Сборка точной, низкобюджетной сложной цепи с потенциометрами

Детали и материалы

• Два однооборотных, линейных потенциометра, 5 кΩ каждый (Radio Shack каталог #271-1714)
• Один однооборотный, линейный потенциометр, 50 кΩ (Radio Shack каталог #271-1716)
• Пластиковый или металлический монтажный бокс
• Три «банановые» джек-стиля биндинг-поста или эквивалентный терминальный хардвер (Radio Shack каталог #274-662)

Этот проект демонстрирует, как построить точное потенциометрическое сете на ограниченном бюджете.

Пока многооборотные потенциометры — индустриальный стандарт для тонкого деления напряжения, стоимостно-эффективная альтернатива — комбинировать множественные однооборотные потенциометры в составной делитель. Полученная сеть предлагает сжатый напряжения диапазон, позволяя более тонкую настройку чем единичный блок.

Для долговечности и эстетики мы рекомендуем разместить цепь в проектном корпусе. Предсобранные боксы Radio Shack удобны, но общий пластиковый бокс для выключателя света может дать более доступное и аккуратное решение.

«Банановые» джеки идеальны для временных соединений. Их пружинно-стальной дизайн обеспечивает надежный контакт и совместим с большинством мультиметровских тест-лидов.

Перекрестные ссылки

Lessons in Electric Circuits, Volume 1, Chapter 6: «Divider Circuits and Kirchhoff's Laws.»

Обучающие цели

• Демонстрировать надежную технику пайки.
• Иллюстрировать функцию и операцию потенциометров.

Схематическая диаграмма

Иллюстрация

Инструкции

Все соединения должны быть запаяны для обеспечения низкого сопротивления и механической стабильности. Скручивание или изоляция проводов может вводить нежелательное сопротивление и компрометировать точность.

Соедините 6-В батарею к двум внешним биндинг-постам. Измерьте напряжение между «випер» постом и отрицательным терминалом батареи вольтметром; это выход цепи.

Поскольку сеть использует сжатый диапазон, выходное напряжение, достижимое регулировкой потенциометра R₃, ограничено настройками R₁ и R₂. Например, если R₁ настроен на выдачу 5 В и R₂ на 3 В от 6-В питания, вращение R₃ произведет выход, который может варьироваться только между 3 В и 5 В.

Следуйте этим шагам для калибровки сети:

1. Поверните R₃ полностью по часовой стрелке так, что его випер электрически смежен с випером R₁.
2. Настройте R₁ до тех пор, пока вольтметр не покажет желаемый верхний предел.
3. Поверните R₃ полностью против часовой стрелки, выравнивая его випер с випером R₂.
4. Настройте R₂ до тех пор, пока вольтметр не покажет желаемый нижний предел.
5. Поскольку изменение R₁ или R₂ может влиять на другой, повторите шаги 1–4 по необходимости для фиксации обоих пределов.

R₁ и R₂ выбраны с десятикратно меньшим сопротивлением чем R₃ для минимизации взаимодействия. Даже с равными значениями система остается работоспособной; она просто требует более тонкой настройки.

После установки пределов вращайте R₃ для получения любого промежуточного напряжения в этом диапазоне, достигая точности, которая была бы сложна с единичным потенциометром.

Связанные рабочие листы

• Potentiometers Worksheet