Potencjometry to bardzo zróżnicowana wewnętrznie grupa elementów. Aby odpowiednio dobrać element do danego zastosowania, warto poznać kilka podstawowych zasad.
Mimo stale rosnącej popularności cyfrowych interfejsów użytkownika, wciąż w sporej grupie urządzeń preferowane są „klasyczne” rozwiązania analogowe, takie jak pokrętła, przyciski czy suwaki. Spotkamy je często np. w urządzeniach audio – w tym w najbardziej nawet prestiżowych, designerskich modelach dla audiofilów – ale także w wielu układach elektronicznych, w tym również małoseryjnych lub amatorskich. Z tego względu warto poznać rodzaje potencjometrów i wiedzieć, jakie reguły rządzą ich wyborem do konkretnej aplikacji.
Zdecydowana większość dostępnych na rynku modeli potencjometrów to komponenty, w których najważniejszą rolę odgrywa zespół dwóch elementów: ścieżka przewodząca i suwak. Ścieżka – określana jako przewodząca lub oporowa – to warstwa materiału przewodzącego prąd (często grafitu) naniesiona (przeważnie metodą napylania) na płaską powierzchnię dielektryka. Inna możliwość to zastosowanie do wykonania ścieżki z tzw. cermetu, czyli materiału łączącego ceramikę z metalem, lub tworzywa sztucznego przewodzącego prąd. Drugi element – suwak – to sprężysty styk, który przesuwa się wzdłuż ścieżki, zmieniając w ten sposób wartość rezystancji. W położeniach krańcowych opór ma wartość – odpowiednio – zerową lub odpowiadającą nominalnemu oporowi potencjometru. Warto zauważyć, że zarówno ślizgacz, jak i oba krańce ścieżki oporowej podłączone są do wyprowadzeń lutowniczych potencjometru.
Odpowiadając na pytanie jak należy dobrać potencjometr, podczas tworzenia listy elementów do budowy układu albo też doboru elementu na potrzeby prac serwisowych, należy wziąć pod uwagę zarówno jego parametry elektryczne, jak i mechaniczne. Najważniejszy z nich to rezystancja nominalna, czyli najwyższa możliwa do uzyskania przy pomocy danego elementu wartość oporu. W sklepie Botland dostępny jest bardzo szeroki wybór potencjometrów o rezystancji z zakresu od kilkudziesięciu omów do kilku megaomów. Druga kluczowa wartość to dopuszczalna moc strat danego potencjometru, której nie należy przekraczać, aby nie ryzykować uszkodzenia podzespołu. Jest ona powiązana z technologią wykonania danego komponentu – w przypadku tradycyjnych potencjometrów montażowych wynosi najczęściej ok. 100 mW, podczas gdy w potencjometrach drutowych może sięgać kilku watów. Trzecią kwestią, którą należy wziąć pod uwagę przy doborze komponentów, jest oczekiwana charakterystyka – liniowa lub logarytmiczna. W potencjometrach liniowych wartość rezystancji rośnie proporcjonalnie do przesuwania się ślizgacza po ścieżce – będą one zatem optymalne do zastosowań, w których oczekiwany jest stały, przewidywalny wzrost danego parametru w miarę ruchu gałki lub suwaka. Natomiast w potencjometrach logarytmicznych zależność ta jest nieliniowa – najczęstszym zastosowaniem tego rodzaju komponentów są urządzenia nagłaśniające, ponieważ charakterystyka logarytmiczna doskonale odwzorowuje sposób, w jaki ludzkie ucho słyszy narastającą głośność dźwięku.
Konstruktorzy urządzeń niemal automatycznie dopasowują pewne rodzaje potencjometrów do określonych typów zastosowań. I tak: jeśli potencjometr ma być dostępny dla użytkownika i umożliwiać mu częstą zmianę danego parametru (np. głośności), należy sięgnąć po potencjometry osiowe lub suwakowe. Spotkamy je powszechnie w mikserach muzycznych, korektorach graficznych, wzmacniaczach audio, czy nawet efektach gitarowych. W potencjometrach osiowych ścieżka oporowa biegnie po łuku (stąd użytkownicy sterują pozycją elementu przy pomocy pokrętła), natomiast w potencjometrach suwakowych ślizgacz przemieszcza się po prostoliniowej ścieżce. Jeśli urządzenie ma być trwałe, a potencjometry w panelu czołowym będą choć częściowo odsłonięte (co jest konieczne w przypadku potencjometrów suwakowych), warto sięgnąć po wykonania dodatkowo chronione przed kurzem czy też uszkodzeniami mechanicznymi pod wpływem czynników zewnętrznych.
Jeśli natomiast potencjometr będzie „ukryty” dla użytkownika i umieszczony wewnątrz urządzenia z przeznaczeniem np. do kalibracji rzadko przestawianych parametrów, należy wybrać potencjometry montażowe – przewlekane (THT) lub do montażu powierzchniowego (SMD). Najczęściej służą one do regulacji czułości czujników (ustawiania progu), wspomnianej wcześniej kalibracji, albo np. ustawiania poziomu offsetu napięciowego w układach wyposażonych w komparator lub wzmacniacz operacyjny. Warto pamiętać, że potencjometry montażowe przeznaczone są do rzadko wykonywanych nastaw, w związku z czym ich trwałość jest niższa (najczęściej sięga maksymalnie kilkuset cykli). Do precyzyjnych ustawień (np. fabrycznej kalibracji w aparaturze pomiarowej) stosuje się potencjometry wieloobrotowe, umożliwiające np. 10-krotny obrót osi. W zmotoryzowanych konsolach mikserskich wykorzystuje się szczególny rodzaj potencjometrów, zintegrowanych z silnikiem.
