Курсовая работа: Проволочный резистор переменного сопротивления
При разработке потенциометров наряду с созданием оптимальной конструкции необходимо рационально выбирать материалы для резистивного элемента и электроизоляционных покрытий, для контактов, корпусов, каркасов, осей, элементов крепления и т. д. Выбор проволоки для обмотки потенциометров зависит от предъявляемых к ним требований, поэтому для ее изготовления применяется большое количество различных сплавов, главным образом: константан (сплав меди и никеля), нихром (сплав на хромоникелевой основе). Материал проволоки для обмотки потенциометров должен иметь высокое удельное сопротивление, малый ТКС, стабильные свойства во времени, большую коррозионную стойкость, высокое качество изоляции, большую прочность на разрыв и малое относительное удлинение при растяжении.
Константановая проволока( ГОСТ 5307 – 50) изготавливается из сплава марки НМц 40 -1.5 и может быть мягкой (М) и твердой (Т). Константан имеет удельное сопротивление (0.5 Ом мм2 /м)и ТКС (-0.000005 град.-1 ) меньше, чем нихромовая проволока. Нихром – хромо – никелевая проволока, как константановая, может быть либо твердой (неотоженной), либо мягкой (отоженной). Нихром имеет гораздо большее удельное сопротивление, чем константан, однако ТКС у этого сплава велик (-0.00013 град.-1 ), поэтому для намотки высокоточных потенциометров применять проволоку из нихрома не рекомендуется. По выше указанным причинам материал в качестве намотки был выбран именно константан.
Сейчас проволока для обмотки потенциометров, работающих в ответственных схемах, как правило, имеет изоляцию винифлекс или металвин. Для остальных потенциометров применяют проволоку с обычной эмалевой изоляцией.
Учитывая рассчитанное количество витков и коэффициент запаса равный 2, отклонение от закона изменения составляет 1.6%, что в полной мере удовлетворяет условиям проекта.
Для изготовления каркасов потенциометров применяют различные материалы. Критерием для выбора материала являются его диэлектрические, антикоррозионные и оптимальные свойства. Чаще всего для их изготовления применяют диэлектрики (текстолит, гетинакс, керамика). Такие слоистые структуры как текстолит представляют собой довольно прочные конструкционные материалы, изготавливающиеся из тканей и связующих резальных смол. В качестве материалов для каркаса может выступать и алюминиевые сплавы, однако при своем высоком модуле упругости, они не способны поглощать вибрацию, в то время как слоистые структуры с этой задачей хорошо справляются. В данном курсовом проекте использовался материал текстолит Б. Он содержит в себе хлопчатобумажные ткани, пропитанные термореактивными смолами (44-54%). Текстолит Б обладает повышенной механической прочностью, но небольшой влагопоглощаемостью (2%). Материал обладает удельным объемным сопротивлением 1010 Ом*см3 , температура размягчения – 120° С.
Исходя из этого необходимо ограничить сферу применения разработанного потенциометра. Для его безотказной работы нельзя использовать потенциометр в схемах, работающих в условиях повышенной влажности (тропики) или высокой температуры (пустынная область, экватор), также крайне не рекомендуется применять его в морской корабельной или буйковой РЭА. Данный потенциометр предназначен для использования в РЭА, не предназначенной для высокоточной работы, в умеренном климатическом поясе не выше 3500 м над уровнем моря.
4 . Описание конструкции по сборочному чертежу
В данной работе описаны конструкции разновидности потенциометров. Однооборотный проволочный потенциометр, как устройство, представляет собой резестивный элемент из проволоки малого диаметре с высоким омическим сопротивлением, намотанный в один ряд на изолированный каркас.
В графической части представлен сборочный чертеж СБ и отдельные элементы потенциометра: каркас с обмоткой (1), корпус (2), ползунок (3), ось(4),винты крепления выводов обмотки (5), скоба (6), стопор (7), шайба (8).
На каркас (1) накладывается обмотка потенциометра состоящая из проволоки( материал – платина-никель). Крепление каркаса к корпусу осуществляется тремя винтами (5). На поверхности потенциометра находится подвижная часть – ползунок (3), движение которого ограничивается стопором (7). Стопор фиксируется на корпусе посредством клейки и скобы (6). Ползунок (3) фиксируется на оси винтом. В корпус (2) вставляется скоба (6), закрепленная в свою очередь посредством одного винта (5).
Конструкция крепится в корпус прибора посредством гайки.
Заключение
В ходе данного курсового проекта был спроектирован и расчитан проволочный однооборотный потенциометр. Проектирование осуществлялось таким образом, чтобы потенциометр соответствовал заданным параметрам и удовлетворял предлагаемым требованиям. При проектировании конструкции данного проволочного потенциометра основной упор делали на упрощение конструкции изделия, что должно приводить к его удешевленю. Основным из методов, при помощи которого это достигалось, было использование стандартных изделий.
Каркас был спроектирован таким образом, чтобы реализовать показательный закон изменения величины сопротивления, который предоставлен в задании.
I= U/R= 100B /470Ом = 0.213А
P= I2 *R= 0.2132 А * 470Ом = 21.323Вт
Список использованной литературы
1. Белевцев А. Т. «Потенциометры», Машиностроение, Москва 1969 г.
2. Волков В. А. «Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры», «Энергия» Москва 1967 г.
3. Фирсов В. В., Долженков Н. В. «Устройство функциональной электроники и ЭРЭ», ХАИ 1986 г.
4. Романычева А. К. «Разработка и оформление конструкторской документации РЭА», справочное пособие, Радио и связь, 1984 г.