¿Qué es y cómo funciona un potenciometro?

10
32670
GARD Pro Not Registered

Un potenciometro es un dispositivo conformado por 2 resistencias en serie, las cuales poseen valores que pueden ser modificados por el usuario. Existen múltiples tipos de potenciometros, variando su forma y el método cómo modifican los valores de las resistencias. A continuación presentamos algunos modelos de potenciometros disponibles en el mercado:

potenciometros

También existen otros modelos especiales de potenciómetros llamados “trimmers”, los cuales son potenciómetros de precisión.

41e3UOemYrL._SY300_Los trimmer son utilizados para ajustes de precisión en circuitos donde se requiere que el usuario pueda modificar ciertos parámetros. Sea un potenciometro común y corriente o un trimmer, ambos dispositivos comparten una característica: tienen 3 terminales (o patas).

A nivel interno, la estructura de un potenciometro es la siguiente:

potenciometro y sus partes
Diagrama de potenciometro y sus partes

Un potenciometro son 2 resistencias conectadas en serie. A partir del nodo que se forma entre estas dos resistencias tenemos un terminal, el cual normalmente será la pata del centro en un potenciometro de 3 patas. El símbolo utilizado para representar un potenciometro en un diagrama de circuitos es:

potenciometro

GARD Pro Not Registered

Es, básicamente, el símbolo de una resistencia con una flecha que nos indica que podemos variar su valor. Los potenciómetros que encontramos en el mercado vienen con un valor de resistencia determinado. Estos valores han sido estandarizados y sólamente encontraremos valores de resistencia específicos, por ejemplo 1K, 5K, 10k, 50k, 100k, etc. Este valore de resistencia lo podemos medir entre las terminales 1 y 3 del potenciómetro.

PotenciometroComo vemos, el valor medido por el multímetro (configurado como ohmímetro) no varía a pesar de que estamos moviendo el indicador del potenciometro. Mover este indicador es el equivalente a girar la perilla del potenciometro físico. Entonces, ¿por qué no varía el valor de la resistencia que medimos? Veamos la siguiente animación:

Untitled

El primer medidor indica el valor de la resistencia superior, mientras que el segundo medidor indica el valor de la resistencia inferior. Recordemos que un potenciometro está formado por 2 resistencias en serie. A medida que movemos la perilla, aumentamos un valor y reducimos el otro de forma tal que la suma de ambas siempre se mantendrá en una cantidad constante. Por eso al medir la resistencia en las terminales 1 y 3 el valor no varía, ya que la variación se da entre 1 y 2 y entre 2 y 3. En el instante en el cual el potenciometro se encuentra en el 50% tendremos la misma resistencia en ambas resistencias (valga la redundancia).

GARD Pro Not Registered

Dicho esto, un potenciómetro puede funcionar como resistencia variable siempre y cuando se considere solamente 2 terminales consecutivas de las 3 que posee el dispositivo.

La capacidad de variar la resistencia entre 2 terminales y mantenerla entre sus extremos permite que los potenciometros se utilicen como variadores de voltaje. En ciertas aplicaciones se necesita establecer un nivel de voltaje de referencia. Para esto se emplea un potenciómetro conectando la patas 1 y 3 a una fuente de voltaje y a tierra, respectivamente. Veamos el diagrama:

Untitled

Esta variación de voltaje la podemos deducir a partir de la ecuación de divisor de tensión:

potenciometro

Donde:

  • Vx es el voltaje en el nodo central
  • Vs es el voltaje de la fuente
  • RA y RB son las 2 resistencias que forman el potenciometro

A continuación mostramos un video en el cual se demuestra de forma práctica las variaciones de resistencia y de voltaje que ya hemos descrito en este documento.

GARD Pro Not Registered

También existen los potenciometros digitales, los cuales no usan una perilla sino que varían la resistencia en función de un circuito electrónico. Sobre ello ya hemos escrito en Panama Hitek:

¿Los usos de los potenciometros?

  • Resistencia variable
  • Variador de voltaje para ajustes de resolución
  • Variador de velocidad
  • Realimentación en el circuito de control de un servomotor
  • Entrada manual para ajustes de preferencias de usuario
  • Todo tipo de aplicaciones en las cuales se necesita que el usuario pueda modificar las condiciones inciales y/o ajustar parámetros puntuales.

Por ejemplo, en el siguiente video mostramos una aplicación donde se utiliza un potenciómetro para modificar la sensibilidad de una lámpara que se enciende de forma automática al percibir cierto nivel de luz.

GARD Pro Not Registered

El movimiento del potenciometro es el que le indica al comparador interno cuál es el nivel mínimo de luz aceptado. Se mueve la perilla y al encenderse la luz encontramos el nivel mínimo aceptado. Movemos ligeramente el potenciómetro hacia atrás hasta que la luz se apague. Luego, cualquier disminución en la luz percibida por el sensor hará que el bombillo encienda.

Podemos utilizar las propiedades del potenciometro para lograr muchísimas cosas, las cuales dependen de la creatividad y la habilidad de la persona que implementa este tipo de dispositivos. Esperamos que los conceptos que hemos transmitido sean de utilidad para usted. Cualquier duda, comentario o sugerencia es bienvenido en la sección de comentarios. Saludos.

  • Dr. Édgar Amílcar Madrid

    Necesito saber en cuál de las dos patas de los extremos se debe conectar la tierra, para que el botón suba volumen hacia la derecha.

    • Antony García González

      Eso depende del circuito que estés utilizando. Si quieres postealo en nuestro foro y trataremos de ayudarte

  • luis

    se que esta duda puede ser algo tonta,pero he visto que los potenciometros se usan como divisor de tensión o se conecta la pata central con uno de sus extremos y queda como una resistencia variable
    como difiere el funcionamiento entre ambos tipos de conexión cual es la diferencia?

    • El potenciometro es una resistencia variable. Un divisor de tensión es una definición muy famosa usada en electrónica clásica en donde a partir de una fuente Vi, puedes expresar un voltaje Vo en función de esta fuente y al menos dos elementos impedancias.

      Si usas un potenciómetro dentro de un divisor de voltaje, lo que estarás haciendo es variar la cantidad de voltaje que tienes en Vo, en función de una resistencia variable (que obtienes a través de la terminal central y uno de los dos extremos de las patas del potenciómetro), que obtienes, al variar la perilla del potenciómetro.

      Si utilizas las dos patas de los extremos, lo que estarás obtenido es el valor máximo de resistencia que te pueda dar el potenciómetro que estes utilizando en ese momento.

      Espero que te sirva,

      • luis

        creo que me exprese mal ,lo ultimo lo tengo claro pero he visto que conectan la pata central con una del borde y queda con 2 conexiones a un circuito x como una resistencia variable y en otra
        una de las patas del borde a la fuente y la otra pata a tierra y sacan tensión por la pata central

        cual es la diferencia practica entre esas 2 tipos de conexión?

        pd gracias por responder tan rápido

        • He vuelto a leer tu comentario y no logro entender la conexión.
          Sería más fácil si puedes hacer un esquema con las conexiones correspondientes.

          • luis
          • Mucho mejor. El primer esquema llamado “control de volumen” lo que hace es utilizarlo como un divisor de tensión. La terminal de entrada en conjunto con la salida, proporcionan una resistencia variable. Este circuito es lo que expliqué en el primer comentario. El segundo circuito, el que te produce confusión, asumo, lo que hace es simplemente utilizar el potenciómetro como una resistencia variable, pero sin tener en serie la otra resistencia que presentas en el circuito “control de volumen.”.

            El potenciómetro matemáticamente puede expresar como la ponderación de dos valores de resistencias R(del potenciómetro) = Rx + Ry. Asume que la resistencia Rx, es el valor que te brinda el dispositivo desde “Entrada a Salida” y el valor Ry, lo obtienes desde “Salida a Tierra”. Como tienes “Salida a Tierra” colocado a tierra en “resistencia variable”, lo que mides de Entrada a Tierra es Rx. La aplicación de ambas configuraciones puede variar, pero básicamente ese es el funcionamiento.

            Espero te haya servido.

          • luis

            gracias por la ayuda

        • Antony García González

          Como expresé en mi post, un potenciómetro son 2 resistencias en serie. Si utilizas 2 terminales consecutivas, tendrás una resistencia variable. Esto se puede observar en el video que compartimos