Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Переменный резистор и его статическая характеристика
|
|
Переменный резистор в случаях, когда с него необходимо снимать значительную мощность, часто выполняется в виде проволоки из металла (или сплава) с высоким удельным омическим сопротивлением. Проволока изолируется и наматывается на изолированный каркас. Изоляция проволоки в местах по поверхности скольжения движка (контактной щетки) зачищается.
Варианты конструкции проволочных реостатных преобразователей приведены на рис. 1.13, д, е, ж. Форма каркаса определяется характером измеряемого перемещения {линейное, угловое), законом функции преобразования (линейное, нелинейное) и другими факторами. Материалом каркаса может служить гетинакс, текстолит, пластмасса, керамика и т. п. Проволока обмотки выполняется из константана, нихрома, фехраля, из сплавов, например сплава платины с иридием.
Контактные щетки выполняются либо из проволок, либо из плоских пружинящих полосок из платины, серебра, из сплавов платины с иридием, фосфористой бронзы, медно-серебряных сплавов и т. п. В проволочных реостатных преобразователях изменение значения сопротивления, вводимого в электрическую цепь при перемещении движка свитка на виток, не плавное, а в виде скачков (рис. 1.14, б). При каждом перемещении движка на толщину диаметра проволоки 
l=d сопротивление возрастает (уменьшается) на r, равное сопротивлению одного витка проволоки.
Так как значения d и r малы, то ступенчатая зависимость статической характеристики с достаточной для практических расчетов точностью линеаризуется прямой линией. Тангенс угла наклона этой линии tg 
= r/d.
Как известно, сопротивление R (Ом) круглого проводника выражается формулой R=pl/S, где р — удельное электрическое сопротивление проводника, Ом-мм2/м; l —его длина, м; S — поперечное сечение, мм2. С учетом этого находим
r= 
Коэффициент передачи линеаризованной статической характеристики
k = tg =4 
D/d3 (1.22)
Статическая, характеристика определяется выражением
r = kl = 4 D l /d3 (1.23)
Изменение сопротивления в реостатной схеме приводит к изменению в ней силы тока, что и используется для дальнейшей передачи ипреобразования в системе электроавтоматики. В потенциометрической схеме используется изменение значения напряжения, снимаемого с потенциометра.
Таким образом, схему на рис. 1.13, а, б можно представить в виде двух последовательно соединенных элементов (рис. 1.14, в) со статическими характеристиками r=f(l) и I=f(r), а схему на рис. 1.13, в — в виде r=f(l) и U=f(r).
Вместо двух последовательно соединенных элементов можно рассматривать -один эквивалентный элемент (рис. 1.14, в) со статической характеристикой I=f(l) для схемы на рис. 1.13, а, б или U—f(l) —для схемы на рис. 1.13, в.
3. Вывод уравнения статической характеристики в виде I=f(l)
Для реостатной схемы на рис. L13, а, б статическая характеристика /= f(r) имеет вид (А)
/ = Uп /(r +R0 +R н), (1.24)
где Un — напряжение питания цепи схемы, В; r — сопротивление введенной части преобразователя активного сопротивления. Ом;
R0 - постоянное сопротивление, ограничивающее ток в цепи при г = 0, Ом; R н — сопротивление нагрузки, Ом. Из выражений (1.24) и (1.20) находим эквивалентную статическую характеристику I = f(l) для реостатной схемы:
учитывая, что r= l R / lmax
I= Uн lmax /[ l R+(R0 +R н) lmax]
Таким образом, статическая характеристика реостатной схемы включения преобразователя активного сопротивления является существенно нелинейной с переменным коэффициентом передачи. Графически она имеет вид, представленный на рис. 1.14, в. При l = l mах из выражения (1.25) находим I=Imin = Uп /(R +R0 +R н)
При l = 0 получим I =Imax=Un / ( R0 +R н ).