โพเทนชิออมิเตอร์แบบดิจิทัล หรือที่เรียกอีกอย่างว่าตัวต้านทานแบบแปรผันแบบดิจิทัล หรือ ดิจิพอต เป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่เลียนแบบฟังก์ชันการทำงานของโพเทนชิออมิเตอร์เชิงกลแบบดั้งเดิมหรือตัวต้านทานแบบแปรผัน แต่มีการควบคุมแบบดิจิทัลแทนการปรับแต่งทางกายภาพ

โพเทนชิออมิเตอร์แบบดิจิทัลจะแทนที่หน้าสัมผัสแบบเลื่อนเชิงกลด้วยส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้เกิดความต้านทานที่ควบคุมด้วยระบบดิจิทัล โดยทั่วไปจะประกอบด้วยเครือข่ายแบบแลดเดอร์ตัวต้านทานและสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ที่ปรับค่าความต้านทานโดยใช้สัญญาณดิจิทัล การควบคุมแบบดิจิทัลสามารถทำได้โดยใช้วิธีการต่างๆ เช่น ไมโครคอนโทรลเลอร์ โปรโตคอลการสื่อสารแบบอนุกรม (เช่น I2C หรือ SPI) หรืออินพุตดิจิทัลโดยตรง

รูปที่ 1: แผนผังแบบง่ายของโพเทนชิออมิเตอร์แบบดิจิทัล (ดิจิพอต)

ตามที่กล่าวไว้ในรูปที่ 1 บันไดตัวต้านทานถูกแบ่งออกเป็นส่วนๆ โดยแต่ละส่วนจะเชื่อมต่อกับขั้ว W โดยใช้สวิตช์ MOSFET เกตของสวิตช์จะตัดสินว่าส่วนนั้นจะลัดวงจรไปที่ W หรือไม่ ความต้านทานของสวิตช์สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นศูนย์เพื่อการวิเคราะห์แบบง่าย

โพเทนชิออมิเตอร์ (เชิงกล) คืออะไร?

โพเทนชิออมิเตอร์คือตัวต้านทานสามขั้วที่มีแทปตรงกลางที่ปรับได้ ซึ่งใช้ควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้า ประกอบด้วยรางต้านทานและหน้าสัมผัสแบบเลื่อน ซึ่งโดยปกติแล้วจะทำงานด้วยปุ่มหมุนหรือหน้าปัด ซึ่งทำให้ผู้ใช้สามารถปรับค่าความต้านทานระหว่างขั้วปลายและแทปตรงกลางได้ การปรับนี้จะส่งผลต่อแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าที่ผ่านโพเทนชิออมิเตอร์

ข้อดีของโพเทนชิโอมิเตอร์แบบดิจิตอล

โพเทนชิออมิเตอร์แบบดิจิทัลมีข้อได้เปรียบเหนือโพเทนชิออมิเตอร์แบบกลไกหลายประการ ดังนี้:

1. การควบคุมที่แม่นยำ: โพเทนชิออมิเตอร์แบบดิจิทัลให้การควบคุมที่แม่นยำยิ่งขึ้นเมื่อเทียบกับโพเทนชิออมิเตอร์แบบเชิงกล เพราะสามารถปรับความละเอียดและความแม่นยำสูงกว่าได้
2. การควบคุมระยะไกล: เนื่องจากสามารถควบคุมโพเทนชิออมิเตอร์แบบดิจิทัลได้โดยใช้สัญญาณดิจิทัล จึงสามารถปรับแต่งจากระยะไกลหรือรวมเข้ากับระบบดิจิทัลได้อย่างง่ายดาย
3. หน่วยความจำและค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า: โพเทนชิออมิเตอร์แบบดิจิทัลบางรุ่นมีหน่วยความจำในตัวที่ช่วยให้สามารถรักษาค่าความต้านทานไว้ได้แม้จะไม่มีไฟฟ้า คุณสมบัตินี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับแอพพลิเคชันที่ต้องการค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าหรือการปรับอัตโนมัติ
4. การปรับแบบไดนามิก: สามารถปรับโพเทนชิออมิเตอร์แบบดิจิทัลแบบไดนามิกระหว่างการทำงาน ช่วยให้สามารถควบคุมแบบเรียลไทม์และทำงานอัตโนมัติในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้

คำศัพท์ที่ใช้ในดิจิพอต

ก๊อกน้ำ

แทปเป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างตัวต้านทานสองตัวและสวิตช์ จำนวนแทปเท่ากับจำนวนเซกเมนต์ที่ตัวต้านทานขนาดใหญ่ถูกแบ่งออก ความต้านทานสูงสุดที่หาได้หารด้วยจำนวนแทปจะเท่ากับความละเอียดของหม้อแปลงหลัก

ใบปัดน้ำฝน

ในโพเทนชิออมิเตอร์ โพเทนชิออมิเตอร์เป็นขั้วที่ 3 จากทั้งหมด 3 ขั้วที่สามารถปรับเปลี่ยนค่าความต้านทาน/แรงดันไฟฟ้าได้ ขั้วที่เหลืออีก 2 ขั้วจะมีค่าความต้านทานคงที่ขนาดใหญ่

ข้อผิดพลาดรหัสศูนย์

นี่คือค่าความต้านทานคงเหลือเมื่อมีการป้อนรหัสเป็นศูนย์ภายในโพเทนชิโอมิเตอร์แบบดิจิทัล ค่าความต้านทานคงเหลือที่คาดไว้คือศูนย์ อย่างไรก็ตาม เนื่องด้วยข้อจำกัดด้านการผลิตและการออกแบบบางประการ จึงยังคงมีค่าความต้านทานคงเหลืออยู่บ้าง

การประยุกต์ใช้งานของโพเทนชิโอมิเตอร์แบบดิจิตอล

โพเทนชิออมิเตอร์แบบดิจิทัลมีการใช้งานในระบบอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ รวมถึงอุปกรณ์เสียง เครื่องมือวัด แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่ตั้งโปรแกรมได้ การควบคุมมอเตอร์ และวงจรสอบเทียบ โพเทนชิออมิเตอร์แบบดิจิทัลมีความยืดหยุ่น ใช้งานได้หลากหลาย และมีฟังก์ชันการทำงานที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับโพเทนชิออมิเตอร์แบบเดิม โดยเฉพาะในสถานการณ์ที่จำเป็นต้องมีการควบคุมที่แม่นยำ ระบบอัตโนมัติ หรือการปรับจากระยะไกล

‍