Chiết áp là gì? Phân loại và công dụng của chiết áp

Chiết áp là một điện trở có thể điều chỉnh , chiết áp được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hằng ngày như điều khiển âm lượng của thiết bị âm nhạc, điều khiển độ sáng của đèn,... Tuy nhiên nhiều người vẫn chưa hiểu rõ về chiết áp. Hãy cùng Điện Tử Số đi tìm hiểu dưới bài viết này nhé.

Chiết áp là gì?

Chiết áp (hay còn gọi là potentiometer) là một loại linh kiện điện tử dùng để điều chỉnh và đo đạc điện áp. Nó thường được sử dụng để điều chỉnh mức độ của tín hiệu điện trong mạch điện, hoặc để đo đạc giá trị điện trở của một thành phần trong mạch.

Potentiometer thường gồm có một thanh dẫn điện có độ dài có thể điều chỉnh, được chia thành các phần nhỏ có điện trở khác nhau. Hai đầu của thanh dẫn điện được kết nối với các điểm trong mạch điện, trong đó một đầu là điểm cố định, một đầu là điểm di chuyển. Bằng cách thay đổi vị trí của điểm di chuyển trên thanh dẫn điện, giá trị điện trở giữa điểm di chuyển và điểm cố định của potentiometer có thể thay đổi, từ đó điều chỉnh độ lớn của tín hiệu điện trong mạch.

Xem thêm: GPRS là gì? Nguyên lý hoạt động và ứng dụng của GPRS trong thực tế

Potentiometer được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như trong điều khiển âm lượng của loa, độ sáng của đèn, tín hiệu điều khiển của thiết bị điện tử, đo đạc và hiệu chuẩn trong các thiết bị đo lường và kiểm tra, và nhiều ứng dụng khác trong các mạch điện tử.

Phân loại chiết áp

Chiết áp được chế tạo đa dạng và được phân loại theo nhiều cách khác nhau như: theo vật liệu, theo hình dạng điện trở hoặc theo công dụng

Chiết áp là một thành phần quan trọng trong kỹ thuật điện tử và có thể được phân loại theo vật liệu chế tạo. Dưới đây là phân loại chiết áp theo vật liệu:

Chiết áp than

Chiết áp than là một loại chiết áp được chế tạo từ vật liệu than. Thường được sử dụng trong các ứng dụng điện tử chịu áp lực cao, chiết áp than có đặc tính chịu được nhiệt độ cao và áp suất lớn.

Chiết áp than được tạo thành bởi một cuộn dây điện trở được quấn lên một lõi than. Khi điện áp được đưa vào cuộn dây, tín hiệu điện áp sẽ được chia thành các phần bằng nhau theo các giá trị điện trở khác nhau trên lõi than. Bằng cách di chuyển một thanh trượt trên lõi than, giá trị điện trở của chiết áp có thể được thay đổi và do đó giá trị điện áp đầu ra cũng được điều chỉnh.

Chiết áp than có thể được sử dụng trong các mạch điện tử chính xác để kiểm soát tín hiệu đầu vào. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng chiết áp than như một bộ điều chỉnh tín hiệu để điều chỉnh độ lớn của tín hiệu điện.

Chiết áp graphite

Chiết áp graphite là một loại chiết áp được chế tạo từ vật liệu graphite. Chiết áp này thường được sử dụng trong các ứng dụng điện tử với nhu cầu chính xác và ổn định cao.

Cấu trúc của chiết áp graphite tương tự như chiết áp than, với một cuộn dây điện trở được quấn lên một lõi graphite. Khi điện áp được đưa vào cuộn dây, tín hiệu điện áp sẽ được chia thành các phần bằng nhau theo các giá trị điện trở khác nhau trên lõi graphite. Tuy nhiên, lõi graphite có độ chính xác và ổn định cao hơn so với lõi than, giúp cho chiết áp graphite đạt được độ chính xác và ổn định cao hơn.

Giống như chiết áp than, giá trị điện trở của chiết áp graphite có thể được điều chỉnh bằng cách di chuyển một thanh trượt trên lõi graphite. Điều này giúp cho giá trị điện áp đầu ra của chiết áp graphite có thể được điều chỉnh chính xác và dễ dàng.

Chiết áp graphite thường được sử dụng trong các mạch điện tử chính xác, trong đó độ chính xác và ổn định của tín hiệu là rất quan trọng. Chiết áp graphite cũng được sử dụng trong các thiết bị đo đạc, phân tích và kiểm tra chất lượng, nơi mức độ chính xác và ổn định của tín hiệu là rất quan trọng.

Chiết áp dầu

Chiết áp dầu là một loại chiết áp được sử dụng trong các ứng dụng có nhu cầu chính xác cao, như các ứng dụng điện tử, máy đo đạc hoặc các hệ thống điều khiển quy trình. Chiết áp dầu được thiết kế với một cuộn dây điện trở được chìm hoàn toàn trong dầu cách điện để đạt được độ ổn định cao và giảm thiểu nhiễu.

Chiết áp dầu hoạt động dựa trên nguyên lý chia điện áp bằng cách chia thành các phần có giá trị khác nhau bằng các điểm tiếp xúc trên bề mặt dầu. Khi một tín hiệu điện áp được đưa vào chiết áp, nó sẽ được chia thành các giá trị khác nhau tại các điểm tiếp xúc trên bề mặt dầu. Giá trị điện trở của chiết áp dầu có thể được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh vị trí của các điểm tiếp xúc trên bề mặt dầu.

Một trong những ưu điểm của chiết áp dầu là độ ổn định cao và khả năng chịu được nhiệt độ và áp suất cao. Ngoài ra, chiết áp dầu còn cho phép độ chính xác và độ phân giải cao hơn so với các loại chiết áp khác. Tuy nhiên, chiết áp dầu có giá thành đắt hơn và yêu cầu bảo dưỡng thường xuyên hơn.

Chiết áp dầu được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử, máy đo đạc và kiểm tra chất lượng sản phẩm, trong đó độ chính xác và độ ổn định của tín hiệu là rất quan trọng.

Chiết áp keramik

Chiết áp keramik (hay còn gọi là đường dẫn keramik) là một loại linh kiện điện tử được sử dụng để giảm áp trong mạch điện. Nó được làm từ các vật liệu sứ, đặc biệt là oxit nhôm (Al2O3) và có thể chịu được nhiệt độ cao.

Chiết áp keramik có cấu trúc bên trong gồm một thanh kim loại mỏng ở giữa, được phủ đều bởi hai lớp sứ. Các đầu của thanh kim loại này được kết nối với hai chân đồng để có thể gắn vào mạch điện. Khi dòng điện chạy qua chiết áp keramik, áp suất điện trên thanh kim loại sẽ giảm, giúp giảm áp trong mạch điện.

Chiết áp keramik có nhiều ứng dụng trong công nghiệp điện tử, chẳng hạn như trong nguồn điện chuyển đổi hoặc trong mạch lọc. Nó được đánh giá cao vì khả năng chịu được nhiệt độ cao, độ bền và độ chính xác trong việc giảm áp.

Chiết áp màng

Chiết áp màng là quá trình tách các chất hòa tan, các phân tử lớn hoặc các hạt có kích thước lớn hơn kích thước lỗ màng bằng cách đẩy chúng qua màng. Màng chiết áp được chế tạo từ các vật liệu như polymer, sợi thủy tinh, sợi carbon, hoặc các kim loại như nhôm, titan, inox,.. Các màng này có các lỗ nhỏ có kích thước và hình dạng khác nhau, tùy thuộc vào ứng dụng của chúng.

Quá trình chiết áp màng bao gồm đẩy chất lỏng hoặc khí qua màng, trong đó các phân tử nhỏ và các ion đi qua các lỗ trong màng và được thu thập bên kia màng. Quá trình này thường được sử dụng để tách các phân tử trong một hỗn hợp, ví dụ như tách muối khỏi nước.

Màng chiết áp được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp như sản xuất dược phẩm, sản xuất thực phẩm và đồ uống, xử lý nước thải, tách hóa dầu, sản xuất điện, và nhiều ứng dụng khác.

Trên đây là những phân loại chiết áp theo vật liệu chế tạo phổ biến.

Chiết áp có công dụng gì?

Chiết áp (potentiometer) có nhiều công dụng trong các mạch điện tử và các ứng dụng khác, từ điều chỉnh điện áp, đo đạc giá trị điện trở, điều khiển và kiểm soát, đến hiệu chuẩn và đo đạc trong các lĩnh vực khác nhau. bao gồm:

1. Điều chỉnh điện áp: Potentiometer được sử dụng để điều chỉnh mức độ của điện áp trong mạch điện. Bằng cách điều chỉnh vị trí của điểm di chuyển trên thanh dẫn điện của potentiometer, người dùng có thể thay đổi giá trị điện trở của potentiometer, từ đó điều chỉnh độ lớn của tín hiệu điện áp trong mạch điện.

2. Đo đạc giá trị điện trở: Potentiometer cũng được sử dụng để đo đạc giá trị điện trở của các thành phần trong mạch điện, như các điện trở không đổi (resistor) hoặc các linh kiện khác có giá trị điện trở thay đổi theo thời gian.

3. Điều khiển và kiểm soát: Potentiometer được sử dụng trong các ứng dụng điều khiển và kiểm soát, chẳng hạn như điều khiển âm lượng của loa, độ sáng của đèn, tốc độ động cơ, và các tham số khác của các thiết bị điện tử.

4. Hiệu chuẩn và đo đạc: Potentiometer được sử dụng trong các thiết bị đo lường và kiểm tra để hiệu chuẩn và đo đạc các thông số điện, chẳng hạn như đo độ dài, đo lực, đo nhiệt độ, đo độ chính xác của các thiết bị khác, và nhiều ứng dụng khác trong các lĩnh vực khoa học, kỹ thuật, y học, và công nghệ.

Sơ đồ chiết áp trong mạch

Dưới đây là một sơ đồ đơn giản về cách sử dụng chiết áp (potentiometer) trong mạch điện:

Trong sơ đồ trên, chiết áp được kết nối với nguồn điện Vcc (được đánh dấu là + và -) và điện trở. Điểm di chuyển trên thanh dẫn điện của chiết áp được điều chỉnh để thay đổi giá trị điện trở của chiết áp. Điện trở khác được kết nối song song với chiết áp, tạo thành một mạch đơn giản gồm một nguồn điện, một chiết áp, một điện trở, và một tải (load). Giá trị điện trở của chiết áp sẽ ảnh hưởng đến giá trị điện trở tổng thể của mạch và do đó ảnh hưởng đến độ lớn của dòng điện và điện áp đến tải.

Sơ đồ trên chỉ là một ví dụ đơn giản về cách chiết áp có thể được sử dụng trong mạch điện. Thực tế, chiết áp có thể được kết nối và sử dụng trong nhiều cấu hình khác nhau, tùy thuộc vào yêu cầu của mạch điện cụ thể.

Cách đấu chiết áp

Đấu chiết áp là quá trình kết nối một thành phần điện tử có giá trị điện áp khác với nguồn điện áp đầu vào để giảm giá trị điện áp xuống một mức mong muốn. Có nhiều cách để đấu chiết áp nhưng phổ biến nhất là đấu chiết áp bằng điện trở.

Để đấu chiết áp bằng điện trở, bạn cần chuẩn bị một điện trở có giá trị phù hợp với mức điện áp cần giảm. Sau đó, kết nối một đầu của điện trở vào điểm cần giảm điện áp, đầu còn lại kết nối vào đất hoặc điểm có điện áp không đổi.

Nếu muốn giảm điện áp xuống một mức cụ thể, bạn cần tính toán giá trị điện trở thích hợp bằng cách sử dụng công thức Ohm: R = (Vin - Vout) / I. Trong đó, Vin là giá trị điện áp đầu vào, Vout là giá trị điện áp đầu ra mong muốn và I là dòng điện chạy qua điện trở.

Sau khi tính toán được giá trị điện trở thích hợp, bạn có thể kết nối điện trở vào mạch để đấu chiết áp. Chú ý rằng khi đấu chiết áp, điện trở sẽ tiêu tốn một phần năng lượng của nguồn điện, do đó bạn cần chọn điện trở có khả năng chịu được công suất tương ứng.

Ngoài ra, nếu muốn giảm nhiều mức điện áp khác nhau, bạn có thể sử dụng nhiều điện trở kết hợp với nhau. Chẳng hạn, để giảm điện áp từ 12V xuống 5V, bạn có thể sử dụng hai điện trở, một để giảm từ 12V xuống 9V và một để giảm từ 9V xuống 5V. Tuy nhiên, khi sử dụng nhiều điện trở, cần chú ý đến tổng giá trị điện trở và công suất tiêu thụ.

Ngoài cách đấu chiết áp bằng điện trở, còn có nhiều cách khác để giảm điện áp như sử dụng IC ổn áp, sử dụng Zener diode, hay sử dụng nguồn điện chuyển đổi (switching power supply). Tùy vào ứng dụng cụ thể, bạn có thể lựa chọn cách phù hợp nhất.

Tóm lại, đấu chiết áp là quá trình giảm giá trị điện áp xuống một mức mong muốn. Cách đấu chiết áp bằng điện trở là phương pháp phổ biến nhất, tuy nhiên còn nhiều phương pháp khác cũng được sử dụng tùy vào ứng dụng cụ thể. Khi đấu chiết áp, cần chú ý đến giá trị điện trở và công suất tiêu thụ để tránh hỏng mạch hoặc gây cháy nổ.

Lời kết:

Bài viết trên là những thông tin về chiết áp, cách phân loại chiết áp, sơ đồ chiết áp và công dụng của chiết áp trong mạch.Mong rằng một số chia sẻ của Điện Tử Số về chiết áp đã cung cấp thêm cho các bạn nhiều kiến thức bổ ích về loại linh kiện rất gần gũi này.