Непроволочный переменный резистор

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Федеральное агентство по образованию

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра физической электроники (ФЭ)

Курсовая работа

по дисциплине «Материалы и элементы электронной техники»

НЕПРОВОЛОЧНЫЙ ПЕРЕМЕННЫЙ РЕЗИСТОР

Студент группы 321 С.А. Бельский

Руководитель: доцент кафедры ФЭ

Л.Р. Битнер

2012

Задание на курсовую работу

Студенту Бельскому Степану Александровичу

группы 321 факультета электронной техники

Тема: Непроволочный переменный резистор

Исходные данные:

1. Номинальное сопротивление резистора 0−10 кОм

2. ТКС<0. 001 К-1

3. Мощность рассеяния 1 Вт

Перечень вопросов, подлежащих разработке:

1. Материалы для переменных резисторов и технология их получения.

2. Электрические свойства материалов.

3. Выбор материала резистивного элемента и размеров резистора.

4. Выбор материала и конструкции подвижного контакта.

5. Проверочный расчет.

Дата выдачи задания __________ 2012 г. Руководитель Битнер Л. Р.

Содержание

  • Введение
  • 1. Общие сведения о резисторах
  • 1.1 Основные понятия
  • 1.2 Основные параметры
  • 1.3 Область применения
  • 1.4 Классификация и типы
  • 1.5 Характеристики переменных резисторов
  • 2. Материалы для изготовления резистров
  • 2.1 Резистивные материалы
  • 2.2 Материалы подвижного контакта
  • 3. Расчет резистора
  • 3.1 Выбор и расчет размеров нанесения резистивного материала
  • 3.2 Выбор и расчет подвижного контакта
  • 3.3 Расчет корпуса
  • Заключение
  • Список изпользованной литературы

Введение

Все электронные компоненты делятся на два класса активные и пассивные. Резисторы относятся к классу пассивных элементов, так же к наиболее распространенным деталям радиоэлектронной аппаратуры. Принцип работы резисторов основан на использовании свойства материалов оказывать сопротивление протекающему току. Функция резисторов — регулирование и распределение электрической энергии между цепями и элементами схем.

1. Общие сведения о резисторах

1.1 Основные понятия

Резистор представляет собой радиоэлемент, используемый в радиоэлектронных схемах в качестве активного электрического сопротивления и предназначенный для регулирования или ограничения тока в электрических цепях. Резисторы используются для создания требуемого режима питания ламп, транзисторов и микросхем. Принцип их действия основан на свойстве токопроводящих материалов с большим удельным электрическим сопротивлением.

В зависимости от конструкции и материала токопроводящего элемента резисторы подразделяются на непроволочные и проволочные. В непроволочных резисторах токопроводящий элемент изготовляют методом нанесения на керамическое основание тонкого слоя углерода или сплава металлов, обладающих высоким удельным сопротивлением, а в проволочных — его выполняют из проволоки высокоомного материала (константан, манганин, нихром).

По характеру изменения сопротивления резисторы подразделяются на постоянные и переменные, в том числе подстроечные. На электрических принципиальных схемах резисторы изображаются как представлено на рисунке 1. 1 и обозначаются латинской буквой R, далее идет число, указывающее порядковый номер резистора в схеме.

непроволочный переменный резистор контакт

Рисунок 1.1 Изображение резисторов на электрических принципиальных схемах.

1.2 Основные параметры

Основными параметрами резисторов являются: номинальное сопротивление и его допустимое отклонение, номинальная мощность рассеивания, предельное рабочее напряжение, температурный коэффициент сопротивления и шумы.

Номинальное сопротивление постоянных и переменных резисторов указывает значение их сопротивления в омах (Ом), килоомах (кОм) или мегаомах (мОм) и проставляется на резисторах. Установлено шесть рядов номинальных значений сопротивлений: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192. Цифры после букв указывают число номинальных значений в данном ряду.

Допустимое отклонение сопротивления указывает на наибольшее возможное отклонение от номинального значения в сторону увеличения или уменьшения действительного значения активного сопротивления резисторов и выражается в процентах.

Номинальная мощность рассеивания указывает максимально допустимую мощность, которую резистор может рассеивать при длительной электрической нагрузке, нормальных атмосферном давлении и температуре. Непроволочные резисторы изготовляют на номинальную мощность 0,05; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 5 и 10 Вт, а проволочные — 0,2−150 Вт. Как показано на pисунке 1. 2, на принципиальных электрических схемах номинальную мощность рассеивания обозначают условно чёрточками на изображении резистора для мощностей менее одного Ватта и римскими цифрами при мощностях, превышающих один Ватт. Номинальная мощность рассеивания резисторов должна быть на 20−30% больше рабочей рассеиваемой мощности.

Рисунок 1.2 Обозначение номинальной мощности рассеивания.

Предельное рабочее напряжение — это максимально допустимое напряжение, приложенное к выводам резистора, которое не вызывает превышения норм технических условий (ТУ) на электрические параметры. Эта величина задается для нормальных условий эксплуатации и зависит от длины резистора, шага спиральной нарезки, температуры, давления окружающей среды и атмосферного давления. Чем выше температура и ниже атмосферное давление, тем выше вероятность теплового или электрического пробоя и выхода из строя резистора.

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) характеризует относительное изменение сопротивления резистора при изменении температуры окружающей среды на 1 °C. У непроволочных резисторов, ТКС не превышает ±0,04−0,2%, а у проволочных — ±0,003−0,2%.

1.3 Область применения

Непроволочные переменные резисторы используются для плавного изменения напряжений постоянного и переменного токов или других параметров, в частности в качестве регуляторов громкости и тембра радиоприемников, радиол и других радиоаппаратов.

1.4 Классификация и типы

Наибольшее применение получили непроволочные переменные резисторы типа СП, СПО, ТК, ВК и СПЗ. Токопроводящий слой в этих резисторах выполняют из углеродистого или композиционного состава (сажа, бакелитовая смола). Основной элемент конструкции — подковообразная гетинаксовая пластинка с токопроводящим слоем в виде тонкой пленки рисунок 1. 3 На концы токопроводящего слоя нанесены контакты из серебряной пасты, к которым присоединяются выводы. По токопроводящему слою в пределах заданного угла поворота скользит щетка ползуна, приводимая в движение от оси.

Рисунок 1.3 Общее строение непроволочного переменного резистора

Для удобства изменения угла поворота ползуна конец оси резистора выполняется со шлицем под отвертку или с риской для закрепления ручек управления. Полный угол поворота в таких резисторах не менее 250°, а износоустойчивость не менее 20 000 поворотов оси от упора до упора.

По характеру изменения сопротивления в зависимости от угла поворота оси непроволочные переменные резисторы выпускают со следующими функциональными характеристиками рисунок 1. 4:

А — сопротивление между средним и любым из крайних выводов резистора изменяется линейно;

Б — сопротивление между средним и левым выводом при вращении оси по часовой стрелке изменяется по логарифмическому закону;

В — сопротивление между средним и левым выводом при вращении оси по часовой стрелке изменяется по обратнологарифмическому закону;

Е - в пределах первой половины полного угла поворота оси введенное сопротивление изменяется незначительно и далее резко увеличивается;

И — в пределах, первой половины угла поворот, а оси. в веденное сопротивление резко уменьшается, а при дальнейшем повороте оси изменяется незначительно.

Подстроечные пленочные и объемные резисторы изготавливают только с функциональной характеристикой вида А. Регулировочные пленочные резисторы могут, иметь функциональную характеристику любого вида.

Рисунок 1.4 Функциональные характеристики переменных резисторов.

С функциональными характеристиками видов Е и И изготавливают только композиционные сдвоенные регулировочные резисторы с общей осью, причем один из резисторов имеет характеристику вида Е, другой — вида И. Такие резисторы применяют в регуляторах стереобаланса двухканальных стереофонических устройств; один из них включают в левый канал, другой — в правый.

Рассмотрим основные типы непроволочных переменных резисторов. Резисторы С П изготавливают на допустимые мощности рассеяния 0,25; 0,5; 1 и 2 Вт с номинальными величинами сопротивления от 470 Ом до 5 МОм. Допустимое отклонение от номинала составляет для резисторов до 250 кОм ± 20%; выше 250 кОм — ± 30%,

По конструктивному исполнению резисторы СП подразделяются на пять видов: СП-1 — одинарные без стопора оси с фиксатором корпуса; СП-Н — одинарные со стопором оси с фиксатором корпуса; СП — III — сдвоенные без стопора оси с фиксатором корпуса; СП-IV — сдвоенные со стопором оси с фиксатором корпуса; СП-V — без стопора оси и без фиксатора корпуса.

Резисторы СПО (переменные объемные) выпускаются следующих видов: СПО-0,15; СПО-0,5; СПО-1 и СПО-2 (цифры обозначают рассеиваемую мощность в ваттах) по III классу точности. Номинальные значения их: СПО-1 и СПО-2 — от 47 Ом до 4,7 МОм; СПО-0,15 — от 100 Ом до 1 МОм; СПО-0,5 — от 100 Ом до 4,7 МОм. Все виды резисторов СПО имеют только линейную зависимость изменения сопротивления от угла поворота оси и обеспечивают нормальную работу в интервале температур от — 60 до + 80. °С при относительной влажности окружающей среды до 100%. Допустимое рабочее напряжение постоянного и переменного тока резисторов: СПО-0,15 — 100 В, СПО-0,5 — 250 В, СПО-1 — 350 В, СПО-2 — 600 В.

Резисторы СП-К (поверхностные композиционные) предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и пульсирующего тока. Выпускаются нескольких видов с номинальным сопротивлением от 470 Ом до 4,7 МОм, с допустимым отклонением от номинальных значений. ±10, ±20 и ±30%

Резисторы СПЗ. Резисторы СПЗ-1а и СПЗ-16 представляют собой неэкранированные резисторы и применяются в качестве подстроечных в радиовещательных и телевизионных приемниках с печатным монтажом. Резисторы СПЗ-3 выпускаются дисковыми небольших габаритов, с выключателем. Резисторы СПЗ-4 применяются в транзисторных радиоприемниках в качестве регулятора громкости и тембра. Они имеют выключатель питания. Резисторы СПЗ-6 и СПЗ-6А применяются для радиоприемников с печатным монтажом. Резисторы СПЗ-7 состоят из двух переменных резисторов, управляемых общей осью. Они используются в стереофонических двухканальных радиоприемниках и усилителях низкой частоты. Резисторы для регулирования тембра выпускаются с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота оси, а для регулирования громкости — с обратнологарифмической зависимостью. Резисторы СПЗ-8 применяются в автомобильных радиоприемниках в качестве регулятора тембра, громкости и выключателя питания. Регулятор громкости изготовляется с дополнительным отводом для тонкоррекции, Резисторы СПЗ-12 выполняют одинарными без выключателя источника питания. Используются они для регулирования громкости и тембра в радиоприемниках и радиолах I и высшего классов. Резисторы СПЗ-126 и СПЗ-12 В, применяемые для регулирования громкости, выпускаются с одним или двумя дополнительными отводами для подключения цепей ток коррекции.

Изготавливают различные конструктивные варианты непроволочных переменных резисторов: одинарные и сдвоенные (СП, СПЗ-10, СПЗ-17), без стопорения и со стопорением оси (СПЗ-9, СПЗ-6, СПЗ-16, СПУ-1, СПУ-2, СП2−1), для навесного и печатного монтажа (СП4−1, СПЗ-13, СПЗ-16).

Резисторы ТК и В К отличаются от резисторов СП большими размерами и бывают с линейной, логарифмической и обратнологарифмической зависимостью. Резисторы Т К изготовляются с однополюсным выключателем, а ТКД — с двухполюсным. Резисторы типа ВК выпускаются без выключателя с одним или двумя дополнительными отводами. Угол поворота оси составляет около 250°. Номинальная рассеиваемая мощность этих резисторов — 0,2; 0,4 и 0,5 Вт при сопротивлении от 2,5 кОм до 7,5 МОм.

1.5 Характеристики переменных резисторов

Отклонения от заданной кривой определяются допусками. Для резисторов общего применения допуск устанавливается в пределах 2 — 20%, а для прецизионных — в пределах 0,05 — 1%.

Разрешающая способность показывает, при каком наименьшем изменении угла поворота или перемещении подвижной системы может быть различимо изменение сопротивления резистора. У непроволочных резисторов разрешающая способность очень высокая и ограничивается дефектами резистивного элемента и контактной щетки, а также переходным сопротивлением между проводящим слоем и подвижным контактом.

Разрешающая способность переменных проволочных резисторов зависит от числа витков резистивного элемента и определяется изменением сопротивления при перемещении подвижного контакта на один виток. Чем больше витков содержит резистивный элемент, тем выше разрешающая способность. Разрешающая способность резисторов общего применения находится в пределах 0,1 — 3%, а прецизионных — до тысячных долей процента.

Шумами скольжения переменных резисторов принято считать шумы (напряжение помех), возникающие при движении (скольжении) подвижного контакта по резистивному элементу. Причиной таких шумов являются контактная разность потенциалов между щеткой и резистивным элементом, неоднородность структуры переходного контакта и э. д. с., возникающая при быстром вращении подвижной системы. Уровень этих шумов выше уровня тепловых и токовых шумов резистора.

Под износоустойчивостью понимают способность резистора сохранять свои параметры при многократных перемещениях подвижной системы. Износоустойчивость в основном определяется материалом и формой подвижного контакта и резистивного элемента и контактным давлением. При движении происходит износ резистивного элемента и подвижного контакта, интенсивность которого возрастает с увеличением контактного давления. Однако уменьшение контактного давления способствует увеличению шумов вращения и снижению стойкости к механическим воздействиям. Количественно износоустойчивость оценивается максимально допустимым числом циклов перемещения подвижной системы, при котором параметры резистора остаются в пределах норм. Износоустойчивость прецизионных резисторов 105 — 107 циклов, но их вибрационная и ударная стойкость ниже, чем резисторов общего назначения. Регулировочные резисторы общего назначения обладают износоустойчивостью 5000 — 100 000 циклов, а подстрочные — не больше 1000.

2. Материалы для изготовления резистров

Переменный резистор состоит минимум из трех конструктивных частей: основного резистивного элемента, создающего заданную величину сопротивления в электрической цепи, и двух соединительных элементов (выводов), один из которых находится на подвижной системе, обеспечивающих получение хорошего электрического контакта, а так же изменение сопротивления для нужных элементов электрической схемы устройства.

2.1 Резистивные материалы

Основным узлом любого резистора является резистивный элемент. Технические характеристики резистора, в значительной мере зависят от правильного выбора конструкции и материала элемента.

В качестве резистивных материалов непроволочных резисторов используются разнообразные сочетания металлов, полупроводников и диэлектриков. В непроволочных резисторах металлы и сплавы используются в виде очень тонких пленок.

В современных конструкциях резисторов стремятся использовать материалы с большой величиной удельного сопротивления и малым сечением проводящего элемента. Кроме того, они должны обладать высокой стабильностью сопротивления, низким уровнем шумов, повышенной термостойкостью, технологичностью и низкой стоимостью. На практике используют различные материалы, обладающие комплексом необходимых свойств и позволяющие получить резисторы, в лучшей мере удовлетворяющие техническим требованиям.

Точное процентное содержание примесей зависит от требуемого удельного сопротивления в заданном диапазоне.

Резистивные материалы на основе кремния.

Кремневые резистивные сплавы выпускаются марок: РС-4800, РС-3710, РС-3001, РС-1714, РС-1004. В обозначении марок буквы и цифры обозначают: РС — резистивный сплав, две первые цифры — номинальное содержание основного легирующего компонента, две последующие — номинальное содержание второго легирующего компонента.

Сплавы выпускаются в виде порошков, размеры частиц которых: не более 0,040 мм для марки РС-1714; 0,040…0,071 мм для остальных марок (по требованию потребителя сплав марки РС-4800 допускается выпускать с размерами частиц менее 0,040 мм). Количество порошка с размерами частиц, выходящими за указанные пределы, не должно превышать 5% от массы навески, взятой от середины пробы. Порошок не должен содержать посторонних включений.

Химический состав кремневых сплавов приведен в таблице 1.1.

Таблица 1.1 Химический состав кремниевых резистивных сплавов

Марка

Основные компоненты, % (мас.)

Примеси, % (мас.), не более

Cr

Ni

Fe

N2

H2

O2

C

РС-4800

47…49

-

-

0,02

0,003

0,3

0,06

РС-3710

36…39,5

8…11

-

0,02

0,003

0,3

0,06

РС-3001

28…32

-

0,7…1,8

0,02

0,003

0,3

0,06

РС-1714

16,5…18,5

9…12

13…15

-

0,005

0,6

0,05

РС-1004

-

3…6

0,02

0,003

0,3

0,06

Резистивные кремниевые сплавы предназначены для изготовления методом испарения и конденсации в высоком вакууме тонкопленочных резисторов и различных вспомогательных слоев изделий электронной техники. Пленки сплавов РС-4800, РС-3710 и РС-1004 получают методом взрывного испарения, а сплавов РС-3001 и РС-1714 методом испарения навесок порошка (для сплава РС-1714 так же спиртовой суспензии порошка). Материал испарителя — вольфрам, реже углеграфитовая ткань, покрытая полеграфитом. Конфигурация пленочных элементов создается с помощью масок или фотографией. Параметры пленочных резисторов из сплавов РС приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 Технологические характеристики и параметры тонких резистивных пленок РС сплавов

Материалы резистивной пленки

Сопротивление квадрата R, Ом

Допустимая мощность рассеивания, Вт*см^-2

РС-4800

100…1000

5

РС-3710

50…2000

5

РС-3001

800…3000

5

РС-1714

300…500

5

РС-1004

3000…50 000

5

2.2 Материалы подвижного контакта

В переменных резисторах используется механизм со скользящим контактом. К скользящим контактам относятся подвижные контакты, в которых контактирующие части скользят друг по другу без отрыва. Одним из основных факторов для выбора материала является износостойкость. Износ скользящих контактов подразделяют на механический - связан с износом от трения упругого контакта по резистивному материалу; химический (коррозия) — связан с окислением контактной поверхности и образованием непроводящих пленок, зависит от коррозионных свойств материала в условиях нормальной и повышенной температуры (до +300°С); усиливается от повышения влажности и наличия в атмосфере некоторых вызывающих коррозию примесей. В зависимости от назначения, условий эксплуатации и характера износа скользящих контактов к материалам, предназначенным для их изготовления, предъявляют следующие требования: высокая износоустойчивость в соответствующем эксплуатационном режиме за срок службы устройства или прибора; высокая коррозионная устойчивость, обеспечивающая надежность и продолжительность работы в определенных средах; малая величина переходного сопротивления и ее стабильность в процессе работы и длительного хранения в различных условиях внешней среды; малая термо-э. д. с. в паре с медью; технологичность (легкая обрабатываемость, возможность пайки).

Сопротивление в переменных резисторах регулируется с помощью пружин со скользящим контактом. Под скользящим контактом следует понимать ту часть пружины, которая непосредственно скользит по резистивному элементу, осуществляя тем самым электрический контакт со средним выводом переменного резистора.

В одних случаях скользящий контакт выполняется совместно с пружиной из одного и того же материала, в других — в виде накладок, которые в дальнейшем надежно крепятся к пружинам, изготовленным из другого материала. Иногда пружина частично или полностью гальваническим или химическим путем покрывается каким либо металлом, служащим скользящим контактом.

Материалы скользящих контактов должны иметь: высокую коррозийную стойкость в условиях промышленной атмосферы при повышенной температуре и влажности; высокую эрозийную стойкость; малое удельное сопротивление; малую термо-Э. Д. С.; высокую износоустойчивость в паре с выбранной резистивной проволокой; малое и стабильное во времени контактное сопротивление в паре с резистивным материалом.

Износоустойчивость — один из важных параметров переменного резистора, характеризующий его работоспособность при большом количестве циклов движения подвижного контакта.

Как известно, для снижения переходных контактных сопротивлений в конструкциях переменных резисторов часто предусматривается значительное давление подвижного контакта на проводящий элемент. Однако это приводит к увеличению износа последнего при большом числе циклов движения контакта.

Износоустойчивость проводящего элемента резистора зависит от материалов элемента и подвижного контакта, состояния их поверхностей, величины давления подвижного контакта на элемент и т. д.

Наиболее полно вышеперечисленным требованиям удовлетворяют благородные металлы или сплавы на их основе, характеристики которых приведены в таблице 2. 1 и которые широко применяются в скользящих контактах.

Табл.2.1 - Основные характеристики контактных сплавов на основе благородных материалов

Материал

Удельное сопротивление,

ТКС, 1/град.

Т. Э.Д.С. отн. меди,

Твердость по Виккерсу,

Предел прочности

Платина-никель

0. 23

0. 22−0. 71

— (0. 5−5)

160

45

Платина-иридий

0. 24

1. 2

+5. 26

130

63. 3

Платина-рутений

0,46

-

-

240

-

Палладий-серебро-медь

0. 43

0. 03−0. 065

-

125

45−80

Палладий-иридий

0. 26

1. 33

+12. 4

125

37−6

Золото-никель

0. 123

0. 23−0. 94

— (3−5)

100

36

Золото-серебро-никель

0. 118

0. 9

-

80

-

Золото-палладий-никель

0. 23

-

-

120

-

Золото-серебро-платина

0. 149

-

-

112

38

Золото-медь

0. 13−0. 142

0. 53

-

115

59−88

Серебро-золото-палладий

0. 22

-

-

65

-

Серебро-палладий-медь

-

0. 395

-

165

-

3. Расчет резистора

Задание:

1. Номинальное сопротивление резистора 0−10 кОм

2. ТКС<0. 001 К-1

3. Мощность рассеяния 1 Вт

3.1 Выбор и расчет размеров нанесения резистивного материала

В процессе работы резистор нагревается и температура его перегрева НT относительно окружающей среды определяется соотношением:

, K, (3. 1)

гдеНT = ТR — Т0,ТR - температура резистора,

С; Т0 20C — температура окружающей среды;

PR = I2R — мощность электрического тока, рассеиваемая резистором, Вт;

I - ток через резистор, А;

R - электрическое сопротивление резистора, Ом;

S — площадь поверхности резистора, м2;

б15−20 Вт/К*м2 — коэффициент теплоотдачи с единицы площади поверхности резистора, для обычного сухого воздуха.

Нормальной температурой нагрева резистора при его работе считается 4050C.

НT=50−20=30K;

Из формулы (3. 1) выразим площадь поверхности резистора:

Температура максимального нагрева уменьшается с увеличением размеров резистора и зависит от теплостойкости материалов, применяемых для его изготовления, составляющей обычно 105 120 C. Превышение максимальной температуры нагрева ведет к разрушению резистора.

Из формулы расчета мощности: P = U*I=/R находим максимальный ток и напряжение для заданной мощности рассеивания:

P = 1 Вт, =10 кОм,

P = /R, 1 = /10 000 U = 100 В

Взаимосвязь конструктивных и технологических параметров тонкопленочного резистора устанавливается основным уравнением для их расчета:

(3. 3)

где R — сопротивление резистора; с — удельное сопротивление материала резистивной пленки; l — длина резистора; b — ширина резистора; h — толщина резистивной пленки.

(3. 4)

где N — отношение длины резистора к его ширине или число квадратов резистора.

Требуемое сопротивление R = 10кОм. Размер нанесенного резистивного элемента был выбран исходя из площади поверхности резистора, а ширина составляет 10 мм, а длина всей секции 166,7 мм.

Подставляем значения в формулу (3. 2) и рассчитываем значение удельного сопротивления требуемого от резистивного сплава:

В качестве резистивного слоя возьмем «PC-3710», т.к. удельное сопротивление квадрата входит в диапазон для данного сплава, и при толщине примерно 200 нм мы получаем наше удельное сопротивление квадрата

.

Наименование физических и электрических параметров

РС3710

Объемные образцы

Температура плавления, єС

1250±15

Плотность, г/см3

4,6−5,0

Удельное электрическое сопротивление, 10-4 Ом. см

5−7

Температурный коэффициент сопротивления в интервале температур 20−150єС,

10-4 град-1

15−25

Пленки

Удельное поверхностное сопротивление, кОм/квадрат

0,05−2,00

Толщина, нм

15−300

Температурный коэффициент сопротивления в интервале температур от минус 60 до плюс 125єС, 10-4град-1, не более

±2

Допустимая мощность рассеяния, Вт/см2, не более

5

ТКС: К-1

Зная силу тока через поперечное сечение проводника и площадь поперечного сечения S, найдем плотность тока:

.

Для стабильных резисторов рекомендуемое значение j< 1−2 A/mmІ, рассчитанное значение входит в это диапазон.

3.2 Выбор и расчет подвижного контакта

Ширину контактного элемента возьмем равной ширине нанесенного резистивного слоя — h (контакта) = 1 см = м. В качестве элемента выберем сплав — паладия, серебра и меди. Характеристики:

Материал

Удельное сопротивление,

ТКС, 1/град.

Т. Э.Д.С. отн. меди,

Твердость по Виккерсу,

Предел прочности

Платина-рутений

0,46

-

-

240

-

3.3 Расчет корпуса

В качестве подложки для резистивной пленки я использовал ситалл:

Ситалл (СТ-50−1) представляет собой стеклокерамический материал на основе стекла, отличающийся от последнего кристаллической структурой, подобной керамической, но с более мелкими кристаллами и более плотной их упаковкой, исключающей какую-либо пористость материала.

Геометрические размеры — 170×15×0,7 мм

Плотность — 2,65 г/см3 ±0,05

Микротвердость — 705 кгс/мм2

Термостойкость — 210°С

Диэлектрическая проницаемость Е при частоте 1,0 МГц — 8,5 ±0,5

Удельное объемное электрическое сопротивление при температуре 100 °C — 1014 Ом. см

Температурный коэффициент линейного расширения Альфа х 10 7Л-1 в интервале температур от 20 до 300 °C — 52 ±2,0

Электрическая прочность — 47 кВ/мм

Рисунок 3.1 Схема строения резистора

1. Ситалловая подложка

2. Контакты

3. Резистивный элемент

4. Подвижный контакт

Рисунок 3.2 Пример движкового резистора.

Заключение

В ходе данного курсового проекта мы более углубленно изучили непроволочные резисторы. Разобрались в конструктивных особенностях проектирования непроволочных переменных резисторов, также рассмотрели различные используемые резистивные материалы, их достоинства и недостатки. Рассмотрели принцип работы и строение подвижного контакта.

Также был проведен расчет проволочного переменного резистора с определенными параметрами.

Список изпользованной литературы

1. Малинин Р. М. Резисторы. — М.: Энергия, 1969. — 78 с.

2. Б. С. Гальперин — Непроволочные резисторы.

3. Мартюшов К. И., Зайцев Ю. В. Технология производства резисторов. — М.: Высшая школа, 1972. — 312 с.

4. Резисторы. Справочник / Под ред. Четверткова И. И. — М.: Энергоиздат, 1981. — 527 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой