Міністерство освіти і науки України
Харківський державний технічний університет радіоелектроніки
Кафедра ПЕЕА
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
по предмету: Елементна база ЕА
на тему: Резистор змінного опору типу А
Розробив
Керівник проекту
2009
Зміст
Введення
1. Аналіз ТЗ
2. Огляд аналогічних конструкцій і вибір напрямку проектування
3. Електричний та конструктивний розрахунок
3.1 Розрахунок резистивного елемента
3.2 Розрахунок контактної пружини
3.3 Теплотехнічний розрахунок
3.4 Розрахунок частотних характеристик
4. Ескізна опрацювання елемента і обгрунтування прийнятих рішень
5. Уточнення і опис конструкції
Висновки
Перелік посилань
Завдання на курсовий проект (роботу) студента
1. Тема проекту (роботи): Резистор змінного опору з круговим обертанням рухомої системи.
2. Термін здачі закінченого проекту (Роботи): 24.04.2023
3. Вихідні дані до проекту (роботи):
R min <10 Ом; R max = 1кОм; P R = 5Вт; О”R max = 5%; ОґR <2%;
ТКR <50 * 10 -6 1 /град;
діаметр осі управління 4мм; max діаметр резистора 25мм; ресурс роботи-10 5 пересувань.
Умови експлуатації:
кліматичні УХЛ 2.1 ГОСТ 15150 - 69;
випуск n = 100 000 шт. /Рік.
Введення
За, останні роки широке застосування отримала радіоелектронна техніка, характер і функції якої вимагають застосування десятків і сотень тисяч різних комплектуючих виробів. Серед них резистори складають значну частину.
Вони виконують відповідальну функцію - перерозподіл електричної енергії між іншими елементами схем - І складають до 50% загального числа елементів радіоелектронної апаратури.
Дротяні резистори знаходять широке застосування, так як вони мають наступні достоїнства:
Можливість виготовлення резисторів з точною величиною номінального опору;
Високу стабільність опору при впливі різних зовнішніх факторів;
Малу величину температурного коефіцієнта опору;
Велику допустиму потужність розсіювання;
Стійкість до електричних перевантажень;
Незначний рівень власних шумів;
Високу радіаційну стійкість;
Високу зносостійкість і ін
Завдяки цим достоїнствам дротяні резистори успішно використовуються в таких радіоелектронних пристроях, до яких пред'являються підвищені вимоги точності і стабільності електричних та експлуатаційних параметрів.
Резистори використовуються в електронній апаратурі, різноманітних системах автоматичного управління і регулювання, в електрообладнанні транспорту і вимірювальній техніці. При допомоги потенціометрів можна не тільки перетворити механічну величину в електричну, але й реалізувати необхідну функціональну залежність між цими величинами.
У цьому курсовому проекті також вирішується завдання конструювання змінного дротяного резистора, призначеного для електричного моделювання фізичних процесів. Вся трудність полягає в тому, що при не великому опорі і розсіюваною потужності він має велику роздільну здатність, що дозволяє віднести його до потенціометрів.
Тобто даний курсовий проект є внеском у процес розвитку дротяних змінних резисторів.
1. Аналіз ТЗ
Згідно технічного завдання необхідно спроектувати резистор змінного опору з такими характеристиками:
номінальний опір R = 10 Ом;
номінальна потужність P = 5 Вт;
роздільна здатність d <2%;
температурний коефіцієнт опору
ТКС = В± (5 Вё 30) Г— 10 -6 1/град;
термо тобто д. з. Т ерс = -2 мкВ/град;
момент обертання m = 0,1 Н/м;
ресурс роботи 10 5 обертань;
випуск n = 10 5 шт/рік;
умови експлуатації:
кліматичні - УХЛ 4.2 ГОСТ 15150-69;
механічні - IV ст. ж. ГОСТ 16962-72.
Майбутній резистор повинен бути згідно ГОСТ 15150-69 по кліматичному виконанню експлуатуватися в мікрокліматичних районах з помірним і холодним кліматом в лабораторних, капітальних житлових та інших подібних приміщеннях. Виходячи з даних, для забезпечення ТКС і Т ерс в якості матеріалу для резистивного елемента по [1.39] вибираємо манганін - мідно-марганцевий сплав, який складається з 83 Вё 86,5% міді, 11 Вё 13,5% марганцю і 2,5 Вё 3,5% нікелю. У манганін
r = 0,42 Вё 0,48 Ом Г— мм 2 /м, ТКС = В± (0,5 Вё 30) Г— 10 -5 1/град, Т орс = 1 мкВ/град.
Намотування резистивного елемента виробимо манганіновим проводом марки ПМТ - твердий, з ізоляцією в один шар з високотвердих емалі і діаметром жили від 0,02 до 0,8 мм.
Так як резистор повинен мати ресурс роботи 10 5 обертань, то необхідно забезпечити хороший контакт пружини струмознімання до резистивної дроті при мінімальному контактному зусиллі і надійну фіксацію встановленого опору.
Для резистивного каркасу потрібно вибирати плоский каркас, так як він має менший об'єм ніж циліндричний.
Номінальна потужність майбутнього резистора дорівнює 2 Вт, що відносить його класу резисторів середньої потужності, тому у нього буде відсутній великий перегрів.
Виробництво резисторів - серійне. За цим потрібно забезпечити простоту виготовлення і використовувати для нього недорогі матеріали.
2. Огляд аналогічних конструкцій і вибір напрямку проектування
Конструкція заданого дротяного змінного резистора в більшій мірі залежить від заданих характеристик. Отже, після аналізу технічного завдання стало відомо, що конструюються резистор повинен мати плоский резистивний елемент з постійним перерізом у вигляді прямокутника.
Так як резистор має великий опір, а відповідно великі розміри резистивного елемента, то для зменшення габаритних розмірів слід зробити резистивний елемент підковоподібної форми.
Аналогічними конструкціями для даного резистора є конструкції дротяних резисторів з коловим переміщенням рухомого контакту СП5-2, СП5-3, СП5-2Т та СП5-3Т. Ці резистори, для приведення в рух ковзаючого контакту, використовують черв'ячну передачу, що небажано використовувати в даному резисторі. Так як ця конструкція через своїх малих розмірів може вийти з ладу раніше часу (за рахунок зносу валу), не забезпечує плавної зміни опору і для створення певного контактного зусилля і фіксації встановленого опору потребує додаткових витрат.
Більш відповідну конструкцію має малогабаритний будівельних резистор СП15-16Б, в якому притиск контактної системи до струмознімання здійснюється за рахунок пружини. Контактна пружина має вигляд консольної балки, що дозволяє вибрати значення контактного зусилля в досить широких межах. Але негативною стороною цих резисторів є їх герметичність, що не дозволяє робити розбирання резистора. Загальним невідповідним елементом цих конструкцій для розроблювального резистора є те, що у них резистивний елемент є струнним і контактна пружина знаходиться між тримачем і резистивним елементом. Пружина, що притискає контактну систему до струмознімання, знаходиться в середині корпусу, створюючи зусилля за рахунок своєї пружності і жорсткості матеріалу корпусу.
Враховуючи ці недоліки в існуючих резисторах, щодо проектованого вибираємо такі напрямки:
Обертання ковзаючого контакту проводити за допомогою пружин;
Фіксація встановленого опору за допомогою пружин;
Створення контактного зусилля з допомогою пластинчастих пружин і стопорних шайб для можливості його регулювання;
струмознімання виконаємо у вигляді консольної пружини кр...
