Potenciómetro de precisión

PIEZAS Y MATERIALES

• Dos potenciómetros lineales de una sola vuelta, de 5 kΩ cada uno (catálogo de Radio Shack # 271-1714)
• Un potenciómetro cónico lineal de una sola vuelta, 50 kΩ (catálogo de Radio Shack n. ° 271-1716)
• Caja de montaje de plástico o metal
• Tres postes de conexión estilo conector "banana", u otro hardware terminal, para la conexión al circuito del potenciómetro (catálogo de Radio Shack # 274-662 o equivalente)

Este es un proyecto útil para aquellos que quieren un potenciómetro de precisión sin gastar mucho dinero.

Por lo general, los potenciómetros de múltiples vueltas se utilizan para obtener relaciones precisas de división de voltaje, pero existe una alternativa más barata utilizando potenciómetros múltiples de una sola vuelta (a veces llamados "3/4 de vuelta") conectados entre sí en una red de divisores compuestos.

Debido a que este es un proyecto útil, recomiendo construirlo de forma permanente utilizando algún tipo de cerramiento del proyecto.

Los proveedores como Radio Shack ofrecen bonitas cajas para proyectos, pero las cajas compradas en una ferretería general son mucho menos costosas, aunque un poco feas.

Lo último en bajo costo para una caja nueva son las cajas de plástico que se venden como interruptores de luz y cajas de receptáculos para cableado eléctrico doméstico.

Los conectores "banana" permiten la conexión temporal de cables de prueba y cables de puente equipados con extremos de enchufe "banana" correspondientes.

La mayoría de los cables de prueba del multímetro tienen este tipo de enchufe para insertarlo en los enchufes del medidor.

Los conectores tipo banana se denominan así debido a su apariencia alargada formada por tiras de acero para resortes, que mantienen un contacto firme con las paredes del gato cuando se insertan.

Algunos conectores banana se denominan postes de unión porque también permiten que los cables planos estén firmemente conectados.

Los postes de encuadernación tienen manguitos atornillables que encajan sobre un poste de metal. El manguito se utiliza como tuerca para asegurar un cable enrollado alrededor del poste, o se inserta a través de un orificio perpendicular perforado a través del poste. Una breve inspección de cualquier publicación vinculante aclarará esta descripción verbal.

REFERENCIAS CRUZADAS

Lecciones de circuitos eléctricos , Volumen 1, capítulo 6:"Circuitos divisores y leyes de Kirchhoff"

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

• Para ilustrar la práctica de soldadura
• Para mostrar la función y operación del potenciómetro

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

ILUSTRACIÓN

INSTRUCCIONES

Es esencial que los cables de conexión estén soldados a los terminales del potenciómetro, no retorcidos ni pegados.

Dado que la acción del potenciómetro depende de la resistencia, la resistencia de todas las conexiones de cableado debe controlarse cuidadosamente al mínimo.

La soldadura asegura una condición de baja resistencia entre los conductores unidos y también proporciona una muy buena resistencia mecánica para las conexiones.

Cuando el circuito esté ensamblado, conecte una batería de 6 voltios a los dos bornes de conexión externos.

Conecte un voltímetro entre el borne del "limpiaparabrisas" y el terminal negativo (-) de la batería. Este voltímetro medirá la "salida" del circuito.

El circuito funciona según el principio de rango comprimido:el rango de salida de voltaje de este circuito está disponible ajustando el potenciómetro R ₃ está restringido entre los límites establecidos por los potenciómetros R ₁ y R ₂ .

En otras palabras, si R ₁ y R ₂ se establecieron para emitir 5 voltios y 3 voltios, respectivamente, de una batería de 6 voltios, el rango de voltajes de salida que se pueden obtener ajustando R ₃ estaría restringido de 3 a 5 voltios para la rotación completa de ese potenciómetro.

Si solo se usara un potenciómetro en lugar de este circuito de tres potenciómetros, la rotación completa produciría un voltaje de salida de 0 voltios al voltaje total de la batería.

La "compresión de rango" que ofrece este circuito permite un ajuste de voltaje más preciso de lo que se obtendría normalmente con un solo potenciómetro.

Operar esta red de potenciómetros es más complejo que usar un solo potenciómetro.

Para comenzar, gire el R ₃ potenciómetro completamente en el sentido de las agujas del reloj, de modo que su limpiaparabrisas esté en la posición totalmente "arriba" como se indica en el diagrama esquemático (eléctricamente "más cercano" a R ₁ Terminal de limpiaparabrisas).

Ajuste el potenciómetro R ₁ hasta que se alcance el límite de voltaje superior, como lo indica el voltímetro.

Gire el R ₃ potenciómetro completamente en sentido antihorario, de modo que su limpiaparabrisas esté en la posición completamente "abajo" como se indica en el diagrama esquemático (eléctricamente "más cercano" a R ₂ Terminal de limpiaparabrisas).

Ajuste el potenciómetro R ₂ hasta que se alcance el límite de voltaje más bajo, como lo indica el voltímetro.

Cuando el R ₁ o el R ₂ potenciómetro ajustado, interfiere con el ajuste previo del otro.

En otras palabras, si R ₁ se ajusta inicialmente para proporcionar un límite de voltaje superior de 5.000 voltios de una batería de 6 voltios, y luego R ₂ se ajusta para proporcionar un voltaje límite inferior diferente de lo que era antes, R ₁ ya no se establecerá en 5.000 voltios.

Para obtener límites de voltaje superior e inferior precisos, gire R ₃ totalmente en el sentido de las agujas del reloj para leer y ajustar el voltaje de R ₁ , luego gira R ₃ totalmente en sentido antihorario para leer y ajustar el voltaje de R ₂ , repitiendo según sea necesario.

Técnicamente, este fenómeno de un ajuste que afecta al otro se conoce como interacción , y generalmente no es deseable debido al esfuerzo adicional requerido para establecer y restablecer los ajustes.

La razón por la que R ₁ y R ₂ se especificaron como 10 veces menos resistentes que R ₃ es minimizar este efecto.

Si los tres potenciómetros tuvieran el mismo valor de resistencia, la interacción entre R ₁ y R ₂ sería más severo, aunque manejable con paciencia.

Tenga en cuenta que los límites de voltaje superior e inferior no necesitan establecerse con precisión para que este circuito logre su objetivo de mayor precisión.

Siempre que R ₃ Si el rango de ajuste está comprimido a un valor menor que el voltaje total de la batería, disfrutaremos de una mayor precisión que la que podría proporcionar un solo potenciómetro.

Una vez establecidos los límites de voltaje superior e inferior, el potenciómetro R ₃ se puede ajustar para producir un voltaje de salida en cualquier lugar entre esos límites.

HOJAS DE TRABAJO RELACIONADAS:

• Hoja de trabajo de potenciómetros