вы получаете в своем нагревателе, на остальную часть цепи). Простое решение, использующее широтно-импульсную модуляцию (ШИМ), может состоять из 555-чиповой схемы и переключающего последовательного транзистора или полевого транзистора.
=================================================
На основе новой информации:
У вас есть источник постоянного тока 24 В, потенциометр 10 кОм, и вы хотите, чтобы он выдавал на выходе 0 .. 2,5 В постоянного тока? Это совсем другая игра, и простая.
Хитрость заключается не в том, чтобы уменьшить выход потенциометра (потому что он страдает от той же проблемы с нагрузкой, что и описанная выше, хотя и несколько меньше, потому что задействованные резисторы имеют более высокое значение), а в том, чтобы уменьшить вход . Вы можете использовать сам потенциометр в качестве нижнего резистора, вам нужно только добавить верхний резистор (между потенциометром и источником 24 В).
Значение легко вычислить. Вы хотите, чтобы 10k (ваш потенциометр) получил 2,5 В. Остается 24 - 2,5 = 21,5 для верхнего резистора. Каждый 1 кОм падает на 0,25 В, поэтому для 21,5 В требуется 21,5/0,25 = 86 кОм. 82к это стандартное значение.
Вам нужно что-то вроде этого:
U1A — операционный усилитель (ОУ). Это должен быть операционный усилитель типа rail-to-rail. LM358 — популярный и недорогой операционный усилитель rail-to-rail, его можно использовать.
Операционный усилитель необходим, чтобы убедиться, что ваш нагреватель (я предполагаю, что это промышленное устройство, управляемое напряжением) получает источник напряжения с низким импедансом на входе, поэтому весь делитель напряжения не зависит от входного сопротивления регулятора (R3 на моей схеме).
Вы можете изменить сопротивление, но не занижайте общее сопротивление (R1 + потенциометр), потенциометры не любят больших токов.
Вы можете добавить небольшой конденсатор (например, 0,1 мкФ) между делителем и буфером, чтобы замедлить регулирование. Это будет работать как фильтр нижних частот и уменьшит шумы от потенциометра.
В моей схеме сопротивление, подключенное к источнику, составляет 9,2 кОм (резистор 8,2 кОм + потенциометр 1 кОм). Если мы подключим это к 24 В - наш ток будет:
I = U/R = 24 В/9200 Ом = 2,6 мА
Включите потенциометр 1k, при 2,6 мА:
P = I * I * R = 0,0068 Вт = 68 мВт
Если вы просто хотите использовать потенциометр для ввода 4-20 мА, вам понадобится последовательно потенциометр и резистор 1,32 кОм. Они оба параллельно с резистором 1,32 кОм дадут 4-20 мА для большинства входов с низким импедансом, например, контроллер температуры West 6100+ и т. Д.
смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab
пользователь18828
Камиль