Een nauwkeurige, laag-kost samengestelde potentiometer circuit bouwen

Onderdelen en Materialen

• Twee enkel-draai, lineaire-taper potentiometers, 5 kΩ elk (Radio Shack catalogus #271-1714)
• Eén enkel-draai, lineaire-taper potentiometer, 50 kΩ (Radio Shack catalogus #271-1716)
• Plastic of metalen montagedoos
• Drie "banaan" jack-stijl binding posts, of equivalent terminal hardware (Radio Shack catalogus #274-662)

Dit project demonstreert hoe een precisie potentiometer netwerk op een strak budget te bouwen.

Terwijl multi-draai potentiometers de industriestandaard zijn voor fijn spanningsdeling, is een kosteneffectief alternatief om meerdere enkel-draai potentiometers te combineren in een samengestelde deler. Het resulterende netwerk biedt een gecomprimeerd spanningsbereik, wat fijnere afstelling mogelijk maakt dan een enkele unit.

Voor duurzaamheid en esthetiek raden we aan de circuit in een projectbehuizing te huisvesten. Radio Shack's pre-gemonteerde dozen zijn handig, maar een generieke plastic lichtschakelaardoos kan een meer betaalbare en nette oplossing bieden.

"Banaan" jacks zijn ideaal voor tijdelijke verbindingen. Hun veerstaal ontwerp zorgt voor veilig contact en is compatibel met de meeste multimeter testleidingen.

Kruisverwijzingen

Lessons in Electric Circuits, Volume 1, Hoofdstuk 6: "Divider Circuits and Kirchhoff's Laws."

Leerdoelen

• Goede soldeertechniek demonstreren.
• De functie en werking van potentiometers illustreren.

Schema Diagram

Illustratie

Instructies

Alle verbindingen moeten gesoldeerd worden om lage weerstand en mechanische stabiliteit te garanderen. Draaien of tapen van draden kan ongewenste weerstand introduceren en de nauwkeurigheid compromitteren.

Verbind een 6V batterij met de twee uiterste binding posts. Meet de spanning tussen de "wiper" post en de batterij's negatieve terminal met een voltmeter; dit is de circuituitgang.

Omdat het netwerk een gecomprimeerd bereik gebruikt, is de uitgangsspanning bereikbaar door R₃ aan te passen, begrensd door de instellingen van R₁ en R₂. Bijvoorbeeld, als R₁ ingesteld is op 5V en R₂ op 3V van de 6V voorziening, zal R₃'s rotatie een uitgang produceren die alleen kan varieren tussen 3V en 5V.

Volg deze stappen om het netwerk te kalibreren:

1. Draai R₃ volledig kloksgewijs zodat de wiper elektrisch adjacent is aan R₁'s wiper.
2. Stel R₁ in tot de voltmeter de gewenste bovengrens leest.
3. Draai R₃ volledig tegen de klok in, de wiper uitlijnen met R₂'s wiper.
4. Stel R₂ in tot de voltmeter de gewenste ondergrens leest.
5. Omdat het veranderen van R₁ of R₂ de ander kan beïnvloeden, herhaal stappen 1–4 zo nodig om beide grenzen te vergrendelen.

R₁ en R₂ worden gekozen met tienvoudig lagere weerstand dan R₃ om interactie te minimaliseren. Zelfs met gelijke waarden blijft het systeem bruikbaar; het vereist simpelweg meer fijn afstellen.

Eenmaal de grenzen ingesteld, draai R₃ om elke tussenspanning binnen dat bereik te verkrijgen, bereikend precisie die moeilijk zou zijn met een enkele potentiometer.

Gerelateerde Werkbladen

• Potentiometers Werkblad