Potenciômetro de precisão

PEÇAS E MATERIAIS

• Dois potenciômetros afilados lineares de volta única, 5 kΩ cada (catálogo Radio Shack # 271-1714)
• Potenciômetro cônico linear de uma volta, 50 kΩ (catálogo Radio Shack nº 271-1716)
• Caixa de montagem de plástico ou metal
• Três postes de ligação tipo jaque “banana”, ou outro hardware de terminal, para conexão ao circuito do potenciômetro (catálogo Radio Shack nº 274-662 ou equivalente)

Este é um projeto útil para quem quer um potenciômetro de precisão sem gastar muito dinheiro.

Normalmente, os potenciômetros multivoltas são usados ​​para obter taxas de divisão de tensão precisas, mas existe uma alternativa mais barata usando potenciômetros múltiplos de uma única volta (às vezes chamados de "3/4 voltas") conectados em uma rede divisora ​​composta.

Por ser um projeto útil, recomendo construí-lo de forma permanente usando alguma forma de fechamento do projeto.

Fornecedores como a Radio Shack oferecem boas caixas para projetos, mas as caixas compradas em uma loja de ferragens são muito mais baratas, embora um pouco feias.

O máximo em baixo custo para uma nova caixa são as caixas de plástico vendidas como interruptores de luz e caixas de receptáculo para a fiação elétrica doméstica.

Os conectores “banana” permitem a conexão temporária de cabos de teste e fios de jumper equipados com extremidades de plugue “banana” correspondentes.

A maioria dos cabos de teste do multímetro tem este tipo de plugue para inserção nas tomadas do multímetro.

Os plugues de banana recebem esse nome por causa de sua aparência oblonga formada por tiras de aço de mola, que mantêm contato firme com as paredes do macaco quando inseridos.

Alguns macacos banana são chamados de postes de ligação porque também permitem que fios normais sejam firmemente presos.

Os postes de ligação têm luvas de rosca que se encaixam em um poste de metal. A luva é usada como uma porca para prender um fio enrolado ao redor do poste ou inserida por um orifício perpendicular feito no poste. Uma breve inspeção de qualquer postagem vinculativa irá esclarecer esta descrição verbal.



REFERÊNCIAS CRUZADAS

Aulas de circuitos elétricos , Volume 1, capítulo 6:"Circuitos Divisores e Leis de Kirchhoff"



OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM

• Para ilustrar a prática de soldagem
• Para mostrar a função e operação do potenciômetro

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO







ILUSTRAÇÃO







INSTRUÇÕES

É essencial que os fios de conexão sejam soldados aos terminais do potenciômetro, não torcidos ou com fita.

Visto que a ação do potenciômetro depende da resistência, a resistência de todas as conexões da fiação deve ser cuidadosamente controlada ao mínimo.

A soldagem garante uma condição de baixa resistência entre os condutores unidos, e também fornece uma resistência mecânica muito boa para as conexões.

Quando o circuito estiver montado, conecte uma bateria de 6 volts aos dois terminais de ligação externos.

Conecte um voltímetro entre o pino “limpador” e o terminal negativo (-) da bateria. Este voltímetro medirá a “saída” do circuito.

O circuito funciona no princípio da faixa comprimida:a faixa de saída de tensão deste circuito disponível ajustando o potenciômetro R ₃ é restrito entre os limites definidos por potenciômetros R ₁ e R ₂ .

Em outras palavras, se R ₁ e R ₂ foram configurados para saída de 5 volts e 3 volts, respectivamente, de uma bateria de 6 volts, a faixa de tensões de saída obtida ajustando R ₃ seria restrito de 3 a 5 volts para a rotação completa desse potenciômetro.

Se apenas um único potenciômetro fosse usado em vez deste circuito de três potenciômetros, a rotação total produziria uma tensão de saída de 0 volts até a tensão total da bateria.

A “compressão de alcance” proporcionada por este circuito permite um ajuste de tensão mais preciso do que seria normalmente obtido usando um único potenciômetro.

Operar essa rede de potenciômetros é mais complexo do que usar um único potenciômetro.

Para começar, gire o R ₃ potenciômetro totalmente no sentido horário, de modo que seu limpador esteja na posição totalmente “para cima”, conforme referido no diagrama esquemático (eletricamente “mais próximo” de R ₁ Terminal do limpador).

Ajuste o potenciômetro R ₁ até que o limite superior de tensão seja alcançado, conforme indicado pelo voltímetro.

Vire o R ₃ potenciômetro totalmente no sentido anti-horário, de modo que seu limpador esteja na posição totalmente "para baixo", conforme referido no diagrama esquemático (eletricamente "mais próximo" de R ₂ Terminal do limpador).

Ajuste o potenciômetro R ₂ até que o limite inferior de tensão seja alcançado, conforme indicado pelo voltímetro.

Quando o R ₁ ou o R ₂ potenciômetro é ajustado, ele interfere com a configuração anterior do outro.

Em outras palavras, se R ₁ é inicialmente ajustado para fornecer um limite de tensão superior de 5.000 volts de uma bateria de 6 volts e, em seguida, R ₂ é ajustado para fornecer algum limite inferior de tensão diferente do que era antes, R ₁ não será mais definido para 5.000 volts.

Para obter limites de tensão superior e inferior precisos, gire R ₃ totalmente no sentido horário para ler e ajustar a tensão de R ₁ , então gire R ₃ totalmente no sentido anti-horário para ler e ajustar a tensão de R ₂ , repetindo conforme necessário.

Tecnicamente, este fenômeno de um ajuste afetando o outro é conhecido como interação , e geralmente é indesejável devido ao esforço extra necessário para definir e reconfigurar os ajustes.

A razão de R ₁ e R ₂ foram especificados como 10 vezes menos resistência do que R ₃ é minimizar esse efeito.

Se todos os três potenciômetros tiverem o mesmo valor de resistência, a interação entre R ₁ e R ₂ seria mais severo, embora administrável com paciência.

Lembre-se de que os limites superior e inferior de tensão não precisam ser ajustados com precisão para que este circuito atinja seu objetivo de maior precisão.

Contanto que R ₃ A faixa de ajuste é comprimida para um valor menor do que a tensão total da bateria, desfrutaremos de maior precisão do que um único potenciômetro poderia fornecer.

Assim que os limites de tensão superior e inferior forem definidos, o potenciômetro R ₃ pode ser ajustado para produzir uma tensão de saída em qualquer lugar entre esses limites.



PLANILHAS RELACIONADAS:

• Planilha de potenciômetros