Ограничение диапазона реостата

ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ

• Несколько резисторов 10 кОм.
• Один потенциометр 10 кОм, линейный конус (каталог Radio Shack № 271-1715).

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ

Уроки электрических цепей , Том 1, глава 5:«Последовательные и параллельные схемы»

Уроки электрических цепей , Том 1, глава 7:«Последовательно-параллельные комбинированные схемы»

Уроки электрических цепей , Том 1, глава 8:«Цепи измерения постоянного тока»

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

• Для определения последовательно-параллельных сопротивлений.
• Показать теорию и практику калибровки.

СХЕМА

ИЛЛЮСТРАЦИЯ

ИНСТРУКЦИИ

В этом эксперименте исследуются различные диапазоны сопротивления, которые можно получить путем комбинирования резисторов с фиксированным номиналом и потенциометра, подключенного как реостат.

Для начала подключите потенциометр 10 кОм в качестве реостата без других подключенных резисторов.

Регулировка потенциометра по всему диапазону хода должна привести к плавному изменению сопротивления от 0 Ом до 10 000 Ом:

Предположим, мы хотим поднять нижний предел этого диапазона сопротивления так, чтобы у нас был регулируемый диапазон от 10 кОм до 20 кОм с полной разверткой настройки потенциометра.

Этого можно легко добиться, добавив резистор 10 кОм в серию . с потенциометром.

Добавьте один к схеме, как показано, и повторно измерьте общее сопротивление, регулируя потенциометр:

Сдвиг нижней границы диапазона регулировки называется калибровкой нуля . , в метрологическом отношении.

При добавлении последовательного резистора 10 кОм «нулевая точка» была смещена вверх на 10 000 Ом.

Разница между верхним и нижним краями диапазона, называемая размахом . схемы - не изменилось:диапазон от 10 кОм до 20 кОм имеет такой же диапазон 10 000 Ом, что и диапазон от 0 до 10 кОм.

Если мы хотим сместить диапазон этой схемы реостата, мы должны изменить диапазон самого потенциометра.

Мы могли бы заменить потенциометр на потенциометр другого значения или смоделировать потенциометр с меньшим значением, поместив резистор параллельно с ним, уменьшая его максимально достижимое сопротивление. Это уменьшит протяженность цепи с 10 кОм до чего-то меньшего.

Добавьте резистор 10 кОм параллельно потенциометру, чтобы уменьшить диапазон до половины от его прежнего значения:с 10 кОм до 5 кОм. Теперь диапазон калиброванного сопротивления этой цепи будет от 10 кОм до 15 кОм:

Мы ничего не можем сделать, чтобы увеличить диапазон этой цепи реостата, если не считать замены потенциометра другим с большим полным сопротивлением.

Добавление резисторов параллельно может только уменьшить диапазон. Однако нет такого ограничения при калибровке нулевой точки этой схемы, так как она начинается с 0 Ом и может быть увеличена по желанию путем добавления сопротивления последовательно.

Множество диапазонов сопротивления можно получить, используя только резисторы с фиксированным номиналом 10 кОм, если мы изобретаем их последовательно-параллельные комбинации.

Например, мы можем создать диапазон от 7,5 кОм до 10 кОм, построив следующую схему:

Создание настраиваемого диапазона сопротивлений из резисторов с фиксированным значением и потенциометра - очень полезный метод для получения точных сопротивлений, необходимых для определенных цепей, особенно цепей счетчиков.

Во многих электрических приборах, особенно мультиметрах, сопротивление является определяющим фактором диапазона измерения прибора.

Если значения внутреннего сопротивления прибора неточны, то и его показания не будут точными.

Нахождение резистора фиксированного значения с правильным сопротивлением для размещения в схеме прибора маловероятно, поэтому может потребоваться создание нестандартных «сетей» сопротивлений для обеспечения желаемого сопротивления.

Наличие потенциометра как части резисторной сети обеспечивает средство коррекции, если сопротивление сети «дрейфует» от своего первоначального значения.

Проектирование сети для минимального диапазона гарантирует, что влияние потенциометра будет небольшим, так что возможна точная регулировка и так, что случайное перемещение его механизма не приведет к серьезным ошибкам калибровки.

Поэкспериментируйте с различными «цепями» резисторов и обратите внимание на их влияние на общий диапазон сопротивлений.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ТАБЛИЦЫ:

• Таблица потенциометров