зати з аргументом (переміщенням або кутом повороту). Це досягається застосуванням кулачкових, механізмів або ходового гвинта з нерівномірним кроком.
Важливою характеристикою потенціометра є роздільна здатність. У дротяних потенціометрах рівномірне переміщення движка призводить до дискретного зміни U вих (рис. 4). Це пояснюється тим, що движок потенціометра переміщається не по довжині дроту, а переходить з одного витка на інший. Величина стрибків напруги, що характеризує роздільну здатність, обернено пропорційна числу витків обмотки w:
Роздільна здатність пов'язана з витковой похибкою дротяного потенціометра, яка визначається як найбільше відхилення, викликане дискретністю зміни U вих від теоретичної характеристики. Величина цього відхилення дорівнює половині (рис. 4). Віткової похибка у відсотках напруги U0;
(2)
Вираз (2) отримано в припущенні того, що движок одночасно стосується тільки одного витка. Насправді ж при переході з одного витка на інший відбувається закорачивание двох сусідніх витків.
Рис. 4 - До поясненню принципу дії потенціометра
Це призводить до появленіію проміжного стрибка напруги, величина якого залежить від положення движка на потенціометрі. У середині обмотки величина проміжного стрибка виявляється рівною половині а це, у свою чергу, формально призводить до двократного зменшення. Таким чином, за формулою (2) являє собою максимальне значення витковой похибки потенціометра, і вона лише умовно приймається за постійну для лінійних потенціометрів.
Загальний опір потенціометра R0 залежить від геометричних розмірів потенціометра і параметрів обмотки або покриття (питомого електричного опору?, розмірів поперечного перерізу каркас і т.п.) Величина R0 обмежується знизу допустимим нагріванням потенціометра (а у дротяних потенціометрів також і точністю), а зверху - технологічної можливістю виготовлення провідника з малими розмірами поперечного перерізу, невеликим терміном служби (тонкий провідник швидше зношується) і низьким питомим опором провідника.
Рис. 5 - До розрахунку похибок потенціометра
На характеристику потенціометра впливає величина опору навантаження Rн. Для лінійного потенціометра вираз (1) справедливо тільки у випадку нескінченно великого опору навантаження.
При Rн (рис. 5)
Де k=Rн/R0 і?=R2/R0.
Похибка, обумовлена ??навантаженням, що дорівнює різниці дійсного передавального коефіцієнта потенціометра і передавального коефіцієнта при Rн=(він чисельно дорівнює?):
(3)
На рис. 4 показані залежності=f (?) При різних значеннях k.
При розгляді рис. 2.4 видно, що тим більше, чим менше k.
Рис. 6 - До розрахунку похибок потенціометра
При проектуванні величина опору навантаження Rн зазвичай буває заданої. Отже, для збільшення k необхідно вибирати якомога менше R0. Однак надмірне зменшення R0, як чинився раніше, небажано.
Для усунення впливу навантаження лінійний потенціометр проектують так, щоб в ненавантаженому стані він мав функціональну характеристику, яка при роботі із заданою навантаженням стає лінійної, відповідної вираженню (1).
У деяких випадках більш ефективним є використання не скоригованого під навантаження лінійного потенціометра, що підключається в ланцюг таким чином, щоб зменшити вплив навантаження. Похибка від навантаження може бути знижена послідовно включеним з потенціометром додатковим опором Rд (рис. 7, а). Компенсація вплив навантаження здійснюється внаслідок того, що послідовно включене опір Rд обмежує робочий діапазон потенціометра.
Рис. 7 - Компенсація похибок потенціометра
Інша схема (рис. 7, б) передбачає використання шунта, одним кінцем з'єднаного з джерелом живлення, а іншим - приєднаним до обмотці потенціометра. Найбільш ефективно під'єднання шунта до обмотки в точці, в якій?=0,74. Шунт повинен мати опір Rш=0,31Rн.
Максимальна потужність розсіювання Pmax показує собою величину потужності, яка може розсіюватися потенціометром без погіршення його характеристик (зміна R0 і т.п.). Вибір Pmax залежить від температури середовища, в якому працює потенціометр. При високій температурі середовища потужність розсіювання повинна бути відповідним чином знижена. Величина Pmax дозволяє визначити значення максимально допустимого значення U0 max:
Розрізняють номінальну і дійсну потужності розсіювання.
Під номінальною потужністю розсіювання Pном подразумевают потужність розсіювання потенціометра з опір навантаження Rн =, т.е.
(4)
Потужність розсіювання з Rн:
(5)
При Rн=R0 (k=1) P=0.25Pном. При Rн=0 (k=0) і движку замкнутому на землю, P=0. Таким чином, дійсна потужність розсіювання P визначається схемою включення потенціометра і положен...
