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双触点高精度精密线绕电位器的研制

作 者: 苏剑
导 师: 李绍荣; 李大美
学 校: 电子科技大学
专 业: 电子与通信工程
关键词: 双触点 精密线绕电位器 独立线性精度 自动控制系统 绕组
分类号: TM547.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 16次
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内容摘要


线绕电位器是以电阻合金线为电阻体材料绕制在绝缘骨架上,并和转动系统及其它零件装配而成。它的性能稳定,具有较大的比功率,较小的电阻温度系数,电阻范围从几欧到百千欧,可以达到高的输出特性精度。而精密线绕电位器作为一种工作状态与其移动触点和电阻体相对位置有关的机电转换元件,它能高精度地将机械转动角度转换为对应的电压输出,而且使该电压输出与转轴的角度互为某种特定的函数关系。精密线绕电位器凭借较好的稳定性、优良的独立线性精度、低噪音和较高的旋转寿命,已被广泛应用于军工、航空航天、雷达、计算机、精密机械等行业的各类自动控制系统中。本文基于精密线绕电位器的作用原理,对涉及精密线绕电位器的主要材料选择、结构可靠性考虑、制造工艺考虑、测试系统搭建等方面进行了研究,主要工作包括:1、介绍了线绕电位器作用原理、主要特性、材料选择和绕组参数计算。2、从工程需要出发,设计了双触点、高精度精密线绕电位器,论述了电位器从方案设计阶段再到产品投入使用阶段的全过程,对设计中遇到的问题及其解决方法、加工生产中的关键工艺进行了讨论,并从我厂实际出发,制订出以平行绕线方式来生产制造环形绕组的绕制方案,确立了合理的绕组生产工艺流程。3、通过对双触点、高精度精密线绕电位器的研制,搭建了单圈精密线绕电位器的设计平台和生产平台,并可将该产品的成熟数据推广至其他品种,缩短产品研发周期。本文研制生产的双触点、高精度精密线绕电位器,经过相关性能指标测试,测试结果表明,该产品的指标完全满足设计要求,符合企业军用标准,达到了国内领先水平。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-12
  1.1 研究背景  9
  1.2 国内外研究现状  9-11
  1.3 本文主要内容  11-12
第二章 精密线绕电位器简介  12-29
  2.1 线绕电位器的作用原理  12-14
  2.2 精密线绕电位器的主要特性参数  14-19
  2.3 精密线绕电位器的结构  19-20
  2.4 精密线绕电位器主要材料的选择  20-24
    2.4.1 电阻合金线材料的选择  20-21
    2.4.2 骨架材料的选择  21-22
    2.4.3 电刷、滑动臂和接触簧片材料的选择  22-23
    2.4.4 集流环和引出端材料的选择  23
    2.4.5 转轴、绝缘衬套和外壳材料的选择  23-24
  2.5 绕组参数的计算  24-27
    2.5.1 条形骨架绕组参数的计算  24-26
    2.5.2 环形骨架绕组参数的计算  26-27
  2.6 本章小结  27-29
第三章 WR31 型双触点高精度精密线绕电位器设计  29-39
  3.1 WR31 型双触点高精度精密线绕电位器的设计依据  29-30
  3.2 满足产品高分辨率绕组的设计  30-33
    3.2.1 电阻合金线材的选择  30-31
    3.2.2 绕组骨架的选择及绕线方案的确定  31-32
    3.2.3 产品分辨率的验证计算及绕组设计  32-33
  3.3 簧片组件与电阻合金线材料的匹配设计  33-35
  3.4 WR31 型双触点高精度精密线绕电位器结构方案的选择  35-37
  3.5 精密线绕电位器的失效分析  37-38
  3.6 本章小结  38-39
第四章 WR31 型双触点高精度精密线绕电位器工艺流程  39-57
  4.1 绕组制造工艺的研制  40-44
    4.1.1 绕线  40
    4.1.2 涂漆和成型  40-41
    4.1.3 铣断和校平  41
    4.1.4 分角度和粘绕组  41-44
  4.3 簧片组件的制作  44-45
  4.4 绕组部分组件的制作  45-46
  4.5 装外壳组件  46
  4.6 总装  46-49
  4.7 电位器主要参数的检测  49-53
    4.7.0 内控测试规范表  49-50
    4.7.1 噪音电阻测试  50-51
    4.7.2 独立线性精度测试  51-52
    4.7.3 绝缘电阻和介质耐压的测试  52
    4.7.4 力矩和侧面跳动的测试  52-53
    4.7.5 温度冲击的测试  53
  4.8 产品测试结果及水平对比  53-56
  4.9 本章小结  56-57
第五章 结论和展望  57-58
  5.1 结论  57
  5.2 展望  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-61

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