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電位器是一種連續可調的電子元件,它依靠電刷在電阻體上滑動,獲得與電刷位移成一定關系的電壓輸出。實際上,電位器是一種依靠電刷與電阻體的直接機械接觸取出電信號的電子元件,電刷與電阻體之間的接觸是否可靠,有無瞬時脫開,間斷現象,直接影響到電子設備的工作性能。
如若電刷與電阻體之間的接觸不可靠,就會使電子設備的電路中斷,有時竟造成嚴重的后果。據了解,飛行中的飛機就曾出現過因電位器發生接觸間斷而被迫返航的事件。但是,對于電位器的這樣一個很重要的性能,很多使用者在安裝和使用時沒有引起足夠的重視。
隨著電子元件使用領域的不斷擴大,環境因素的影響越來越復雜,條件也越來越苛刻。對振動試驗的要求一也越來越高,頻率范圍大大展寬,加速度也大大提高。例如,飛機、導彈、坦克對元件的作用頻率范圍為10—500Hz或10—2000Hz。這無疑增加了電位器發生電氣間斷的可能性。
浙江慧仁電子有限公司依靠軍品標準的生產經驗和技術,致力于振動試驗對產品可靠性的關注和研究。振動試驗的目的是檢查電位器在規定的頻率范圍內和加速度下是否存在諧振點,以及振動疲勞積累效應。振動試驗能夠為電位器的設計、改進和選擇、使用電位器提供數據,在電位器的生產中,振動試驗還能暴露、剔除個別有材料、工藝缺陷的產品。試驗中,電位器的簧片可能發生抖動,電刷與電阻體之間的接觸可能發生分離,產生電氣間斷現象,即阻值跳變和輸出電壓波動等現象。
如果用歐姆表與電位器串聯來檢查電位器振動下電氣接觸是否受到破壞時,觀察歐姆表的指針是否周期性的擺動,或指示開路。盡管歐姆表對接觸完全斷開的電位器是完全能夠指示的, 但是,在振動狀態下,由于電位器的故障大量表現出來的不是完全開路,而是瞬間彈跳的、周期為毫秒級的“ 間斷”現象。加之歐姆表動圈、指針的慣性,所以這樣的方法是無法正確斷定電位器是否出現問題的。
根據浙江慧仁電子有限公司的試驗結果,提出下面幾點意見,供廣大使用者在選擇使用電位器時作參考:
1.電位器水平方向放置的條件惡劣,即接觸壓力作用線的方向,是加速度的危險方向,安裝、使用電位器時應予以注意。
2.電位器的接觸簧片的幾何尺寸越小,間斷頻率越高;電刷(觸點)的質量越小,耐振性越好。
3.頻率范圍一定時,加速度越大,對電位器的接觸可靠性危害越大,加速度一定時,頻率范圍越寬,電位器發生接觸間斷的幾率增大。
4.頻率范圍、加速度一定時,長時間的振動會給電位器的接觸可靠性帶來不良后果,這是振動疲勞積累所致。