三、產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、導(dǎo)電軌及中心抽頭設(shè)計(jì)

常見單聯(lián)和多聯(lián)電位器一般有三個(gè)引出端，輸出函數(shù)為線性函數(shù)，如圖3-2（a）所示；而當(dāng)函數(shù)必須實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換時(shí)，就需要在導(dǎo)電軌上設(shè)計(jì)中心抽頭，形成四引腳電位器。轉(zhuǎn)換后的輸出函數(shù)示意圖見3-2（b）。

（1）抽頭結(jié)構(gòu)類型及應(yīng)用

常用抽頭結(jié)構(gòu)有電流抽頭和電壓抽頭兩種。

a、電流抽頭：由橫跨電阻元件整個(gè)寬度的導(dǎo)電片構(gòu)成，導(dǎo)電片與電刷的通道垂直，見圖3-3（a）。該抽頭的特點(diǎn)是：電阻元件的線性度會(huì)受抽頭的影響，受影響的幅度取決于電阻元件的相對(duì)尺寸和制作工藝。但是，電流抽頭可以與終端引出端一樣安全的承載等量的電流。

b、電壓抽頭（零寬度抽頭）：由一根與電阻滑道邊沿剛好接觸的導(dǎo)線構(gòu)成，見圖3-3（b）所示。電壓抽頭對(duì)線性度的影響可以忽略。但是這種電壓抽頭傳導(dǎo)電流的能力是有限的。

（2）導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于多聯(lián)電位器對(duì)同步精度有較高要求。電位器的線性度、輸出平滑性，接觸電阻等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)是保證同步精度的主要因素。根據(jù)抽頭結(jié)構(gòu)在電路中應(yīng)用的特點(diǎn)，在多聯(lián)帶中心抽頭電位器導(dǎo)電軌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了避免中心抽頭對(duì)線性度影響，保證多聯(lián)電位器的同步精度，因此將中心抽頭設(shè)計(jì)為電壓抽頭型式，中心抽頭位置設(shè)計(jì)在理論電行程的50±2%，見圖3-4。

2、電刷簧片組件設(shè)計(jì)

電刷對(duì)電位器的許多參數(shù)都有明顯的影響。如接觸電阻、接觸電阻的變化、分辨力、噪聲、額定功率、工作壽命、以及穩(wěn)定性（沖擊和振動(dòng)下）等都與活動(dòng)觸點(diǎn)的設(shè)計(jì)有關(guān)。電刷的材料要有足夠的硬度，以減小觸點(diǎn)的磨損，而且不應(yīng)具有能縮短電阻元件壽命的拋磨性質(zhì)。隨著電刷觸點(diǎn)的增多，能夠減少電位器在激烈振動(dòng)和沖擊下出現(xiàn)觸點(diǎn)脫開而使接觸電阻發(fā)生明顯的變化，從而影響輸出電壓的穩(wěn)定性。

接觸簧片結(jié)構(gòu)決定著產(chǎn)品的接觸壓力，接觸壓力隨簧片的彈性形變而變化。產(chǎn)品的接觸可靠性和旋轉(zhuǎn)壽命主要由簧片的接觸壓力決定。接觸簧片壓力除能通過(guò)破壞導(dǎo)電軌上的絕緣膜而有利于電氣接觸外，還能在撞擊和振動(dòng)下保持接觸的連續(xù)性。不同產(chǎn)品接觸壓力應(yīng)保持在一個(gè)合適的范圍，接觸壓力過(guò)大會(huì)導(dǎo)致電位器壽命下降，接觸壓力過(guò)小則導(dǎo)致電位器接觸可靠性變差。

根據(jù)上述特點(diǎn)及要求，通過(guò)匹配計(jì)算和工藝試驗(yàn)，在設(shè)計(jì)接觸簧片時(shí)，選用彈性好，電性能良好的鈹青銅，材料厚度0.15mm，接觸導(dǎo)電軌一端折彎角度設(shè)計(jì)為30°，保證產(chǎn)品旋轉(zhuǎn)壽命；接觸電極的一端折彎角度設(shè)計(jì)為45°，保證產(chǎn)品活動(dòng)端接觸可靠性。熱處理硬度范圍保持在（300-340HV），使接觸簧片的硬度達(dá)到一定范圍，保證接觸簧片的彈性壓力。零件表面采用鍍金處理，保證零件具有良好的可焊性和電連接性能；電刷（多指刷）采用16根五元合金絲通過(guò)編帶機(jī)編帶成型。兩個(gè)零件通過(guò)錫焊工藝?yán)喂痰暮附釉谝黄?，制作成電刷簧片組件。此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使電位器的接觸壓力在（60-80g）的理想狀態(tài)，保證了5000萬(wàn)周的旋轉(zhuǎn)壽命和接觸可靠性。結(jié)構(gòu)示意圖見圖3-5。

下期介紹：多聯(lián)抽頭式導(dǎo)電塑料電位器（三）“產(chǎn)品關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)介紹之軸與外殼設(shè)計(jì)”，敬請(qǐng)期待