Biến trở là gì

1. Giới thiệu biến trở là gì ?

Ngoài các điện trở có giá trị không thể thay đổi, thì một số loại điện trở có giá trị có thể thay đổi và đó chính là biến trở.  Chúng có thể được sử dụng trong các mạch điện để điều chỉnh các hoạt động của mạch điện. Hiểu đơn giản biến trở là một dạng điện trở có thể thay đổi được giá trị. Khi nói điện trở 10kΩ thì giá trị của nó chính xác là 10kΩ. Còn khi nói biến trở 10kΩ thì có nghĩa là điện trở có thể thay đổi từ 0Ω-10kΩ.

Biến trở hay còn có tên gọi khác là chiết áp là linh kiện điện tử có 3 cực. Bên trong nó có bộ phận trượt/xoay sẽ làm giá trị trở thay đổi. Do đó nó được gọi là biến trở.

Trong công nghiệp hay điện dân dụng chúng ta gặp rất nhiều loại biến trở khác nhau. Từ những loại có kích thước nhỏ gắn trên bo mạch, đến những loại lớn hơn gắn riêng biệt như núm vặn…. Có 4 loại biến trở chính là:

- Biến trở tay quay

- Biến trở con chạy

- Biến trở than

- Biến trở dây quấn

Ký hiệu của biến trở

Tùy theo giá trị được ghi trên thân biến trở mà mặt đồng hồ cho thang đo thích hợp. Trong đó biến trở là một điện trở trị số 0hm có thể thay đổi được.

Ví dụ: Một biến trở có thông số được ghi trên thân là 50KA thì biến trở đó có 50KA là biến trở tuyến tính có trị số là 50.000 0hm.

Thông số ghi trên biến trở càng lớn thì dải điện trở ngày càng thay đổi càng lớn.

2. Nguyên lý hoạt động của biến trở ? 

Tổng hợp các loại biến trở phổ biến hiện nay

Như hình trên, chúng ta có thể thấy cấu tạo bên trong của một con biến trở. Cấu tạo của nó hết sức đơn giản bao gồm: 

- Con chạy

- Cuộn dây được làm bằng hợp kim có điện trở suất lớn

- Chân ngõ ra: gồm có 3 chân

Các vật liệu có trở kháng là nguyên vật liệu chính được sử dụng để tạo ra những chiếc biến trở, cụ thể như sau.

- Carbon hay còn được gọi là biến trở than: Đây là vật liệu phổ biến nhất cấu thành từ những hạt carbon. Chi phí rẻ nên được sản xuất với số lượng lớn tuy nhiên độ chính xác không cao.

- Dây cuốn: Loại dây này thường sử dụng dây Nichrome với độ cách điện cao. Do đó mà chúng được sử dụng trong các ứng dụng công suất cao đòi hỏi độ chính xác. Tuy nhiên độ phân giải của nhiên liệu này chưa thực sự tốt.

- Nhựa dẫn điện: Thường bắt gặp trong các ứng dụng âm thanh cao cấp. Tuy nhiên chi phí cao khiến chúng bị hạn chế.

- Cermet: Đây là loại vật liệu rất ổn định. Tuy nhiên tuổi thọ của chúng không cao và giá thành lớn.

Nguyên lý và công dụng:

Đúng như tên gọi của nó là làm thay đổi điện trở, nguyên lý hoạt động chủ yếu của biến trở là các dây dẫn được tách rời dài ngắn khác nhau. Trên các thiết bị sẽ có vi mạch điều khiển hay các núm vặn. Khi thực hiện điều khiển các núm vặn các mạch kín sẽ thay đổi chiều dài dây dẫn khiến điện trở trong mạch thay đổi.

Thực tế việc thiết kế mạch điện tử luôn có một khoảng sai số, nên khi thực hiện điều chỉnh mạch điện người ta phải dùng biến trở, lúc này biến trở có vai trò phân áp, phân dòng trong mạch. Ví dụ: Biến trở được sử dụng trong máy tăng âm để thay đổi âm lượng hoặc trong chiếu sáng biến trở dùng để thay đổi độ sáng của đèn…

3. Cách đo và kiểm tra biến trở

Trên thực tế, không ít lần chúng ta gặp trường hợp biến trở bị sai hoặc không hoạt động. Để kiểm tra được nó hoạt động chính xác hay không, cách duy nhất là sử dụng đồng hồ vạn năng VOM để kiểm tra. Trước tiên chúng ta cần xác định trong 3 chân của biến trở thì chân chạy là chân nào.

Trước tiên dùng 2 que đo của VOM đo vào 2 chân bất kỳ của biến trở. Sau đó vặn núm xoay của biến trở để xem giá trị điện trở có thay đổi hay không. Nếu không thay đổi thì 2 chân này là 2 chân có định. Chân còn lại sẽ là chân chạy của biến trở.

Sau khi xác định được chân chạy, chúng ta đo lần lượt chân chạy với từng chân của biến trở. Vặn núm xoay để thấy điện trở thay đổi. Như vậy quá trình đo kiểm biến trở rất dễ dàng. Trường hợp khi thử hết lần lượt 3 chân nhưng điện trở không thay đổi thì chứng tỏ nó đã bị hư. Biến trở là gì ?

Ngoài việc sử dụng VOM để xác định chân cho biến trở thì chúng ta còn có thể dùng nó để xác định thang đo của biến trở. Ví dụ bạn có trên tay một con biến trở nhưng không có ghi vất kỳ thông số nào. Vậy làm sao bạn biết thang đo của biến trở đó là bao nhiêu ? Chỉ có cách là sử dụng VOM chuyển qua chế độ đo điện trở để đo. Sau đó từ từ vặn núm của biến trở và đọc giá trị trên màn hình. Bạn có thể xem clip trên để rõ hơn về cách đo nhé.

4. Biến trở được sử dụng ở đâu ?

Một ứng dụng được dùng nhiều trong thực tế là biến trở làm chiếc áp để thay đổi độ sáng của đèn LED hoặc đèn 220V . Trong đó, biến trở làm nhiệm vụ thay đổi điện áp để tăng giảm độ sáng của đèn.

Chúng ta dùng rất nhiều thiết bị khuếch đại âm thanh và điều chỉnh lớn nhỏ bằng các Volume. Thật ra, các volume này chính là các biến trở đôi với độ chính xác cao được các nhà chế tạo tích hợp để thay đổi âm lượng.

Trong công nghiệp, biến trở đóng vai trò quan trọng khi một thiết bị truyền tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V về trung tâm mà bị hư hỏng. Biến trở kết hợp với một bộ chuyển đổi biến trở sang 4-20mA sẽ được dùng để thay thế cho thiết bị hư hỏng để hệ thống được chạy tạm thời.