|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы рифмические (В). Резисторы с такими зависимостями применяются для регулировок громкости и тембра звука, яркости свечения индикаторов и т. п. Встречаются резисторы с характеристиками типа И или Е, а также с синусными, косинусными зависимостями, используемыми в устройствах автоматики и вычислительной техники. Отклонения от заданной кривой определяются допусками (границами). Для переменных резисторов общего назначения эти гра- ВО 60 20 itO 60 ева/а„,%  W ВО 80а/а„,% Рис. 3.1. Функциональные характеристики переменных резисторов ницы устанавливаются в пределах 2-20 %, а для прецизионных - в пределах 0,05-1 %. Отклонение от функциональной зависимости может иметь скачкообразный характер, в результате чего нарушается плавность регулирования. Причинами таких отклонений могут быть неоднородность и дефекты проводящего элемента и подвижного контакта, а также наличие начального скачка и минимального сопротивления. Для измерения функциональных характеристик применяют методы проверки по напряжению и сопротивлению, которые, в свою очередь, делятся на методы непрерывного измерения и методы измерения в отдельных точках. Метод проверки по напряжению в отдельных точках заключается в сравнении напряжений на выходе испытуемого резистора при разных положениях его подвижного контакта с расчетными значениями. Метод непрерывного измерения отличается тем, что напряжение на выходе испытуемого резистора сравнивается с аналогичным напряжением на образцовом резисторе при синхронном перемещении их подвижных контактов. Как правило, такое сравнение проводится с помощью осциллографа прн подаче на вход вертикальной развертки сигнала с испытуемого резистора, а иа вход горизонтальной развертки сигнала с образцового резистора. Метод проверки по сопротивлению отличается от описанного выше только тем, что вместо напряжения информационным сигналом является сопротивление резистора, измеряемое омметром. Для -более точных измерений известны методы измерения в схеме моста и схеме компенсатора, применяемые преимущественно при измерениях прецизионных проволочных резисторов. Рекомендуемые мето- ды и осиоэиые требования к организации измерений изложены-в ГОСТ 21342.3-75. 3.2. Разрешающая способность Разрешающая способность показывает, при каком наименьшем изменении угла поворота или перемещении подвижной системы может быть различимо изменение сопротивления резистора. Ее характеризуют минимально возможным изменением сопротивления резистора при весьма малом перемещении подвижного контакта. Количественно разрешающую способность выражают отношением скачка сопротивления или напряжения при перемещении (повороте) подвижного контакта к общему сопротивлению или к общему напряжению и рассчитывают, как правило, в процентах или в тысячных долях напряжения, подводимого к резистору. У непроволочных резисторов разрешающая способность очень высокая и ограничивается дефектами резистивиого элемента и контактной щетки, а также значением переходного сопротивления между проводящим слоем.и подвижным контактом. Разрешающая способность переменных проволочных резисторов зависит от числа витков проводящего элемента и определяется тем перемещением подвижного контакта, при котором происходит изменение установленного сопротивления. Поэтому часто разрешающую способность выражают в угловых единицах. Это тот угол, на который должен переместиться подвижный контакт, чтобы перейти с витка на виток (угловой градус обмотки). Угловая разрешающая способность при равномерном шаге намотки Ду=а/п, где а - угол поворота подвижной системы в пределах угла намотки резистнвного элемента; п - число витков. Иными словами, угловая разрешающая способность показывает, какая часть рабочего угла приходится на один виток обмотки. Рабочий электрический угол, в отличне от механического (от упора до упора), представлиет собой угол поворота подвижной системы, в пределах которого происходит изменение сопротивления (напряжения) и обеспечивается получение заданной характеристики. Связано это с тем, что часть витков на концах обмотки оказывается Вне зоны активного участка, поэтому и существует разница между рабочими электрическим и механическим углами. При перемещении подвижного контакта с витка на виток наименьшее приращение выходного напряжения ДУвых равно 1/вл/п, где и а- рабочее или входное напряжение, подводимое к резистору. Тогда так называемая электрическая разрешающая способность д=г/вых/г/вх- ioo=t/Bx/nt/Bx-100= (1/п). юо %. Отсюда видно, что разрешающая способность обратно пропорциональна числу ВИТКОВ обмотки. Чем больше витков содержит ре-.зистивный элемент, тем выше разрешающая способность, меньше скачки напряжения и выше точность воспроизведения функциональной характеристики. Получаемая расчетным путем разрешающая способность переменных резисторов подтверждается экспериментально при разработке и впоследствии гарантируется конструкцией н технологией изготовления. Разрешающая способность переменных резисторов общего назначения находится в пределах 0,1-3 %, а прецизионных - до гысячных долей процента. Для переменных резисторов с выключателем введено понятие «угол срабатывания выключателя» - угол поворота подвижной системы от упора (в положении «выключено») до положения, при котором происходит срабатывание выключателя. 3.3. Шумы скольжения 1вращения) Шумы скольжения переменных резисторов - шумы (напряжение помех), возникающие в динамическом режиме при - движении , (скольжении) подвижного контакта по резистивному элементу. Характер и степень шумов определяется динамическим взаимодействием двух контактирующих поверхностей - резистивного элемента и подвижного контакта, их состоянием и микроструктурой. Последние, в свою очередь, зависят от силы прижатия и твердости контактирующих поверхностей; скорости перемещения контакта относительно резистивного элемента; стабильности линии контактирования; степени износа подвижного контакта и загрязненности рабочей поверхности резистивного элемента. Причинами шума проволочных резисторов могут быть также короткое замыкание соседних витков подвижным контактом при его перемещении, ступенчатый характер изменения сопротивления, нагрев подвижного контакта и проволоки обмотки и возникновение термо-ЭДС, разнородность металлов контактной пары и т. д. Рассмотрим подробнее основные виды шумов перемещения. Шум короткого замыкания обусловлен тем, что подвижный контакт, имея определенную ширину, при движении замыкает либо один, либо два витка. Он пропорционален проходящему току через обмотку и переходному сопротивлению. Шум, ..определяемый ступенчатым характером изменения сопротивления, вызван скачками напряжения между отдельными витками, когда недвижный контакт перескакивает с одного витка на другой. Помеха, создаваемая этим шумом, имеет вид пилообразного напряжения, наложенного на выходное напряжение. Его амплитуда прямо пропорциональна питающему напряжению и обратно пропорциональна числу витков обмотки. Частота основной гармоники шума пропорциональна скорости перемещения подвижного контакта и числу витков обмотки. Контактный шум и шум переходного сопротивления возникает при прохождении тока через переходное сопротивление.. Он проявляется как результат изменения действующей площади подвижного контакта и модуляции плотности тока, воспринимаемого в виде шума. Шумы, вызванные изменением переходного сопротивления, проявляются в виде хаотических пиков напряжения. Основные причины этого вида шума: неправильный подбор материалов и конструкции пары контакт - резистивный элемент, загрязнение на резистивном элементе, окисные пленки и продукты износа, создающие дополнительное сопротивление между "скользящим контактом и резистивным элементом. Активный (генераторный) шум обусловлен термоэлектрическим эффектом (эффект термопары), возникающим в точках соприкосновения разных металлов, трибоэлектрическим эффектом, возникающим при трении двух металлов, и гальваническим (химическим) гроцессом в местах контактных соединений. Этот шум представляет собой самогенерирующее напряжение при вращении вала резис-, тора, когда к нему не приложено электрическое напряжение. 0 1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 |