Конструктивные особенности потенциометров

Потенциометр состоит из трех основных узлов: резистивного элемента, подвижной токосъемной системы и корпуса. Кроме того, в потенциометрах наивысшей точности имеется механизм коррекции характеристики, который значительно повышает точность потенцио­метра.

Резистивный элемент представляет собой каркас, на котором выполнена и закреплена обмотка из резистивного провода. В зави­симости от конфигурации каркаса резистивные элементы разделяют на стержневые, кольцевые и многооборотные. На рис.9 приведена классификация каркасов резистивных элементов потенциометров а на рис.10 показаны их общие виды.

Стержневые каркасы представляют собой стержень круглого или прямоугольного сечения или пластину со скругленными гранями. Кольцевые каркасы могут выполняться тороидальными, проволоч­ными, ленточными и круговыми. Резистивный элемент с ленточным каркасом наматывают на пластину (ленту), которую затем изгибают в кольцо. Кольцевые каркасы могут быть ровными с параллельными торцами, профильными с изменением профиля по линейному, си­нусному и другим законам и ступенчатыми. Ступенчатые и про­фильные каркасы предназначены для намотки на них резистивных элементов функциональных потенциометров, однако функциональные потенциометры могут изготавливаться также и на ровных каркасах (требуемая функциональная зависимость достигается при этом изменением диаметра провода и шага намотки). Каркасы резистивных элементов многооборотных потенциометров выполняют в виде объемной или плоской спирали. Сечение кругового и лен­точного каркаса может быть прямоугольным со скругленными угла­ми, с одной плоской узкой стороной, бочкообразным и близким к квадратному

Рис.9. Классификации каркасов потенциометров

.

Рис.10. Конструктивные разновидности каркасов:

Стержневые: трубчатый (о,), пластинчатый (б); кольцевые: тороидальный (в) проволочный (г), с прямоугольным сечением (д), ленточный (е) профильиьн (ж), ступенчатый (э); спиральные: объемный (геликальный) (и), плоский (к) другие возможные формы сечения кольцевых и пластинчатых каркасов (л-о)

Для обеспечения высокой точности потенциометров каркасы должны быть выполнены и обработаны очень точно. Они должны сохранять свои размеры в широком диапазоне температур механи­ческих нагрузок и в условиях повышенной влажности. Кроме того, каркасы должны обладать высокой теплопроводностью, что позво­ляет рассеивать большую мощность, поэтому их чаще всего выпол­няют из алюминиевых сплавов. Для менее точных потенциометров с погрешностью 1 % и более каркасы могут быть изготовлены из изоляционных материалов, например, гетинакса, текстолита и стек­лопластика.

Рис.11. Виды подвижных контактов:

а- пластинчатый; б - цилиндрический; в - профильный; г - сферически ,б - плоский; е - проволочный жесткий; ж - проволочный «усик»; з - прово­лочный «мухолапка» ; и - цилиндрическая пружина; к – роликовый

Резистивные провода изготовляют из сплавов на основе небла­городных (например, никель, медь, хром), а также благородных (на­пример, золото, серебро, платина, палладий) металлов. Разработка новых сплавов для резистивных проводов продолжается г настоящее время как у нас в стране, так и за рубежом.

Резистивные провода выпускаются диаметром от единиц микро­нов до 0,2 мм, но провода диаметром меньше 0,04 мм редко ис­пользуют для намотки потенциометров, так как они недостаточно прочны, рвутся при намотке и не обеспечивают высокой износо­устойчивости потенциометров.

Резистивные элементы наматывают на точных и высокопроиз­водительных станках, которые часто имеют программное управле­ние. Закрепление витков па каркасе производят лаком, клеем, за­ливкой компаундом или запрессовкой части - намотки в пластмассо­вый корпус. Выводы и отводы от резистивного элемента выполняют пайкой, пайкой со скручиванием провода обмотки, сваркой, токопроводящим клеем или механическим прижатием. Перспективным является метод лазерной сварки.

ЛЕКЦИЯ №2