精密电位器

零件和材料

• 两个单圈线性锥度电位器，每个 5 kΩ（Radio Shack 目录 # 271-1714）
• 一个单圈线性锥度电位器，50 kΩ（Radio Shack 目录 # 271-1716）
• 塑料或金属安装盒
• 三个“香蕉”插孔式接线柱或其他终端硬件，用于连接到电位计电路（Radio Shack 目录号 # 274-662 或同等产品）

这是一个对那些想要一个精密电位器又不想花很多钱的人有用的项目。

通常，多圈电位器用于获得精确的分压比，但存在一种更便宜的替代方法，即使用多个单圈（有时称为“3/4 圈”）电位器在复合分压器网络中连接在一起。

因为这是一个有用的项目，我建议使用某种形式的项目围栏以永久形式构建它。

Radio Shack 等供应商提供不错的项目箱，但在一般五金店购买的箱要便宜得多，如果有点难看的话。

新盒子的最终低成本是作为电灯开关和家用电线插座盒出售的塑料盒。

“香蕉”插孔允许临时连接配备匹配“香蕉”插头端的测试引线和跳线。

大多数万用表测试线都有这种类型的插头，用于插入仪表插孔。

香蕉插头因其外形呈长方形，由弹簧钢条构成，插入时与插孔壁保持牢固接触而得名。

一些香蕉插孔被称为绑定柱 因为它们还可以牢固地连接普通电线。

接线柱有旋入式套筒，可套在金属柱上。套筒用作螺母以固定缠绕在柱子上的电线，或插入穿过柱子钻出的垂直孔。对任何装订柱的简要检查将澄清这个口头描述。

交叉引用

电路课程 ，第 1 卷，第 6 章：“分压电路和基尔霍夫定律”

学习目标

• 说明焊接实践
• 显示电位器的功能和操作

原理图

插图

说明

连接线必须焊接 连接到电位器端子，不要扭曲或用胶带固定。

由于电位器的作用取决于电阻，因此必须小心地将所有接线连接的电阻控制在最低限度。

焊接确保了连接导体之间的低电阻条件，并为连接提供了非常好的机械强度。

电路组装好后，在外面的两个接线柱上连接一个6伏的电池。

在“雨刷”柱和电池的负极 (-) 端子之间连接一个电压表。该电压表将测量电路的“输出”。

该电路的工作原理是压缩量程：通过调节电位器R3，该电路的电压输出范围被限制在电位器R1和R2设定的范围内。

换句话说，如果将 R1 和 R2 分别设置为从 6 伏电池输出 5 伏和 3 伏，则通过调整 R3 获得的输出电压范围将被限制在 3 到 5 伏之间，以使其满转电位器。

如果只用一个电位器代替这个三电位器电路，全转会产生从0伏到电池满电压的输出电压。

该电路提供的“范围压缩”允许比通常使用单个电位器获得的电压调整更精确。

操作这个电位器网络比使用单个电位器更复杂。

首先，将 R3 电位器顺时针完全旋转，使其滑动器处于原理图所参考的完全“向上”位置（在电气上“最接近”R1 的滑动器端子）。

调节电位器 R1，直到达到电压表指示的电压上限。

将 R3 电位器逆时针完全旋转，使其滑动器处于原理图所参考的完全“向下”位置（电气上“最接近”R2 的滑动器端子）。

调节电位器 R2 直到达到电压下限，如电压表所示。

调节R1或R2电位器中的任何一个时，都会干扰另一个的先前设置。

换句话说，如果最初调整 R1 以从 6 伏电池提供 5.000 伏的上限电压，然后调整 R2 以提供与以前不同的下限电压，则 R1 将不再设置为 5.000伏特。

为获得精确的电压上限和下限，顺时针旋转 R3 以读取和调整 R1 的电压，然后逆时针旋转 R3 以读取和调整 R2 的电压，必要时重复。

从技术上讲，这种一种调整影响另一种调整的现象被称为交互 ，并且由于设置和重新设置调整需要额外的努力，因此通常是不可取的。

将 R1 和 R2 指定为比 R3 小 10 倍的电阻是为了尽量减少这种影响。

如果三个电位器的阻值都相等，R1和R2之间的相互作用会更严重，但可以耐心控制。

请记住，无需精确设置电压上限和下限即可使该电路实现其提高精度的目标。

只要将 R3 的调节范围压缩到低于电池满电压的某个值，我们就会享受到比单个电位器所能提供的精度更高的精度。

一旦设置了电压上限和下限，就可以调整电位器 R3 以在这些限制之间的任何位置产生输出电压。

相关工作表：

• 电位计工作表