Precisiepotentiometer

ONDERDELEN EN MATERIALEN

• Twee single-turn, lineair-taper potentiometers, elk 5 kΩ (Radio Shack-catalogus # 271-1714)
• Eén enkele draai, lineair-taper potentiometer, 50 kΩ (Radio Shack-catalogus # 271-1716)
• Kunststof of metalen montagedoos
• Drie "banaan" jack-stijl bindingsposten, of andere terminalhardware, voor aansluiting op potentiometercircuit (Radio Shack-catalogus # 274-662 of gelijkwaardig)

Dit is een handig project voor diegenen die een precisiepotentiometer willen zonder veel geld uit te geven.

Gewoonlijk worden multi-turn potentiometers gebruikt om nauwkeurige spanningsdelingsverhoudingen te verkrijgen, maar er bestaat een goedkoper alternatief met behulp van meerdere, single-turn (soms "3/4-turn") potentiometers die met elkaar zijn verbonden in een samengesteld scheidingsnetwerk.

Omdat dit een nuttig project is, raad ik aan om het in permanente vorm te bouwen met behulp van een of andere vorm van projectomhulling.

Leveranciers zoals Radio Shack bieden mooie projectdozen aan, maar dozen die bij een algemene ijzerhandel zijn gekocht, zijn veel goedkoper, zij het een beetje lelijk.

De ultieme lage kosten voor een nieuwe doos zijn de plastic dozen die worden verkocht als lichtschakelaars en stopcontactdozen voor huishoudelijke elektrische bedrading.

"Banaan"-aansluitingen zorgen voor de tijdelijke aansluiting van testsnoeren en jumperdraden die zijn uitgerust met bijpassende "bananen" plug-uiteinden.

De meeste multimeter-meetsnoeren hebben dit type stekker om in de meteraansluitingen te steken.

Banaanstekkers worden zo genoemd vanwege hun langwerpige uiterlijk, gevormd door verenstalen strips, die stevig contact houden met de jack-wanden wanneer ze worden ingestoken.

Sommige bananenboeren heten bindingsposten omdat ze er ook voor zorgen dat gewone draden stevig kunnen worden bevestigd.

Bindpalen hebben opschroefbare hulzen die over een metalen paal passen. De huls wordt gebruikt als een moer om een ​​draad vast te zetten die om de paal is gewikkeld, of wordt gestoken door een loodrecht gat dat door de paal is geboord. Een korte inspectie van een bindend bericht zal deze mondelinge beschrijving verduidelijken.

KRUISVERWIJZINGEN

Lessen in elektrische circuits , Volume 1, hoofdstuk 6:"Dividercircuits en de wetten van Kirchhoff"

LEERDOELSTELLINGEN

• Om de soldeerpraktijk te illustreren
• Om de functie en werking van de potentiometer weer te geven

SCHEMATISCH DIAGRAM

ILLUSTRATIE

INSTRUCTIES

Het is essentieel dat de aansluitdraden gesoldeerd op de potentiometeraansluitingen, niet gedraaid of getapet.

Aangezien de werking van de potentiometer afhankelijk is van de weerstand, moet de weerstand van alle bedradingsverbindingen zorgvuldig tot een absoluut minimum worden beperkt.

Solderen zorgt voor een toestand van lage weerstand tussen samengevoegde geleiders en biedt ook een zeer goede mechanische sterkte voor de verbindingen.

Wanneer het circuit is gemonteerd, sluit u een 6-volt batterij aan op de buitenste twee verbindingspunten.

Sluit een voltmeter aan tussen de "wisser" -paal en de negatieve (-) pool van de batterij. Deze voltmeter meet de "output" van het circuit.

Het circuit werkt volgens het principe van gecomprimeerd bereik:het uitgangsspanningsbereik van dit circuit is beschikbaar door potentiometer R₃ in te stellen is beperkt tussen de limieten ingesteld door potentiometers R₁ en R₂ .

Met andere woorden, als R₁ en R₂ waren ingesteld om respectievelijk 5 volt en 3 volt uit een 6 volt batterij te leveren, het bereik van uitgangsspanningen dat kan worden verkregen door R₃ aan te passen zou worden beperkt van 3 tot 5 volt voor de volledige rotatie van die potentiometer.

Als er maar één potentiometer zou worden gebruikt in plaats van dit circuit met drie potentiometers, zou volledige rotatie een uitgangsspanning produceren van 0 volt tot volledige batterijspanning.

De "bereikcompressie" die door dit circuit wordt geboden, zorgt voor een nauwkeurigere spanningsaanpassing dan normaal mogelijk zou zijn met een enkele potentiometer.

Het bedienen van dit potentiometernetwerk is ingewikkelder dan het gebruik van een enkele potentiometer.

Draai om te beginnen aan de R₃ potentiometer volledig met de klok mee, zodat de wisser volledig "omhoog" staat, zoals wordt verwezen naar het schematische diagram (elektrisch "dichtst bij R₁ wisserterminal).

Stel potentiometer R₁ . in totdat de bovenste spanningslimiet is bereikt, zoals aangegeven door de voltmeter.

Draai aan de R₃ potentiometer volledig tegen de klok in, zodat de wisser in de volledige "omlaag" -positie staat zoals verwezen naar het schematische diagram (elektrisch "dichtst bij R₂ wisserterminal).

Stel potentiometer R₂ . in totdat de onderste spanningslimiet is bereikt, zoals aangegeven door de voltmeter.

Wanneer ofwel de R₁ of de R₂ potentiometer is aangepast, interfereert het met de eerdere instelling van de andere.

Met andere woorden, als R₁ wordt in eerste instantie aangepast om een ​​bovenspanningslimiet van 5.000 volt van een 6 volt batterij te leveren, en vervolgens R₂ is aangepast om een ​​andere ondergrensspanning te leveren dan voorheen, R₁ wordt niet langer ingesteld op 5.000 volt.

Draai aan R₃ . om nauwkeurige boven- en onderspanningslimieten te verkrijgen volledig met de klok mee om de spanning van R₁ . te lezen en aan te passen en draai vervolgens aan R₃ volledig tegen de klok in om de spanning van R₂ . te lezen en aan te passen , herhalen indien nodig.

Technisch gezien staat dit fenomeen van de ene aanpassing die de andere beïnvloedt bekend als interactie , en het is meestal ongewenst vanwege de extra inspanning die nodig is om de aanpassingen in te stellen en opnieuw in te stellen.

De reden dat R₁ en R₂ werden gespecificeerd als 10 keer minder weerstand dan R₃ is om dit effect te minimaliseren.

Als alle drie de potentiometers dezelfde weerstandswaarde hadden, zou de interactie tussen R₁ en R₂ zou ernstiger zijn, hoewel beheersbaar met geduld.

Houd er rekening mee dat de bovenste en onderste spanningslimieten niet precies hoeven te worden ingesteld om ervoor te zorgen dat dit circuit zijn doel van verhoogde precisie bereikt.

Zolang R₃ 's aanpassingsbereik wordt gecomprimeerd tot een lagere waarde dan de volledige batterijspanning, we zullen genieten van een grotere precisie dan een enkele potentiometer zou kunnen bieden.

Zodra de bovenste en onderste spanningslimieten zijn ingesteld, potentiometer R₃ kan worden aangepast om ergens tussen deze limieten een uitgangsspanning te produceren.

GERELATEERDE WERKBLAD:

• Werkblad Potentiometers