potansiometre

Potansiyometre Nedir?

Öncelikle potansiyometre, bir diğer adıyla reosta, direnç çeşitlerinden biridir. Potansiyometrenin özelliği kontrol edilebilir direnç olmasıdır. Elektroniğin temel elemanlarından biridir ve kontrol gerektiren devrelerin birçoğunda bulunmaktadır. Sembolü de normal bir direncin üzerine ok eklenmesiyle meydana gelir. Bunun sebebi de direnç değerinin anlık kontrol edilebildiğini göstermesidir.

Tüm direnç çeşitlerini detaylı incelemek için Direnç Çeşitleri blog yazımızı inceleyebilirsiniz.

 

Potansiyometre 3 bacaklı bir devre elemanıdır ve çevrilmesiyle yönü kontrol edilir. Aşağıdaki hareketli görselin yardımıyla anlatacak olursak C bacağı kontrolü sağlayan bacaktır. Potansiyometrenin yönü B bacağına doğru çevrildiğinde A-C arasındaki direnç artar, C-B arasındaki direnç azalır. Eğer potansiyometre A yönüne doğru çevrilirse C-B arasındaki direnç artıp A-C arasındaki direnç de azalacaktır.

 

Potansiyometre ne işe yarar?

Potansiyometrenin yapı itibariyle bir direnç olduğunu düşünürsek elektronik devrelerde akım ve gerilim kontrolüsağlayabiliriz (V=I.R). Ayrıca çevrilebilen fiziksel yapısından da faydalanılarak pozisyon algılama, konum kontrolü işine de yaramaktadır. Bu sayede de pozisyon algılama sensörü görevi görürler.

Peki bu teknik işlevlerinden nasıl faydalanabiliriz, potansiyometrelerin kullanım alanları nelerdir? Potansiyometreleri en çok gördüğümüz devreler dimmer devreleridir belki de. Aydınlatma sistemlerinde ışığın parlaklığını kontrol etmemizi sağlarlar. Dimmer devresi hakkında detaylı bilgiyi blogumuzdaki Dimmer Nedir? yazımızda inceleyebilirsiniz.

Ayrıca potansiyometre motor kontrolü, frekans ayarlamalarında, güç kaynaklarında, ses devrelerinde, elektrikli ısı sistemlerinde ve bunun gibi analog kontrol gerektiren birçok elektronik devrede kullanılmaktadır.

Potansiyometre ile DC motor hız kontrolü yaptığımız blog yazımızı da inceleyebilirsiniz.

Potansiyometre Nasıl Bağlanır?

Elektronik devrelerde potansiyometrenin iki farklı bağlantı yöntemi bulunmaktadır.

1. Potansiyometrenin ortadaki bacağı yukarıdaki örnekte de gösterdiğimiz gibi kontrol bacağı olarak kullanılır. Bu bağlantı yöntemiyle birlikte iki farklı noktanın kontrolü sağlanmış olur.
2. Bir diğer bağlantı yöntemi ise potansiyometrenin ortadaki bacağı ile yanındaki bacaklardan biri kısa devre yapılır. Böylelikle kontrol edilebilir bir direnç elde edilmiş olur. Bu bağlantı şekli tercih edilirse potansiyometrenin yanına başka bir direnç seri bağlanmalıdır. Bunun sebebi potansiyometrenin direnç seviyesini 0 yaptığımızda devredeki o noktadan çok yüksek akımın geçmesini önlemektir.

Potansiyometre Çeşitleri

Yapılarına göre potansiyometreler ikiye ayrılır:

1. Lineer (Doğrusal) Potansiyometreler: Doğrusal potansiyometreler doğrusal bir düzleme monte edilmiş reostalardır. Direnç değerleri 0‘dan itibaren doğrusal olarak artırılarak kontrol edilirler.
   

   

2. Rotational (Dairesel) Potansiyometreler: Dairesel potansiyometreler ise günlük hayatta projelerimizde yaygın olarak kullandığımız dairesel bir düzleme monte edilmiş dirençlerdir. Lineer potansiyometrelerden ayıran en büyük özellikleri direnç değerlerinin logaritmik olarak değişmesidir.

Kullanım amaçlarına göre farklı çeşitte potansiyometreler vardır:

1. Stereo Potansiyometre: Stereo potansiyometreler normal bir dairesel potansiyometre gibi dönen bir mile sahiptir. Yapısal olarak diğerlerinden farkı 6 adet bacağa sahip olmalarıdır. Tek bir mil ile iki adet potansiyometreyi kontrol edebildiğinizi düşünebilirsiniz. 6 bacak da ayrı ayrı kontrol edilebilirler. Bu dirençlerin özelliği hassas direnç ayarlaması sağlayabilmeleridir. Genellikle ses devrelerinde kullanılırlar.
2. Anahtarlamalı Potansiyometre: Anahtarlamalı potansiyometrelerde direnç seviyesi belli bir noktaya geldikten sonra doğrudan Off duruma gelirler, yine o seviyeye çıkarılınca da On durumuna geçerler. Bu sebeple bir anahtarlama elemanı görevi görürler.
3. Trimmer Potansiyometreler: Bir diğer adları Trimpot‘tur. Bir kez ayarlanıp bir daha ayara ihtiyaç duyulmayan devrelerde kullanılırlar.

Arduino İle Potansiyometre Kullanımı

Potansiyometre, analog kontrol sunduğundan dolayı Arduino’da Analog INPUT olarak bağlanır. Böylelikle potansiyometreden gelen analog giriş sinyalleri ile çıkıştaki uyarıcılar kontrol edilebilir veya giriş sinyallerinin takibi yapılabilir. Aşağıdaki devre şemasında potansiyometrenin orta bacağı Data olarak kullanılmıştır. Tıpkı sensörlerdeki gibi giriş sinyalleri bu bacaktan kontrol edilmektedir. Soldaki bacak GND, sağdaki bacak da 5V pinine bağlanmıştır. Böylelikle potansiyometre sağa doğru çevrildikçe Arduino’ya giden veri artacak, sola doğru çevrildikçe veri azalacaktır. Sağdaki ve soldaki bacakların yerleri değiştirilseydi bu sefer sola çevrildikçe veri artıyor, sağa çevirdikçe veri azalıyor olurdu.

Bu Arduino devresinin çıkışına bir LED, servo motor veya bir hoparlör bağladığımızı varsayarsak, LED’in parlaklığını, servo motorun yönünü ve hoparlörün sesini bağladığımız potansiyometrenin pozisyonunu değiştirerek kontrol edebileceğimizi söyleyebiliriz.

 

Potansiyometrenin pozisyonunu değiştirerek analog veri takibinin nasıl yapıldığını merak ediyorsanız Arduino Dersleri 7: Analog Girişler yazımızı incelemenizi tavsiye ederiz. Bu yazımızda Serial Port ekranının kullanımından ve analog/dijital sinyaller arası farklardan bahsetmiştik.

Potansiyometre ile Servo Motor Kontrolü

Elektronik projelerimizde en çok kullandığımız aktüatörlerden biri servo motorlardır. Servo motorlar, hareket kontrolü yapabilen tahrik elemanlarıdır. Pozisyon almaları çok hassas bir şekilde kontrol edilebilir. Servo motorların yönlerini kontrol edebilmek için analog input elde edebildiğimiz sensörler ve devre elamanları kullanmamız gerekir. Potansiyometreler aynı zamanda pozisyon algılama sensörü görevi gördükleri, bu sayede de hassas veri değişikliği sağlayabildikleri için servo motorları en kolay kontrol edeceğimiz devre elemanlarından biri olmuşlardır.

Aşağıdaki görselde Arduino ile potansiyometre kullanarak servo motor kontrolünün nasıl yapıldığını basit bir devre şeması ile göstermeye çalıştık. Bu devrenin yazılımını ve detaylı teknik bilgileri Servo Motor Kontrolü yazımızda bulabilirsiniz.