potentiomètre de précision

PIÈCES ET MATÉRIAUX

• Deux potentiomètres monotour à cône linéaire, 5 kΩ chacun (catalogue Radio Shack n° 271-1714)
• Un potentiomètre monotour à cône linéaire, 50 kΩ (catalogue Radio Shack n° 271-1716)
• Boîte de montage en plastique ou en métal
• Trois bornes de raccordement de style jack « banane » ou autre matériel de borne, pour la connexion au circuit du potentiomètre (catalogue Radio Shack n° 274-662 ou équivalent)

C'est un projet utile à ceux qui veulent un potentiomètre de précision sans dépenser beaucoup d'argent.

Normalement, les potentiomètres multitours sont utilisés pour obtenir des rapports de division de tension précis, mais une alternative moins chère existe en utilisant plusieurs potentiomètres monotours (parfois appelés « 3/4 tours ») connectés ensemble dans un réseau diviseur composé.

Parce qu'il s'agit d'un projet utile, je recommande de le construire sous une forme permanente en utilisant une forme de clôture de projet.

Des fournisseurs tels que Radio Shack proposent de belles boîtes de projet, mais les boîtes achetées dans une quincaillerie générale sont beaucoup moins chères, même si un peu laides.

Le nec plus ultra en matière de faible coût pour une nouvelle boîte sont les boîtes en plastique vendues comme interrupteurs et boîtes de prise de courant pour le câblage électrique domestique.

Les prises « banane » permettent la connexion temporaire de cordons de test et de câbles de raccordement équipés d'extrémités de fiches « banane » assorties.

La plupart des cordons de test des multimètres ont ce style de fiche à insérer dans les prises du multimètre.

Les fiches bananes sont ainsi nommées en raison de leur aspect oblong formé par des bandes d'acier à ressort, qui maintiennent un contact ferme avec les parois de la prise lorsqu'elles sont insérées.

Certaines prises banane sont appelées poteaux de liaison car ils permettent également de fixer solidement les fils lisses.

Les poteaux de reliure ont des manchons à visser qui s'adaptent sur un poteau en métal. Le manchon est utilisé comme écrou pour fixer un fil enroulé autour du poteau, ou inséré à travers un trou perpendiculaire percé à travers le poteau. Une brève inspection de tout poste de reliure clarifiera cette description verbale.

REFERENCES CROISEES

Leçons En Circuits Électriques , Volume 1, chapitre 6 : « Circuits diviseurs et lois de Kirchhoff »

OBJECTIFS D'APPRENTISSAGE

• Pour illustrer la pratique de la soudure
• Pour afficher la fonction et le fonctionnement du potentiomètre

SCHÉMA SCHÉMA

ILLUSTRATION

INSTRUCTIONS

Il est indispensable que les fils de connexion soient soudés aux bornes du potentiomètre, non torsadées ni scotchées.

Étant donné que l'action du potentiomètre dépend de la résistance, la résistance de toutes les connexions de câblage doit être soigneusement contrôlée au strict minimum.

La soudure assure une condition de faible résistance entre les conducteurs joints, et fournit également une très bonne résistance mécanique pour les connexions.

Lorsque le circuit est assemblé, connectez une batterie de 6 volts aux deux bornes extérieures.

Connectez un voltmètre entre la borne « essuie-glace » et la borne négative (-) de la batterie. Ce voltmètre mesurera la "sortie" du circuit.

Le circuit fonctionne sur le principe de la plage compressée :la plage de tension de sortie de ce circuit disponible en ajustant le potentiomètre R₃ est restreint entre les limites fixées par les potentiomètres R₁ et R₂ .

En d'autres termes, si R₁ et R₂ ont été réglés pour produire 5 volts et 3 volts, respectivement, à partir d'une batterie de 6 volts, la plage de tensions de sortie pouvant être obtenues en ajustant R₃ serait limité de 3 à 5 volts pour la rotation complète de ce potentiomètre.

Si un seul potentiomètre était utilisé au lieu de ce circuit à trois potentiomètres, une rotation complète produirait une tension de sortie de 0 volt à la pleine tension de la batterie.

La "compression de plage" offerte par ce circuit permet un réglage de tension plus précis que ce qui serait normalement obtenu à l'aide d'un seul potentiomètre.

L'exploitation de ce réseau de potentiomètres est plus complexe que l'utilisation d'un seul potentiomètre.

Pour commencer, tournez le R₃ potentiomètre à fond dans le sens des aiguilles d'une montre, de sorte que son essuie-glace soit dans la position complètement « haut » comme indiqué sur le schéma de principe (électriquement « le plus proche » de R₁ borne d'essuie-glace).

Ajuster le potentiomètre R₁ jusqu'à ce que la limite supérieure de tension soit atteinte, comme indiqué par le voltmètre.

Tournez le R₃ potentiomètre à fond dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, de sorte que son essuie-glace soit en position complètement « bas » comme indiqué sur le schéma de principe (électriquement « le plus proche » de R₂ borne d'essuie-glace).

Ajuster le potentiomètre R₂ jusqu'à ce que la limite inférieure de tension soit atteinte, comme indiqué par le voltmètre.

Lorsque soit le R₁ ou le R₂ le potentiomètre est réglé, il interfère avec le réglage préalable de l'autre.

En d'autres termes, si R₁ est initialement ajusté pour fournir une limite de tension supérieure de 5 000 volts à partir d'une batterie de 6 volts, puis R₂ est ajusté pour fournir une tension limite inférieure différente de ce qu'elle était auparavant, R₁ ne sera plus réglé sur 5 000 volts.

Pour obtenir des limites de tension supérieure et inférieure précises, tournez R₃ complètement dans le sens des aiguilles d'une montre pour lire et ajuster la tension de R₁ , puis tournez R₃ complètement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre pour lire et ajuster la tension de R₂ , en répétant si nécessaire.

Techniquement, ce phénomène d'un ajustement affectant l'autre est connu sous le nom d'interaction , et il est généralement indésirable en raison de l'effort supplémentaire requis pour définir et réinitialiser les réglages.

La raison pour laquelle R₁ et R₂ ont été spécifiés comme 10 fois moins de résistance que R₃ est de minimiser cet effet.

Si les trois potentiomètres avaient la même valeur de résistance, l'interaction entre R₁ et R₂ serait plus sévère, mais gérable avec patience.

Gardez à l'esprit que les limites de tension supérieure et inférieure n'ont pas besoin d'être définies avec précision pour que ce circuit atteigne son objectif de précision accrue.

Tant que R₃ la plage de réglage est compressée à une valeur inférieure à la tension complète de la batterie, nous bénéficierons d'une plus grande précision qu'un seul potentiomètre pourrait fournir.

Une fois les limites de tension supérieure et inférieure réglées, le potentiomètre R₃ peut être ajusté pour produire une tension de sortie n'importe où entre ces limites.

FICHES DE TRAVAIL CONNEXES :

• Fiche de travail sur les potentiomètres