Проволочный резистор переменного сопротивления (стр. 1 из 3)
Министерство науки и образования Украины
Национальный аэрокосмический университет
им. Н. Е. Жуковского ХАИ
Кафедра производства РЭС
Курсовая работа
по дисциплине Элементная база ЭА
Проволочный резистор переменного сопротивления
проволочный потенциометр эквивалентный каркас
2007
Реферат
Данный курсовой проект посвящен расчету проволочного однооборотного потенциометра переменного сопротивления, изменяющегося по показательному закону.
На основе исходного задания будет произведен полный расчет проволочного потенциометра. Расчеты будут сопровождаться ссылками на используемую при расчете и проектировании литературу, а также справочную информацию и ГОСТы. Расчет охватывает все основные параметры, обеспечивая по возможности при этом оптимальные решения, позволяя использовать выбранные материалы с наибольшей эффективностью. Расчет производится с точки зрения обеспечения заданных технических требований и получения высоких электрических свойств проектируемого устройства.
Цель данного курсового проекта разобраться в одной из методик, используемых при проектировании проволочного потенциометра, развивая в конструкторе индивидуальное видение поставленной задачи и самостоятельное решение этой задачи.
Реферат
Даний курсовий проект присвячений розрахунку дротового однозворотного потенціометра змінного опору згідно показникового закону.
На основі визначеного завдання буде зроблено повний розрахунок дротового потенціометра. Розрахунки будуть супроводжуватися посиланнями на використану при розрахунку та проектуванні літературу, а також довідкову інформацію і ДСТи. Розрахунок охоплює всі основні параметри, забеспечуючи по можливості при цьому оптимальні матеріали з найбільшою ефективністю. Розрахунок робиться з погляду забезпечення заданих технічних вимог і одержання високих електричних властивостей спроектованого пристрою.
Мета даного курсового проекту – розібратися в одній з методик використаних при проектуванні дротового потенціометра, розвиваючи в конструкторі індивидуальне бачення поставленої задачі та самостійне рішення цієї задачі.
Содержание
Введение
1. Обзор и анализ аналогичных конструкций
2. Расчет потенциометра
2.1. Расчет эквивалентного линейного потенциометра
2.2. Расчет профиля каркаса
3. Обоснование принятых конструктивных решений и выбора применяемых материалов
4. Описание конструкции по сборочному чертежу
Заключение
Источники
Введение
Потенциометры применяются в схемах вычислительных устройств, в системах автоматического следящего привода и измерительных мостовых схемах.
В большинстве случаев они служат в качестве датчиков угловых и линейных перемещений, преобразуя последние в соответствующие им по величине электрические напряжения, и включаются в цепь как делители напряжения.
Если подлежащие преобразованию перемещения однозначны, т. е. направлены всегда в одну сторону, то применяются обычные (нереверсивные) потенциометры; если же перемещения двузначны, то используют реверсивные потенциометры.
В измерительных мостовых и некоторых других схемах потенциометры включаются в электрическую цепь последовательно. В этом случае они используются как реостаты и служат для преобразования угловых или линейных перемещений в соответствующие изменения тока. Величина общего сопротивления обмотки потенциометра и его характеристика определяются электрической схемой, в которой он работает.
Потенциометры могут применяться в цепях постоянного либо переменного тока низкой частоты.
Наряду с вращающимися трансформаторами, тахогенераторами, элементами автоматической отработки электрических величин, различного рода индикаторами и т. д. в автоматических устройствах и системах вычислительной техники широко применяются потенциометры. Они используются в автопилотах, автоштурманах, дистанционных компасах, электрических топливо- и расходомерах, дистанционных термометрах и других телеметрических устройствах, а также в радиолокационных станциях, в индикаторах кругового обзора.
Конструирование и особенно производство потенциометров связано с большими трудностями, вытекающими из предъявляемых к потенциометрам требований. В частности, они должны надежно работать в тяжелых климатических и температурных условиях, при скоростях вращения, достигающих несколько тысяч оборотов в минуту, с обязательным сохранением стабильности и высокой точности электрических характеристик.
1. Обзор и анализ аналогичных конструкций
Проволочные потенциометры характеризуются следующими конструктивно – технологическими признаками: электрические и точностные характеристики, момент трогания, провод обмотки, каркасы, характеристики токосъемного элемента, обмоточные данные.
Проволочные кольцевые однооборотные потенциометры получили наибольшее распространение из всех видов делителей напряжения с переменным сопротивлением. К однооборотным потенциометрам также относятся пластичные, дуговые, стержневые.
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.