30.1. Характеристики потенциометра

1. разрешающая способность - определяется витковой погрешностью;

2. общее сопротивление R₀ – зависит от геометрического размещения потенциометра и параметров обмотки (R₀ ограничивается снизу допустимым нагревом и точностью, а сверху – технологическими возможностями);

3. номинальная мощность рассеяния P_ном – величина мощности, которая может рассеиваться без ухудшения его характеристик, величина P позволяет определить максимальное значение

4. действительная мощность рассеяния

при R_н = ∞, P_ном = U₀²/R₀

при R_н ≠ ∞, к = R_н/R_o при R_н = R₀ (к = 1); P = 0,25P_ном

5. допустимая скорость перемещения движка ˂ 100÷150 об/мин;

6. рабочий вращающий момент (в проволочном потенциометре общего назначения 5 ÷ 36 Нмм).

\

30.4.Конструкция

Каркасы: кольцевые (а), пластинчатые (б), стержневые (в), дуговые (г), многооборотные (д).

Рис.30.3.

Материалы: гетинакс марок B, B_в, Б_в; текстолит марок ПТК, B4; пресспорошки марок К+18-2, К+21-22, АГ-4; алюминиевые сплавы АM_г:Д16.

Изоляционная плёнка у металлических каркасов получается либо нанесением лака, либо анодированием с последующей пропиткой лаком.

Из технологических соображений толщину каркаса следует брать > 4d, где d – диаметр проволоки. Радиусы закругления > 2d.

Требования к проволоке:

1. высокое удельное сопротивление,

2. малый температурный коэффициент электрического сопротивления,

3. высокая коррозионная стойкость,

4. высокая прочность и износостойкость.

Материалы проволоки: константан, манганин, нихром, платина-иридий, платина – никель, палладий – серебро, золото – никель.

При конструировании особое внимание следует обращать на выполнение выводных концов. Для подсоединения выводного провода применяются пайка и сварка.

Припой ПОС-40, ПОС-61; для нихрома – ПСр 25, ПСр 45.

30.2. Расчёт потенциометров

Расчёт линейного потенциометра заключается в определении диаметра намоточного провода и геометрических размеров каркаса.

Обычно заданы: R₀, U₀, R_н, δ_в допустимые габариты, условия эксплуатации.

Сначала определяется P_ном = U₀²/R₀; зная схему включения, определяется мощность рассеяния P_рас.

^{Величина диаметра проволоки определяется по формуле:}

значения диаметра округляется в сторону увеличения до стандартного.

Длина провода

,

где ρ – удельное сопротивление в Ом*м

Средняя длина витка l_ср = L/w, где выбирает

при прямоугольном каркасе

Выбор диаметра проволоки d определяется тепловым режимом по допустимой плотности тока:

• для каркасов из пресспорошка j = 10 А/мм²;

• для металлических каркасов j = 30 А/мм²;

• для благородных металлов j = 50 А/мм²;

• с охлаждением j = 80 ÷ 100 А/мм²

В проволочных потенциометрах равномерное перемещение движка приводит к дискретному изменению U_вых. Это связано с переходом движка с одного витка на другой. Величина ΔU обратно пропорциональна числу витков:

ΔU обусловливает витковую погрешность.

Витковая погрешность δ_в – наибольший отклонение U_вых (зависит от теоретической характеристики). Величина этого отклонения равна ΔU/2.

В процентах U₀ % витковая погрешность δ_в равна: δ_в = (1/w)·100%

На характеристику потенциометра оказывает влияние сопротивление нагрузки R_н.

Если схема включения неизвестна, то вместо P подставляют P_ном

^где при k=1, P = 0,25P_ном .

Значения диаметров проволоки выбираются из интервала: d = 0,03÷0,3 мм