Проектирование потенциометра - Курсовая работа

Объект исследования: проволочный однооборотный потенциометр переменного сопротивления, который изменяется по показательному закону. Цель работы: спроектировать потенциометр с заданными параметрами максимального сопротивления R0 = 2700 Ом, разрешающей способностью равная 0,4 %, произвести полный расчет проволочного потенциометра.Развитие современной автоматики, приборостроения и вычислительной техники требует повышенного внимания к элементам, на основе которых создаются эти устройства. Наряду с вращающимися трансформаторами, 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, дистанционных термометрах и других телеметрических устройствах, а также в радиолокационных станциях, в индикаторах кругового обзора и целом ряде различных приборов и устройств.Проволочные потенциометры характеризуются следующими конструктивно - технологическими признаками: электрические и точностные характеристики, момент трогания, провод обмотки, каркасы, характеристики токосъемного элемента, обмоточные данные. Потенциометры характеризуются такими параметрами: величиной омического сопротивления резистивного элемента; При перемещении токосъемного движка по резистивному элементу потенциометра в зависимости от его конструкции функциональная зависимость изменяется по какому-либо закону: линейному, логарифмическому, синусно-косинусному и т. д., т. е. потенциометр, как говорят, отрабатывает заданную функцию. В действительности этого никогда не происходит, т. е. равные по величине перемещения движка вызывают неодинаковые приращения выходного напряжения (сопротивления). К первой группе относятся потенциометры, сопротивление которых намотано на каркас прямоугольного сечения.В результате этого расчета найдем величину Н, т. е. высоту каркаса эквивалентного линейного потенциометра; Соответствие определяется формой выреза каркаса, т. е. его профилем. Так как нам известна разрешающая способность, то найдем число витков обмотки по формуле: ,(2.1) где - разрешающая способность, равная 0,4 %, Число витков обмотки (n), равно 250. Диаметр проволоки обмотки без изоляции определяется по формуле: ,(2.2) где P - мощность рассеяния в Вт, определяется по формуле: = = 0,93 Вт, - рабочее напряжение; Определим сопротивление одного витка, зная общее сопротивление и число витков обмотки, по формуле: .При разработке потенциометров наряду необходимо рационально выбирать материалы для резистивного элемента и электроизоляционных покрытий, для контактов, корпусов, каркасов, осей, элементов крепления. Выбор проволоки для обмотки потенциометров зависит от предъявляемых к ним требований, которые разнообразны, 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 температурный коэффициент омического сопротивления, малую термоэлектродвижущую силу относительно меди, стабильные свойства во времени, большую коррозийную стойкость, высокое качество изоляции, большую прочность на разрыв и малое относительное удлинение при растяжении. Для обмотки потенциометров средней точности используют константан (сплав меди и никеля) или нихром (сплав на хромоникелевой основе), а для наиболее ответственных высокоточных потенциометров - сплавы на основе благородных металлов. Так как в данном курсовом проекте потенциометр средней точности, то мы выбрали проволоку для обмотки потенциометра из сплава нихром.Однооборотный проволочный потенциометр, как устройство, представляет собой резистивный элемент из проволоки малого диаметре с высоким омическим сопротивлением, намотанный в один ряд на изолированный каркас.