Резистор переменного сопротивления типа А

Определение температуры перегрева резистивного элемента при установленном тепловом режиме проводится согласно формулы [1.106]:

(3.15)

где - температура перегрева резистивного элемента, град;

P - мощность рассеяния, Вт;

м - среднее значение коэффициента теплоотдачи [1.106],

Вт/мм²·град;

S_{р. е.} - площадь поверхности резистивного элемента, мм², которая определяется по формуле:

Тогда:

3.4 Расчет частотных характеристик

Расчет индуктивности резистивного элемента с прямолинейным каркасом прямоугольного сечения производится по формуле [1.111]:

(3.16)

где L - индуктивность резистивного элемента, Гн;

n - количество витков резистивного элемента;

b - ширина каркаса, мм;

h - высота каркаса, мм;

l -длина каркаса, мм;

Расчет собственной емкости резистивного элемента с каркасом приведенным до круглого сечения изготовленного с диэлектрика производится по формуле [1.111]:

С=0.1k₁k₂d_{k (}3.17)

где С - собственная емкость, пФ;

k₁ - коэффициент, что зависит от соотношения между шагом намотки t_н и диаметром резистивной проволоки;

k₂ - коэффициент, что зависит от соотношения между длиной намотки резистивного элемента l₀ и диаметром каркаса резистивного элемента d_к;

d_к -диаметр каркаса резистивного элемента, мм.

Произведем перерасчет резистивного элемента с прямоугольным сечением в круглый и определим его диаметр.

(3.18)

де a - ширина резистивного элемента, мм;

b - высота резистивного элемента, мм;

Для соотношения t_н/d_k = 1.07 и l₀/d_k = 8.7 коэффициенты k₁ і k₂ согласно графику [1.111] принимают значения:

k₁ = 2.5,k₂ = 3.

Тогда:

4. Эскизная проработка элемента и обоснование принятых решений

В данной работе разрабатывается проволочный резистор переменного сопротивления с прямоугольным резистивным элементом. Резистивная проволока намотана на каркас и согнута в подковообразную форму так, что токосъем происходит в результате кругового движения скользящего контакта. Круговое перемещение обусловлено тем, что при таком изготовлении резистор будет иметь меньшие габаритные размеры. Плоский резистивный элемент выбирается по тому, что большая длина наматываемой проволоки (L=17.63м). При той же длине он займет меньше места, чем цилиндрический.

Токосъем производится с помощью контактной пружины, выполненной из сплава золота и меди в виде консольной балки. Форма объясняется тем, что этот резистор рассчитан на большой ресурс работы, а эта конструкция позволяет создать небольшие и стабильные контактные усилия.

Выбранная резистивная проволока марки ПЭВМТ-1 имеет минимальный ТКС, что значительно повышает стабильность установленного сопротивления. Такая проволока обеспечивает высокое сопротивление (R=2,2кОм), при диаметре проволоки d=0,07 мм. Шаг намотки t_ш=0,075 мм обеспечивает разрешающую способность =0,12.

Для хорошего контакта в резистивном элементе делается выборка глубиной 10…3010^-3мм и имеет 8-10 класс точности.

Токосъем производится с помощью плоской и тонкой пружины, одним концом припаянной к выводу резистора, а другим - к концу контактной пружины. Её конструкция рассчитана на большой строк службы.

Сама пружина жестко закреплена на держателе, который в свою очередь соединен с осью вращения. приводящей в вращение всю контактную систему.

Фиксация установленного сопротивления и образование необходимого контактного усилия достигается с помощью контактных шайб, расположенных на оси вращения. Такая конструкция обеспечивает легкую регулировку контактного усилия, надежную фиксацию сопротивления, не требует больших усилий для перемещения контактной пружины.

Ещё одно достоинство такой конструкции заключается в том, что резистор поддается ремонту, в частности замене стержня пружины на оси. А такая замена существенно продлевает строк службы резистора.

Держатель с контактной пружиной и резистивный элемент помещаются в среди пластмассового корпуса, обеспечивающего изоляцию и защиту от механических воздействий, и удобное крепление резистора.

В целом конструкция проста и надёжна, не требует больших затрат средств и пригодна для серийного производства.

5. Уточнение и описание конструкции