Курсовая работа: Проволочный резистор переменного сопротивления

Есть два способа компоновки конструкции однооборотных потенциометров. Потенциометр, применяемый в радиолокационной технике, представляет собой отдельный прибор с большим количеством деталей, заключенный в один кожух с контактной группой. Потенциометры, используемые в гироскопических, навигационных и других приборах и автоматах, как правило, состоят из двух конструктивных элементов: сопротивления и подвижного контакта.

По конфигурации каркаса потенциометры разделяются на кольцевые, пластичные, дуговые и стержневые. Каркасы могут иметь круглую, прямоугольную, овальную, эллиптическую и другие формы поперечного сечения. Каждый из указанных видов потенциометров можно еще раз разделить на одинарные, двойные и тройные.

Наиболее распространены потенциометры с поступательным перемещением движка, кольцевые с ограниченно – круговым перемещением, кольцевые и плоские с неограниченно – круговым перемещением движка. К первой группе относятся потенциометры, сопротивление которых намотано на каркас прямоугольного сечения. Движок такого потенциометра перемещается по ребру каркаса с обмоткой, зачищенной от эмали.

Вторую группу составляют потенциометры, конструкция сопротивления которых принципиально не отличается от первой группы. Каркас прямоугольного сечения из листового изоляционного материала изогнут в кольцо и смонтирован в корпусе (рис. 2.1.). Движок скользит по верхнему ребру от упора до упора на определенный угол (до 330°).

Рис. 2.1. Обмотка кольцевого потенциометра с неограниченно-круговым вращением движка.

Из всего многообразия резисторов переменного сопротивления линейные занимают 92% всего выпускаемого объема, а функциональные занимают лишь 8%.

При проектировании необходимо учитывать электрические и точностные характеристики. К ним относят: электрическое сопротивление (от 1 Ом до 50 кОм), допуск (от 1% до 10%), точность воспроизведения функции, ток питания (практически все потенциометры питаются постоянным током). Из высокоточных потенциометров наиболее часто встречаются однооборотные кольцевые потенциометры, реже ленточные и пластинчатые. Возьмем в качестве примера потенциометр фирмы Spectrol(рис. 2.3). Он имеет диаметр 33.33 мм, сопротивление от 10 Ом до 30 кОм, допуск ±3%, точность линейной характеристики ±0.5%, номинальную мощность рассеивания 2 Вт, весит всего 28 г, и может работать в интервале температур – 55 до +85°С.

Рис 2.3. Стандартный однооборотный потенциометр (фирмы Spectrol).

Большинство потенциометров, подобных этому содержит точные шарикоподшипники, контактные кольца, клеммы, изготовленные из благородных металлов. Основные соединения осуществляются сваркой.

Среди множества потенциометров можно выделить такие классы как подстроечные и регулировочные резисторы. Отличаются они тем, что регулировочные резисторы рассчитаны на то, что в процессе эксплуатации сопротивление будет меняться оператором в зависимости от надобности, а подстроечные предусматривает разовое или периодическое изменение сопротивления. Рассмотрим подробнее подстроечные резисторы.

Подстроечные резисторы:

1. Прямоугольные.

Резисторы многооборотные с прямоугольным перемещением подвижной контактной системы, производимым микрометрическим винтом. Изменение сопротивления от минимального до максимального значения производится за 45 полных оборотов для резисторов СП5 – 1В, СП5 – 1В1, СП5 – 4В, СП5 – 4В1 и за 60 оборотов для резисторов СП5 – 22, СП5 – 24, СП5 – 14, СП5 – 15. Резисторы предназначены для работы в цепях постоянного и переменного тока частотой 1000 Гц и до 10000 Гц.

2. Цилиндрические.

Резисторы подстроечные цилиндрические одинарные однооборотные с круглым перемещением подвижной контактной системы, предназначены для работы в электрических цепях постоянного, переменного и импульсного тока.

3. Квадратные.

Резисторы подстроечные многооборотные с круговым перемещением подвижной контактной системы. Изменение сопротивления от минимального до максимального значения производится за 40 полных оборотов. Резисторы предназначены для работы в цепях постоянного тока.

Регулировочные резисторы ( СП5– 35, СП5– 40А) предназначены для работы в цепях постоянного и переменного тока. Конструкция резисторов построена по груботочной схеме, имеет два резистивных элемента, при этом подвижные системы управляются от одного вала. СП5 – 39, СП5 – 44 – резисторы регулировочные десятиоборотные со спиральными резистивными элементами, предназначенными для работы в электрических цепях постоянного и переменного тока.

2. Расчет потенциометра

Расчет функционального потенциометра состоит из двух частей:

1. Расчет эквивалентного линейного потенциометра.

2. Расчет профиля каркаса.

Основные величины, характеризующие потенциометр:

· R₀ – общее сопротивление в Ом ;

· l₀ (α₀ ) – рабочая длина каркаса или рабочий угол поворота движка потенциометра (максимальное перемещение движка) в мм или град. ;

· D₀ – средний расчетный диаметр каркаса в мм ;

· Н – высота каркаса линейного потенциометра в мм;