レオスタット範囲制限

部品と材料

相互参照

電気回路の教訓 、第1巻、第5章：「直列および並列回路」

電気回路の教訓 、第1巻、第7章：「直列-並列直並列回路」

電気回路の教訓 、第1巻、第8章：「DCメータリング回路」

学習目標

回路図

イラスト

手順

この実験では、固定値抵抗器とレオスタットとして接続されたポテンショメータを組み合わせることで得られるさまざまな抵抗範囲を調べます。

まず、他の抵抗を接続せずに、10kΩのポテンショメータをレオスタットとして接続します。

ポテンショメータを全可動域で調整すると、抵抗が0Ωから10,000Ωまで滑らかに変化するはずです。

この抵抗範囲の下限を上げて、ポテンショメータの調整を完全にスイープして10kΩから20kΩの範囲に調整できるようにしたいとします。

これは、シリーズに10kΩの抵抗を追加することで簡単に実現できます。ポテンショメータで。

図のように回路に1つ追加し、ポテンショメータを調整しながら総抵抗を再測定します。

調整範囲の下限のシフトは、ゼロキャリブレーションと呼ばれます。、計測学的に。

直列の10kΩ抵抗を追加すると、「ゼロ点」が10,000Ω上にシフトしました。

スパンと呼ばれる範囲の上限と下限の違いただし、回路の範囲は変更されていません。10kΩから20kΩの範囲は、0Ωから10kΩの範囲と同じ10,000Ωスパンです。

このレオスタット回路のスパンもシフトしたい場合は、ポテンショメータ自体の範囲を変更する必要があります。

ポテンショメータを別の値に置き換えることも、抵抗を並列に配置して、より低い値のポテンショメータをシミュレートすることもできます。それで、その最大の得られる抵抗を減らします。これにより、回路のスパンが10kΩからそれ以下に減少します。

ポテンショメータと並列に10kΩの抵抗を追加して、スパンを以前の値の半分（10KΩから5kΩ）に減らします。これで、この回路の校正済み抵抗範囲は10kΩから15kΩになります。

増やすためにできることは何もありませんこのレオスタット回路のスパン。ポテンショメータをより大きな総抵抗の別のものに交換することはできません。

抵抗を並列に追加すると、スパンが減少するだけです。ただし、この回路のゼロ点の校正にはそのような制限はありません。これは、0Ωから始まり、抵抗を直列に追加することで必要に応じて大きくできるためです。

直列並列の組み合わせで創造性を発揮すれば、10KΩの固定値抵抗器だけを使用して多数の抵抗範囲を得ることができます。

たとえば、次の回路を構築することで、7.5kΩから10kΩの範囲を作成できます。

固定値抵抗器とポテンショメータからカスタム抵抗範囲を作成することは、特定の回路、特にメーター回路に必要な正確な抵抗を生成するための非常に便利な手法です。

多くの電気機器（特にマルチメータ）では、抵抗が機器の測定範囲を決定する要因です。

機器の内部抵抗値が正確でない場合、その表示も正確ではありません。

計器回路設計に配置するのに適切な抵抗の固定値抵抗を見つけることはほとんどないため、目的の抵抗を提供するためにカスタム抵抗「ネットワーク」を構築する必要がある場合があります。

抵抗ネットワークの一部としてポテンショメータを使用すると、ネットワークの抵抗が元の値から「ドリフト」した場合に修正する手段が提供されます。

最小スパンのネットワークを設計することで、ポテンショメータの効果が小さくなり、正確な調整が可能になり、メカニズムの偶発的な動きによって重大なキャリブレーションエラーが発生することがなくなります。

さまざまな抵抗「ネットワーク」を試して、総抵抗範囲への影響に注意してください。

関連するワークシート：

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産業技術