Biến trở là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của biến trở

Biến trở là thiết bị được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống của chúng ta. Tuy nhiên không phải ai cũng biết và hiểu rõ về thiết bị này như thế nào, cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết về đặc điểm, cấu tạo, phân loại và cách đo biến trở chi tiết ở bài viết sau đây!

Tổng quan

Biến trở là gì?

Biến trở là thiết bị có điện trở thuần biến đổi được theo ý muốn của người dùng. Chúng có thể dùng trong mạch điện với tác dụng giúp thực hiện điều chỉnh các hoạt động của mạch điện.

Có thể thay đổi điện trở của thiết bị bằng cách thay đổi chiều dài dây dẫn hoặc có những tác động khác như: nhiệt độ, ánh sáng hoặc bức xạ điện từ,…

Nói cách khác, ngoài điện trở có giá trị không thể thay đổi thì có một số loại điện trở có giá trị thay đổi được đó chính là biến trở.

Biến trở ký hiệu là gì?

Để tạo sự dễ dàng cho việc đọc sơ đồ mạch điện thì mỗi thiết bị sẽ được ký hiệu với các ký hiệu riêng. Nhờ đó giúp mô tả được điện vị trí đó thuộc thiết bị và linh kiện nào.

Việc thống nhất chung 1 ký hiệu theo 1 tiêu chuẩn sẽ hỗ trợ việc nghiên cứu, thiết kế, tham khảo thuận tiện hơn.

Để biết biến trở được ký hiệu như thế nào trong sơ đồ mạch điện, bạn có thể tham khảo hình sau đây:

Đơn vị đo của biến trở

Biến trở có đơn vị đo là ohm (Ω), đây là đơn vị được đặt theo tên của nhà vật lý học người Đức Georg Simon Ohm.

Cấu tạo biến trở

Biến trở là thiết bị được tạo từ nhiều bộ phận chứ không phải là 1 thiết bị riêng lẻ. Nhìn tổng quan chúng ta sẽ thấy được rằng thiết bị được phân thành 3 bộ phận chính như sau:

• Một con chạy hay chân chạy: có khả năng chạy dọc cuộn dây để làm thay đổi giá trị trở kháng.
• Cuộn dây: làm bằng chất liệu hợp kim, điện trở suất của nó lớn.
• Chân ngõ ra: Gồm 3 chân hay là 3 cực. Tất cả các cực đều được làm bằng chất liệu kim loại hoàn toàn. Trong đó, có 2 cực được cố định ở 1 đầu của điện trở. Cực được mọi người trong ngành gọi là cần gạt. Cần gạt được nằm ở trên dải điện trở, chúng quyết định giá trị của biến trở.
• Dây cuốn: Hầu như các hãng đều lựa chọn dây Nichrome bởi chúng có độ cách điện cao. Vì thế mà loại dây này được ưu tiên sử dụng cho những ứng dụng công suất lớn, yêu cầu độ chính xác tối đa. Tuy nhiên, độ phân giải nhiên liệu của loại dây này lại chưa được tốt.
• Biến trở than là vật liệu phổ biến bởi nó được hình thành từ carbon nên có mức giá thành khá rẻ. Nhờ đó mà các hãng có thể được sản xuất với số lượng lớn. Nhưng người dùng cần cân nhắc bởi độ chính xác của chung không cao.
• Cermet: Vật liệu này khá ổn định khi sử dụng, nhưng giá bán của loại này lại không hề rẻ, trong khi tuổi thọ cũng không hề cao vì thế vẫn khiến nhiều người còn phân vân.
• Nhựa dẫn điện: Vật liệu này ta thường bắt gặp trong những ứng dụng âm thanh cao cấp. Nhưng vật liệu này khá đắt lại có chi phí cao vì thế không có nhiều người sử dụng.

Biến trở được hoạt động theo nguyên lý nào?

Nguyên lý hoạt động của biến trở là dây dẫn được tách rời với các độ dài ngắn khác nhau. Trên thiết bị có các vi mạch để điều khiển cùng với núm vặn của mạch kín giúp làm thay đổi chiều dài dây dẫn, vì thế mà điện trở sẽ làm thay đổi trong mạch.

Thực tế sẽ không thể tránh khỏi một vấn đề sai số trong việc thiết kế mạch điện tử. Cho nên khi tiến hành điều chỉnh mạch điện ta cần phải dùng đến biến trở, biến trở lúc này đóng vai trò phân áp, phân dòng trong mạch.

Các loại biến trở

Giá trị của mỗi loại biến trở sẽ có sự khác nhau, chúng phụ thuộc vào vị trí của cực được chạy trên dải điện trở. Điều này giúp bạn có thể điều chỉnh giá trị điện trở suất, giúp kiểm soát điện áp và dòng điện tốt hơn.

Muốn có được điều này thì cực thứ 3 di động cần di chuyển ở trên dải điện trở ở giữa 2 cực cố định của biến trở cần phải đặt 1 dải điện trở.

Trở kháng của vật liệu tỉ lệ thuận với chiều dài của vật liệu đó. Cho nên khi ta thay đổi vị trí của cực thứ 3 trên dải điện trở cũng là việc ta thay đổi chiều dài vật liệu đó. Vì thế mà giá trị điện trở cũng thay đổi theo.

Biến trở hiện được chia thành 4 loại bao gồm: Biến trở than; tay quay; dây quấn; con chạy.

Ứng dụng của biến trở

Biến trở hiện nay được ứng dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp, đóng vai trò đặc biệt quan trọng đối với các hệ thống điện, điện tử điều khiển của nhà máy như: Lắp ráp linh kiện, sản xuất thiết bị điện, dệt may, dược phẩm, ô tô, gia công cơ khí,… cụ thể như sau:

• Biến trở dùng chiết áp giúp thay đổi độ sáng của đèn LED cũng như các đèn dân dụng 220v để phục vụ đời sống. Vì nó có khả năng làm thay đổi điện áp giúp làm tăng giảm độ sáng của đèn theo yêu cầu của người dùng.
• Với hệ thống công nghiệp thì biến trở là thiết bị quan trọng không thể thiếu. Khi thiết bị nào đó truyền đi tín hiệu 4-20mA hay tín hiệu 0-10V về trung tâm nhưng gặp sự cố hỏng hóc, biến trở sẽ kết hợp ngay với một bộ chuyển đổi lắp đặt cùng trong hệ thống sang tín hiệu 4-20mA. Tín hiệu này sẽ thay thế cho thiết bị gặp sự cố giúp cho hệ thống được chạy tạm thời.
• Biến trở đôi có độ chính xác cao gọi là volume. Chúng được sử dụng để làm thiết bị khuếch đại âm thanh, giúp điều chỉnh âm lượng to nhỏ.

Cách đo và kiểm tra biến trở

Khi sử dụng thì việc tiến hành đo và kiểm tra biến trở cần phải được thực hiện thường xuyên, liên tục, chúng đặc biệt có ích với con người, giúp nắm bắt được cụ thể tình hình vận hành.

Nếu muốn kiểm tra hoạt động của biến trở người ta sẽ dùng 1 đồng hồ vạn năng VOM. Bạn cần xác định đúng đâu là chân chạy của ở 1 trong 3 chân đó.

• Bước 1: Điều chỉnh thang đo của VOM thật kỹ, tiếp đó lấy 2 đầu đo của VOM để đo 2 chân bất kỳ.
• Bước 2: Người dùng cần thử xoay trục để xem giá trị điện thay đổi hay không. Vì lúc này sẽ có thể xảy ra 2 trường hợp như sau:

Trường hợp 1: Nếu như thử nhầm chân

• Nếu thấy giá trị điện trở thay đổi thì một trong hai chân này sẽ là chân chạy. Bạn lấy que màu đen nối với chân còn lại và tiếp tục tiến hành xoay trục.
• Nếu như VOM có thay đổi giá trị thì chân kết nối với que màu đỏ là chân chạy. Nhưng VOM không thay đổi giá trị thì hai chân đang đo chắc chắn là chân cố định.

Người đo đưa ra kết luận, chân còn lại của biến trở là chân chạy.

Trường hợp 2: Nếu như biến trở không hoạt động

Nếu như giá trị của điện trở không thay đổi thì 2 chân đang đo là hai chân cố định.

Thực hiện kiểm tra lại thông qua cách giữ que màu đỏ của VOM với biến trở, que màu đen được nối với chân còn lại. Tiếp đến bạn xoay trục. Nếu như VOM thay đổi thì giá trị điện trở cũng sẽ bị thay đổi theo.

Khi đó, chân nối với que màu đen là chân chạy. Nếu xoay trục mà giá trị không thay đổi thì biến trở sẽ không còn khả năng có thể hoạt động được nữa.

Cách để đọc được giá trị biến trở?

Thực tế, không phải ai cũng có thể đọc được giá trị của biến trở. Khi lựa chọn loại bạn cần làm rõ 2 yếu tố là: sử dụng điện trở bao nhiêu? Nên điều chỉnh mức trong thang đo bao nhiêu?

Điều này giúp cho bạn có thể chọn mua đúng được sản phẩm, nếu thang đo càng cao thì giá trị càng lớn, chi phí tăng cho nên bạn cần phải cân nhắc.

Trên mỗi biến trở sẽ có các giá trị hạn dòng cụ thể. Trường hợp nếu như ghi là 50kΩ loại này sẽ có thể thay đổi từ 0Ω cho đến 50kΩ. Ta có thể áp dụng cách đọc này đối với toàn bộ các biến trở trên hệ thống, máy móc khác.

Với những thông tin trên đây của chúng tôi hy vọng đã giúp cho bạn đọc sẽ có thể hiểu rõ được những điều cơ bản về biến trở cũng như cách đo và kiểm tra thiết bị này như thế nào. Để được tư vấn thêm về sản phẩm này, quý khách hàng hãy liên hệ ngay với Bình Dương AEC để được tư vấn và hỗ trợ kịp thời!