о 9/ 62 Ij t>4 i>S ое i>7 os од i>fO oht Kl Kl

i/ if ij-

П2

ClhCZbtllZhCIMIZW-1

is 6e 67 6s Iff bio

Рис. 3.17. Схема декадного потенциометра.

В потенциометре с непрерывной намоткой, выполненной калиброванным проводом на плоском каркасе, подвижной контакт скользит непосредственно по проводу. В наиболее распространенных конструкциях каркас устанавливается в специальном цилиндрическом корпусе, а движок, несущий контактную щетку, вращается. Сопротивление участка аб потенциометра (рис. 3.18)

R = R (9); R=R (L).

(3.21)

Рис. 3.18. Схема потенциометра с непрерывной намоткой.

-о и о-

----J,

Рис. 3.19. Схема функционального потенциометра с фигурным каркасом.

напряжение

(3.22)

где <р - угол поворота движка; L - линейное перемещение скользящего контакта; Рд - полное сопротивление потенциометра.

Величина этого напряжения может изменяться в пределах от О до е интервалами 0,01 и .

Аналогично схеме рис. 3.17 составляютея схемы трех и четырехдекад-ных потенциометров с интервалами изменения выходного напряжения, равными 0,001 и и 0,0001 и.

Вид функции R(ff) определяется формой плавтины каркаса. Если пластина прямоугольная, то потенциометр линейный;

Я = ~-Г . (3.23)

тгпах

t/ = -?. (3.24)

Тщах

Если форма пластины криволинейная и R(q>) имеет нелинейный 1характер. потенциометр называется функциональным (рис. 3.19).

Основными источниками погрешностей зависимостей (3.21)-(3.24) являются ступенчатость н нагрузка. При плавном вращении движка наблюдаются скачки сопротивления и напряжения. В линейном потенциометре они равны R и

и -др. где N - общее число витков. Погрешности, получающиеся вследствие этих скачков.

\AR\<; \W\<.

Уменьшение погрешностей достигается увеличением числа витквв, которое в прецизионных потенциометрах доходит до 2-3 тысяч.

Если потенциометр, как делитель напряжения (рие. 3.18), нагружён сс противлением i? , то вместо напряжения холостого хода (3.22) снимается напряжение t/ << U. При

а = А<1. р = <0.1

наибольшее абсолютное значение разности AU = t/ - U имеет место при а = 2/3:

. .At/ 0.15pi/ .

Эту погрешность можно устранить включением между потенциометром в нагрузкой развязывающего усилителя или соответствующим изменением формы каркаса

Расчет линейного потенциометра. Полное сопротивление определяется напряжением питания и допустимой мощностью Рх

i? = . (3.25)

Диаметр провода без изоляции определяется из условий допустимого нагрева по одной из формул:

где Д/ = (2 ... 3) А/мм - допустимая плотность тока; Руд = (3 ... 5) X X 10-4 Вт/мм - допустимая поверхностная нагрузка; р-удельное сопротивление провода.

Общая длина провода

пр =

(3.27)

где q - поперечное сечение провода. Число витков

\R\n

где I Д/? 12-максимальная допустимая погрешность, вызванная ступенчатостью.

. Рабочая длина каркаса . .

где - диаметр провода с изоляцией. Длина витка

Высота каркаса

(3,28)

(3.29)

(3.30)

где 6 = (0,3...1;5) мм -толщина каркаса.

Расчет функционального потенциометра (рис. З.Ш). Такие параметры, как полное сопротивление R, диаметр d и длина провода Lp, определяются так же, как и для линейного потенциометра.

Максимальные погрешности, вызванные ступенчатостью,

\R 1шах = Йи

dR dL

dR dL

(3.31)

Профиль каркаса определяется зависимостью

dM dL

(3.32)

где po = = - сопротивление единицы длины провода.

Угол подъема профиля каркаса а, во избежание затруднений при намотке, не должен превышать os = 20...30 . Поэтому должно соблюдаться условие

<tg a

доп-

(3.33)

Наименьшая допустимая высота каркаса /г;п= мм. При h<h применяют на различных участках каркаса провод различного диаметра. G помощью потенциометров в АВМ реализуются различные операции. Линейное преобразование ф {/ и U <f. При const линейный

потенциометр (ЛП) является (рис. 3.20, а) линейным преобразователем угла