Mẹo sử dụng chiết áp 3 chân hiệu quả

Lần đầu tiên tôi nghe đến thuật ngữ “chiết áp 3 chân” thì nó thật là lạ lẫm. Tôi không biết nó là gì và dùng để làm gì. Nhưng khi thấy thực tế, tôi nhận ra đó chỉ là một con biến trở. Tại sao lại gọi là “chiết áp”? Hay nó còn có tên gọi khác? Mọi người đã biết chưa?

Chiết áp 10k
Chiết áp 10k là một loại chiết áp 3 chân phổ biến.

Trên đây là một chiết áp 3 chân có giá trị là 10k, được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các ứng dụng. Có lẽ đó chỉ là một sự trùng hợp, nhưng đa số các ứng dụng đều sử dụng chiết áp 10k để điều khiển âm lượng hoặc tốc độ động cơ thông qua biến tần.

Nếu bạn chưa biết, hôm nay tôi sẽ tiết lộ cho bạn cách sử dụng chiết áp một cách hiệu quả.

Cùng điểm qua nhé!

Chiết áp là gì?

Chiết áp là gì
Chiết áp là một loại biến trở điện tử.

Chiết áp là một linh kiện điện tử, chính xác hơn là một con biến trở, có tên tiếng Anh là “Potentiometer”. Một con chiết áp có thể thay đổi giá trị điện trở từ mức tối thiểu cho tới mức tối đa tương ứng với điện trở bên trong nó.

Với thông số 10K, nghĩa là đây là một con biến trở 10K ohm. Con biến trở này có thể thay đổi giá trị điện trở từ 0 Ohm cho tới 10.000 Ohm (10k Ohm) bằng cách xoay quanh trục của nó. Vì có khả năng thay đổi được giá trị điện trở, nó được gọi là “biến trở”. Biến ở đây có nghĩa là thay đổi, biến đổi giá trị điện trở bằng cách xoay quanh trục của nó.

Núm vặn chiết áp
Núm vặn chiết áp là phụ kiện cần thiết.

Núm vặn chiết áp là một phụ kiện nhỏ không được nhiều người quan tâm. Nhưng thực tế, núm vặn chiết áp là một phụ kiện quan trọng để điều chỉnh chiết áp một cách nhanh chóng và đơn giản. Đôi khi, mình phải tìm kiếm nhiều cửa hàng mới tìm thấy núm vặn này.

Tốt nhất là kết hợp chiết áp 10k với núm vặn để tạo điều kiện điều chỉnh dễ dàng và nhẹ nhàng.

Ký hiệu của chiết áp trong mạch điện

Ký hiệu của chiết áp trong mạch điện
Chiết áp có ký hiệu tương tự như một con điện trở.

Chiết áp hoạc biến trở được ký hiệu tương tự như một con điện trở, nhưng có mũi tên đi ngang qua hoặc vào bên trong.

Chiết áp hoạt động dựa trên nguyên lý trở kháng của vật liệu. Trở kháng của một vật liệu tỉ lệ thuận với chiều dài của nó. Một chiết áp luôn có hai cực cố định A và B và cực thứ 3 là C có thể di chuyển trượt dài trên hai cực cố định A và B.

Khi xoay trục của chiết áp, cực C sẽ di chuyển giữa A và B. Giá trị điện trở giữa A và C là AB – AC. Nói cách khác, điện trở của AB = AC + CB.

Chính vì thiết kế này, chiết áp còn được gọi là “volume” khi được sử dụng để điều chỉnh âm lượng, tốc độ, phần trăm (%) bằng tay.

Sơ đồ chân chiết áp

Sơ đồ chân chiết áp
Một chiết áp thông thường có 3 chân.

Một chiết áp thông thường có 3 chân. Chúng ta định nghĩa các chân này là 1 – 2 – 3. Theo ký hiệu, chân 2 luôn luôn nằm giữa, nhưng trên thực tế không hẳn là như vậy. Chân số 2, tức là chân chạy, thường nằm ngoài cùng.

Để xác định chân nào là chân biến thiên điện trở hay chân chạy, chúng ta cần sử dụng đồng hồ VOM để đo điện trở và xác định chân chạy. Cách đo chiết áp khá đơn giản và có thể thực hiện bởi bất kỳ ai có ít kiến thức về kỹ thuật.

Mình sẽ hướng dẫn chi tiết cách đo chiết áp bên dưới.

Cách đo chiết áp

Để xác định chiết áp còn hoạt động tốt hay không, hoặc biết giá trị của nó là bao nhiêu ohm hoặc Kohm, chúng ta cần biết cách đo chiết áp và sử dụng dụng cụ đo phù hợp.

Để đo chiết áp, đầu tiên chúng ta cần có một dụng cụ đo. Bạn cần ít nhất một cái đồng hồ VOM có chế độ đo điện trở.

Cách kiểm tra chiết áp
Cách kiểm tra chiết áp sử dụng đồng hồ VOM.

Cách đo chiết áp như sau:

  1. Giả sử chiết áp có giá trị là 10K ohm.
  2. Trên đồng hồ VOM, xoay sang chế độ đo OHM và cắm đúng chân Đỏ (Ohm) và Đen (COM) trên VOM.
  3. Cắm hai đầu đo vào hai chân bất kỳ của chiết áp.

Bước 1: Kiểm tra giá trị trên màn hình. Sau đó, xoay chiết áp đến mức cao nhất. Nếu giá trị ohm trên đồng hồ là 10K ohm, đó có thể là hai chân 1-3 của chiết áp. Hãy xoay chiết áp để kiểm tra xem giá trị có thay đổi hay không. Nếu không thay đổi, đó là hai chân 1-3 cố định của chiết áp. Nếu giá trị thay đổi, tiếp tục với bước 2.

Bước 2: Đối chiết áp từng cặp chân và lặp lại quy trình để xác nhận hai chân 1-3. Chân còn lại sẽ là chân chạy số 2.

Bước 3: Xác định chân 1-3 và chân chạy. Xác định chân nào có giá trị điện trở bằng 0 ohm và chân nào có giá trị điện trở bằng 10K ohm. Cắm chân 2 vào 1-3 bất kỳ. Chân 1-2 sẽ tăng điện trở từ 0-10K ohm và chân 2-3 sẽ giảm điện trở từ 10-0K ohm.

Việc xác định chân chạy (2) và chân 1 (0 ohm) – chân 3 (10K ohm) là rất quan trọng. Nếu xác định sai, tín hiệu ra sẽ bị ngược. Với vài thao tác đơn giản, bất kỳ ai cũng có thể xác định các chân của biến trở một cách chính xác.

Các loại chiết áp

Có nhiều loại chiết áp mà bạn nên biết. Trong đó, chiết áp 3 chân là loại phổ biến và được sử dụng nhiều nhất. Tuy nhiên, mỗi loại chiết áp có chức năng và nhiệm vụ khác nhau. Hãy xem sự khác nhau này là gì.

Chiết áp 3 chân

Chiết áp 3 chân
Chiết áp 3 chân là loại phổ biến nhất.

Chiết áp 3 chân thông thường gồm ba chân kết nối. Chân 1 và 3 được sử dụng để cấp điện cho chiết áp, và chân 2 là chân trung gian, nơi điện áp đầu ra có thể điều chỉnh bằng cách xoay trục chiết áp. Đây là loại chiết áp phổ biến nhất.

Chiết áp 4 chân

Chiết áp 4 chân không phổ biến nhưng được sử dụng trong mạch điện tử. Nó có cấu trúc tương tự như chiết áp 3 chân, nhưng bổ sung một chân gọi là “chân wiper” (chân trượt) để tạo ra một điện áp đầu ra biến đổi phụ thuộc vào vị trí của nó trên thanh trượt.

Chiết áp 5 chân

Chiết áp 5 chân thường được sử dụng trong các ứng dụng dân dụng, như điều khiển quạt hoặc khuếch đại âm thanh nhỏ.

Chiết áp 6 chân

Chiết áp 6 chân
Chiết áp 6 chân ghép đôi hai chiết áp 3 chân.

Chiết áp 6 chân ghép đôi hai chiết áp 3 chân, được gọi là chiết áp đôi. Thiết kế này giúp tiết kiệm không gian và giá thành hoặc lấy 2 tín hiệu cho cùng một vị trí.

Chiết áp bị sai số lớn và cách khắc phục

Trong dân dụng, chiết áp được sử dụng rộng rãi để điều khiển tốc độ quạt, độ sáng của đèn và điều chỉnh heater cho các máy sưởi trong chăn nuôi.

Trong điện tử, chiết áp được sử dụng nhiều nhất để điều chỉnh âm lượng cho amply và các ứng dụng điều khiển hoặc khuếch đại tín hiệu.

Trong công nghiệp, chiết áp được dùng để điều chỉnh tốc độ động cơ hoặc tăng giảm tốc độ băng tải. Tuy nhiên, khi sử dụng chiết áp trực tiếp trong công nghiệp, người ta thường gặp phải vấn đề nhiễu và không chính xác.

Một trong những cách khắc phục được sử dụng để lọc nhiễu và tăng độ chính xác cho chiết áp là sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu từ chiết áp sang 0-10V hoặc 4-20mA.

Cách đấu chiết áp 3 chân – chiết áp volume

Cách đấu chiết áp 3 chân với quạt trần
Cách đấu chiết áp 3 chân với quạt trần.

Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của chiết áp 3 chân là điều khiển quạt trần trong nhà. Chiết áp được sử dụng để điều chỉnh tốc độ quạt trần. Tương tự, chúng ta có thể sử dụng chiết áp để điều chỉnh độ sáng của đèn từ sáng đến tối theo ý muốn. Tuy nhiên, điều khó chịu nhất khi sử dụng chiết áp 3 chân điều khiển là rất dễ gặp phải tình trạng hư hỏng sau một thời gian sử dụng.

Trong công nghiệp, cách này cũng thường được sử dụng để điều khiển động cơ bằng tay hoặc điều chỉnh công suất của các lò nung. Tuy nhiên, với cách sử dụng này, không chính xác thực sự, đặc biệt trong công nghiệp cần độ ổn định và độ chính xác cao.

Sử dụng chiết áp thông qua bộ chuyển đổi tín hiệu trong công nghiệp

Cách xử lý nhiễu của chiết áp
Cách xử lý nhiễu của chiết áp.

Một giải pháp để khắc phục vấn đề không chính xác và nhiễu khi sử dụng chiết áp để điều khiển biến tần là sử dụng bộ chuyển đổi điện trở sang 0-10V hoặc 4-20mA vào biến tần hoặc thiết bị điều khiển công suất. Tôi khuyên bạn nên sử dụng tín hiệu 4-20mA hơn là 0-10V vì điện áp sẽ có sự sụt áp theo khoảng cách, trong khi dòng tín hiệu thì không.

Một trong những sản phẩm giải pháp tốt là bộ chuyển đổi Z109REG2-1. Bộ chuyển đổi này đọc giá trị điện trở của chiết áp và biến đổi nó thành tín hiệu analog 0-10V hoặc 4-20mA.

Bộ chuyển đổi Z109REG2-1 có khả năng khử nhiễu cao và độ chính xác cao. Khi sử dụng bộ chuyển đổi này, bạn không cần phải cấp nguồn riêng cho chiết áp, mà chỉ cần kết nối chiết áp với bộ chuyển đổi. Bên trong bộ chuyển đổi có chức năng đọc giá trị điện trở của chiết áp và biến đổi nó thành tín hiệu analog 0-10V hoặc 4-20mA.

Một số thông số kỹ thuật liên quan đến Z109REG2-1:

  • Xuất xứ: Made in Italy
  • Nguồn cấp: 12 hoặc 24Vdc / ac
  • Giá trị biến trở đọc được: từ 500 Ohm đến 100 Kohm
  • Tín hiệu ngõ ra: 4-20mA / 0-10V và một tín hiệu relay kích vượt mức cài đặt
  • Cài đặt bằng DIP Switch trên thiết bị hoặc phần mềm, tùy chọn
  • Thiết kế lắp tủ điện trên DIN Rail
  • Độ phân giải 16 bit
  • Khả năng khử nhiễu cao với cách ly 4 kVac

Một trong những ưu điểm lớn nhất của bộ chuyển đổi Z109REG2-1 là khả năng khử nhiễu cao. Điều này đặc biệt hữu ích khi sử dụng chiết áp để điều khiển tốc độ của biến tần. Biến tần thường gây ra nhiễu rất lớn khi hoạt động, đặc biệt là các loại biến tần công suất lớn.

Bộ chuyển đổi điện trở Z109REG2-1 cũng có khả năng chọn giá trị biến trở đầu vào tương ứng với tín hiệu analog 4-20mA hoặc 0-10V. Điều này cho phép bạn cài đặt chính xác giá trị của chiết áp hoặc thay thế nó một cách đơn giản.

Hy vọng với chia sẻ của mình, các bạn có thêm kiến thức về chiết áp và ứng dụng của nó trong đời sống và công nghiệp.

Chúc các bạn thành công!

Kỹ sư Cơ – Điện Tử
Nguyễn Minh Hòa

FEATURED TOPIC