精密ポテンショメータ

部品と材料

• 2つのシングルターンリニアテーパポテンショメータ、各5kΩ（Radio Shackカタログ番号271-1714）
• 1回転、リニアテーパーポテンショメータ、50kΩ（Radio Shackカタログ番号271-1716）
• プラスチックまたは金属製の取り付けボックス
• ポテンショメータ回路に接続するための3つの「バナナ」ジャックスタイルのバインディングポスト、またはその他の端子ハードウェア（Radio Shackカタログ番号274-662または同等のもの）

これは、多額の費用をかけずに高精度のポテンショメータが必要な人に役立つプロジェクトです。

通常、正確な分圧比を得るためにマルチターンポテンショメータが使用されますが、複合分圧器ネットワークで相互に接続された複数のシングルターン（「3/4ターン」と呼ばれることもあります）ポテンショメータを使用するより安価な代替手段があります。

これは便利なプロジェクトなので、何らかの形のプロジェクトエンクロージャを使用して永続的な形で構築することをお勧めします。

Radio Shackなどのサプライヤーは素晴らしいプロジェクトボックスを提供していますが、一般的な金物店で購入したボックスは、少し醜い場合でもはるかに安価です。

新しいボックスの究極の低コストは、家庭用電気配線用のライトスイッチおよびレセプタクルボックスとして販売されているプラ​​スチックボックスです。

「バナナ」ジャックを使用すると、「バナナ」プラグの端が一致するテストリードとジャンパー線を一時的に接続できます。

ほとんどのマルチメータテストリードには、メータジャックに挿入するためのこのスタイルのプラグがあります。

バナナプラグは、挿入時にジャッキの壁とのしっかりとした接触を維持するばね鋼のストリップによって形成された長方形の外観からそのように名付けられました。

一部のバナナジャックは、バインディングポストと呼ばれます。 普通のワイヤーをしっかりと取り付けることもできるからです。

バインディングポストには、金属製のポストにフィットするねじ込み式のスリーブがあります。スリーブは、支柱に巻き付けられたワイヤを固定するためのナットとして使用されるか、支柱に開けられた垂直の穴に挿入されます。バインディングポストを簡単に調べると、この口頭での説明が明確になります。

相互参照

電気回路の教訓 、第1巻、第6章：「分周器回路とキルヒホッフの法則」

学習目標

• はんだ付けの実践を説明するため
• ポテンショメータの機能と操作を表示するには

回路図

イラスト

手順

接続ワイヤをはんだ付けすることが不可欠です。 ねじれたりテープで留めたりするのではなく、ポテンショメータの端子に接続します。

ポテンショメータの動作は抵抗に依存するため、すべての配線接続の抵抗を最小限に注意深く制御する必要があります。

はんだ付けにより、接合された導体間の抵抗が低くなり、接続に非常に優れた機械的強度が提供されます。

回路を組み立てたら、6ボルトのバッテリーを外側の2つのバインディングポストに接続します。

「ワイパー」ポストとバッテリーのマイナス（-）端子の間に電圧計を接続します。この電圧計は、回路の「出力」を測定します。

この回路は、圧縮範囲の原理に基づいて動作します。この回路の電圧出力範囲は、ポテンショメータR ₃ を調整することで利用できます。 ポテンショメータR ₁ によって設定された制限の間に制限されます およびR ₂ 。

つまり、R ₁ の場合 およびR ₂ 6ボルトのバッテリーからそれぞれ5ボルトと3ボルトを出力するように設定されました。出力電圧の範囲は、R ₃ を調整することで得られます。 そのポテンショメータを完全に回転させるには、3ボルトから5ボルトに制限されます。

この3つのポテンショメータ回路の代わりに単一のポテンショメータのみが使用された場合、完全に回転すると、0ボルトから完全なバッテリ電圧までの出力電圧が生成されます。

この回路によって提供される「範囲圧縮」により、単一のポテンショメータを使用して通常得られるよりも正確な電圧調整が可能になります。

このポテンショメータネットワークの操作は、単一のポテンショメータを使用するよりも複雑です。

まず、R ₃ を回します ポテンショメータを時計回りに完全に回して、ワイパーが概略図を参照して完全に「上」の位置にあるようにします（R ₁ に電気的に「最も近い」） のワイパー端子）。

ポテンショメータR ₁ を調整します 電圧計で示されるように、上限電圧に達するまで。

R ₃ を回します ポテンショメータは完全に反時計回りであるため、ワイパーは概略図を参照して完全に「下」の位置にあります（R ₂ に電気的に「最も近い」）。 のワイパー端子）。

ポテンショメータR ₂ を調整します 電圧計で示されるように、電圧の下限に達するまで。

R ₁ のいずれか またはR ₂ ポテンショメータが調整されているため、他のポテンショメータの以前の設定に干渉します。

つまり、R ₁ の場合 最初は6ボルトのバッテリーから5.000ボルトの上限電圧を提供するように調整され、次にR ₂ 以前とは異なる下限電圧R ₁ を提供するように調整されます 5.000ボルトに設定されなくなります。

正確な上限電圧と下限電圧を得るには、R ₃ を回します。 R ₁ の電圧を読み取り、調整するには、時計回りに完全に回します 、次にR ₃ を回します 完全に反時計回りに回して、R ₂ の電圧を読み取って調整します。 、必要に応じて繰り返します。

技術的には、一方の調整が他方に影響を与えるこの現象は、相互作用として知られています。 、調整を設定および再設定するために余分な労力が必要になるため、通常は望ましくありません。

R ₁ が およびR ₂ R ₃ の10分の1の抵抗として指定されました この影響を最小限に抑えることです。

3つのポテンショメータすべての抵抗値が等しい場合、R ₁ 間の相互作用 およびR ₂ 忍耐強く管理できますが、より深刻になります。

この回路が精度を高めるという目標を達成するために、電圧の上限と下限を正確に設定する必要がないことに注意してください。

R ₃ である限り の調整範囲は、完全なバッテリ電圧よりも低い値に圧縮されているため、単一のポテンショメータが提供できるよりも高い精度を享受できます。

電圧の上限と下限を設定したら、ポテンショメータR ₃ これらの制限の間のどこでも出力電圧を生成するように調整できます。

関連するワークシート：

• ポテンショメータワークシート