Резисторы переменные, постоянные вся истина!
Друзья, всем привет! На дворе зима а календарь говорит мне, что будни перетекают в приятные праздничные выходные, так что самое время для новой статьи. Для тех кто меня не знает, скажу, что меня зовут Владимир Васильев и я веду вот этот самый радиолюбительский блог, так что добро пожаловать!
В прошлой статье мы разбирались с понятием электрического тока и напряжения. В ней буквально на пальцах я постарался объяснить что представляет собой электричество. В помощь применял некие «сантехнические аналогии».
Боле того, я наметил для себя написать ряд обучающих статей для совсем начинающих радиолюбителей- электронщиков, так что дальше будет больше — [urlspan]не пропустите.[/urlspan]
Содержание статьи
Сегодняшняя статья будет не исключением, сегодня я постараюсь как можно подробнее осветить тему резисторов. Резисторы хоть и являются, наверно самыми простыми радиокомпонентами, но у начинающих могут вызвать массу вопросов.
Что такое сопротивление?
Резистор — это пассивный элемент электрической цепи, обладающий фиксированным или переменным значением электрического сопротивления.
Резисторы обладают сопротивление, а что такое сопротивление? Постараемся с этим разобраться.
Чтобы ответить на этот вопрос, давайте вернемся снова к нашей сантехнической аналогии. Под действием силы тяжести или под действием давления насоса, вода устремляется от точки большего давления в точку с меньшим давлением. Так и электрический ток под действием напряжения течет из точки большего потенциала в точку с меньшим потенциалом.
Что может помешать движению воды по трубам? Движению воды может помешать состояние труб, по которым она бежит. Трубы могут быть широкими и чистыми, а могут быть загажены и вообще представлять собой печальное зрелище.
В случае с чистым трубопроводом так и будет, воде будет оказываться наименьшее сопротивление и ее скорость будет практически неизменной. В загаженной трубе сопротивление на водный поток будет значительным, и соответственно скорость движения воды будет не очень.
Хорошо, теперь переносимся из нашей водопроводной модели в реальный мир электричества. Теперь становится понятно, что скорость воды в наших реалиях представляет собой силу тока измеряемую в амперах. Сопротивление которое оказывали трубы на воду, в реальной токоведущей системе будет сопротивление проводов измеряемое в омах.
Как и трубы, провода могут оказывать сопротивление на ток. Сопротивление напрямую зависит от материала из которого сделаны провода. Поэтому совсем не случайно провода часто изготавливают из меди, так как медь имеет небольшое сопротивление.
Другие металлы могут оказывать очень большое сопротивление электрическому току. Так для примера, удельное сопротивление (Ом*мм²) нихрома составляет 1.1Ом*мм². Величину сопротивления нетрудно оценить сравнив с медью у которой удельное сопротивление 0,0175Ом*мм². Неплохо да?
При пропускании тока через материал с высоким сопротивлением, мы можем убедиться, что ток в цепи будет меньше, достаточно провести несложные замеры.
Как выглядит резистор?
В природе встречаются абсолютно различные резисторы. Есть резисторы с постоянным сопротивление, есть резисторы с переменным сопротивлением. И каждый вид резисторов находит свое применение. Так давайте остановимся и постараемся уделить вниманием некоторые из них.
Постоянные резисторы.
Само название говорит о том, что они обладают постоянным фиксированным сопротивлением. Каждый такой резистор изготавливается с определенным сопротивлением, определенной рассеиваемой мощностью.
Рассеиваемая мощность — это еще одна характеристика резисторов, так же как и сопротивление.
Мощность рассеяний говорит о том, какую мощность может рассеять резистор в виде тепла (вы наверное замечали, что резистор во время работы может значительно нагреваться).
Мощность рассеяний говорит о том, какую мощность может рассеять резистор в виде тепла (вы наверное замечали, что резистор во время работы может значительно нагреваться).Естественно, что на заводе не могут изготавливать резисторы абсолютно любые. Поэтому постоянные резисторы имеют определенную точность указываемую в процентах. Эта величина показывает в каких пределах будет гулять результирующее сопротивление.И естественно, чем точнее резистор, тем дороже он будет. Так зачем переплачивать?
Также сама величина сопротивления не может быть любой. Обычно сопротивление постоянных резисторов соответствует определенному номинальному ряду сопротивлений. Эти сопротивления обычно выбираются из рядов типо Е3, Е6, Е12,Е24
Как видите резисторы из ряда Е24 имеют более богатый набор сопротивлений. Но это еще не предел так как существуют номинальные ряды E48, E96, E192.
На электрических схемах постоянные резисторы обозначаются эдаким прямоугольником с выводами.
На самом условном графическом обозначении может надписываться мощность рассеяния.
Переменные резисторы
Вы когда-нибудь обращали внимание на различные «крутилки» в старой аналоговой технике. Например, задумывались ли о том что вы крутите, прибавляя громкость в старом, возможно даже ламповом телевизоре?
Многие регуляторы и различные «крутилки»представляют собой переменные резисторы. Так же как и постоянные резисторы, переменные также имеют различную рассеивающую мощность. Однако их сопротивление может меняться в широких пределах.
Переменные резисторы служат для регулирования напряжения или тока в уже готовом изделии. Как я уже упоминал этим резистором может регулироваться сопротивление в схеме формирования звука. Тогда громкость звука будет меняться пропорционально углу поворота ручки резистора. Так сам корпус находится внутри устройства, а та самая крутилка остается на поверхности.
Более того, бывают еще и сдвоенные , строенные , счетверенные и так далее переменные резисторы.
Обычно их применяют, когда нужно параллельное изменение сопротивления сразу в нескольких участках схемы.
| Условное графическое изображение резистора на электрических схемах. |
Подстроечные резисторы.
Переменный резистор это очень хорошо, но что если нам нужно изменение или подстройка сопротивления лишь на этапе сборки изделия?
Переменный резистор нам в этом не очень подходит. Переменный резистор обладает меньшей точностью нежели постоянный. Это плата за возможность регулировки, в результате которой сопротивление может гулять в некоторых пределах.
Конечно на этапе налаживания изделия может применяться так называемый подборочный резистор. Это обычный постоянный резистор, только при монтаже он подбирается из кучки резисторов с близкими номиналами.
Подбор резисторов имеет место быть когда требуется регулировка параметров изделия и при этом требуется высокая точность работы (чтобы требуемый параметр как можно меньше плавал).
Таким образом нужно чтобы резистор был как можно большей точностью 1% или даже 0,5%.
Так для подстройки параметров схемы чаще всего применяют подстроечные резисторы. Эти резисторы специально придуманы для этих целей. Подстройка осуществляется посредством тоненькой часовой отвертки, причем после достижения требуемой величины сопротивления ползунок резистора часто фиксируют краской или клеем.
| Условное графическое изображение подстроечного резистора |
Формулы и свойства
При выборе резистора, помимо его конструктивной особенности, следует обращать внимания на основные его характеристики. А основными его характеристиками, как я уже упоминал, являются сопротивление и мощность рассеяния.
Между этими двумя характеристиками есть взаимосвязь. Что это значит? Вот допустим в схеме у нас стоит резистор с определенной величиной сопротивления. Но по каким-либо причинам мы выясняем, что сопротивление резистора должно быть значительно меньше того, что есть сейчас.
И вот что получается, мы ставим резистор с значительно меньшим сопротивлением и в соответствии с законом Ома мы можем получить небольшое западло.
Так как сопротивление резистора было большим, а напряжение в цепи у нас фиксированное, то вот что получилось. При уменьшении номинала резистора общее сопротивление в цепи упало, следовательно ток в проводах возрос.
Но что если мы поставили резистор с прежней мощностью рассеяния? При возросшем токе , новый резистор может и не выдержать нагрузки и умереть, его душа улетит вместе с клубком дыма из бездыханного тельца резистора 🙂
Выходит, что при номинале резистора 10 Ом, в цепи будет течь ток равный 1 А. Мощность которая будет рассеиваться на резисторе будет равняться
Видите какие грабли могут подстерегать на пути. Поэтому при выборе резистора, обязательно нужно смотреть его допустимую мощность рассеяния.
Последовательное соединение резисторов
А давайте теперь посмотрим как будут меняться свойства цепи при последовательном расположении резисторов.
Итак у нас есть источник питания и далее стоят последовательно три резистора с различным сопротивлением.
Попробуем определить какой ток протекает в цепи.
Здесь хочется упомянуть, для тех кто не в теме, что электрический ток в цепи только один. Есть правило Кирхгофа, которое гласит что сумма токов втекающих в узел равно сумме токов вытекающих из узла. А так как в данной схеме у нас последовательное расположение резисторов и никаких узлов и в помине нет , то ясно, что ток будет один.
Для определения тока, нам нужно определить полное сопротивление цепи. Находим сумму всех резисторов показанных на схеме.
| Здесь я приведу формулу полного сопротивления при последовательном расположении резисторов. |
Полное сопротивление получилось равным 1101 Ом. Теперь зная что полное напряжение (напряжение источника питания)равно 10 В, а полное сопротивление равно 1101 Ом, тогда ток в цепи равняется I=U/R=10В/1101 Ом=0,009 А =9 мА
Зная ток мы можем определить напряжение, высаживаемое на каждом резисторе.
Для этого также воспользуемся законом Ома. И получается напряжение на резисторе R1 будет равно U1=I*R1=0.009А*1000Ом=9В. Ну и тогда для остальных резисторов U2=0.9В, U3=0.09В. Теперь можно и проверить сложив все эти напряжения, ну и получив в результате значенье близкое напряжению питания.
Ах да вот вам и делитель напряжения. Если сделать отвод после каждого резистора то можно убедиться в наличии еще некоторого набора напряжений. Если при этом использовать равные сопротивления то эффект делителя напряжения будет еще более очевиден.
Кликните для увеличения
На изображении видно как меняется напряжение между разными точками -потенциалами.
Так как резисторы сами по себе являются хорошими потребителями тока, то понятно, что при использовании делителя напряжения, стоит выбирать резисторы с минимальными сопротивлениями. Кстати мощность расходуемая на каждом резисторе будет одинаковой.
Для резистора R1 мощность будет равняться P=I*R1=3.33A*3.33В=11,0889Вт.
Округляем и получаем 11Вт. И каждый резистор естественно должен быть на это рассчитан. Потребляемая мощность всей цепи будет P=I*U=3.33A*10В=33,3Вт.
Сейчас я вам покажу какая мощность будет для резисторов имеющих разное сопротивление.
Кликните для увеличения
Мощность потребляемая всей цепочкой, изображенной на рисунке, будет равняться P=I*U=0.09A*10В=0,9Вт.
Теперь рассчитаем мощность потребляемую каждым резистором:
Для резистора R1: P=I*U=0.09A*0.9В=0,081Вт;
Для резистора R2: P=I*U=0.09A*0.09В=0,0081Вт;
Для резистора R3: P=I*U=0.09A*9В=0,81Вт.
Из этих наших расчетов становится понятной закономерность:
- Чем больше общее сопротивление цепочки резисторов, тем меньше будет ток в цепи
- Чем больше сопротивление конкретного резистора в цепи, тем большая мощность будет на нем выделяться и тем больше он будет греться.
Поэтому становится понятной необходимость подбирать номиналы резисторов в соответствии с их потребляемой мощностью.
Параллельное соединение резисторов
С последовательным расположение резисторов думаю более менее понятно. Так давайте рассмотрим параллельное соединение резисторов.
Здесь на этом изображении схемы показано различное расположение резисторов. Хотя в заголовке я упомянул о параллельном соединении, думаю наличие последовательно соединенного резистора R1 позволит нам разобраться в некоторых тонкостях.
Итак суть заключается в том что последовательная схема соединения резисторов является делителем напряжения, а вот параллельное соединение представляет собой делитель тока.
Рассмотрим это подробнее.
Ток течет от точки с большим потенциалом к точке с меньшим потенциалом. Естественно, что ток из точки с потенциалом 10В стремится к точке нулевого потенциала — земле. Маршрут тока будет : Точка10В —>>точка А—>>точка В—>>Земля.
На участке пути Точка 10 —Точка А, ток будет максимальным, ну просто потому, что ток бежит по прямой и не разделяется на развилках.
Далее по правилу Кирхгофа, ток будет раздваиваться. Получается ток в цепи резисторов R2 и R4 будет одним а в цепи с резистором R3 другим. Сумма токов этих двух участков будет равняться току на самом первом отрезке (от источника питания до точки А).
Давайте рассчитаем эту схему и узнаем значение тока на каждом участке.
Для начала узнаем сопротивление участка цепи резисторов R2, R4
Значение резистора R3 нам известен и равен 100Ом.
Теперь находим сопротивления участка АВ. Сопротивление цепи резисторов, соединенных параллельно будет вычислено по формуле:
Ага, подставили в формулу наши значения для суммы резисторов R2 и R4 (Сумма равна 30 Ом и подставляется вместо формульной R1) и значение резистора R3 равное 100 Ом (Подставляется вместо формульной R2). Вычисленное значение сопротивления на участке АВ равняется 23 Ом.
Как видите выполнив несложные вычисления наша схема упростилась и свернулась и стала нам уже более знакомой.
Ну и полное сопротивление цепи будет равняться R=R1+R2=23Ом+1Ом=24Ом. Это мы нашли уже по формуле для последовательного соединения. Мы это рассматривали так что на этом останавливаться не будем.
Теперь ток на участке до разветвлений (участок Точка 10В —>>Точка А) мы сможем найти по формуле Ома.
I=U/R=10В/24Ом=0,42A . Получилось 0,42 ампера. Как мы уже обсуждали этот ток будет один на всем пути от точки максимального потенциала, до точки А. На участке А В, значение тока будет равно сумме токов с участков полученных после разделения.
Чтобы определить ток на каждом участке между точками А и В, нам нужно найти напряжение между точками А и В.
Оно как уже известно будет меньше напряжения питания 10В. Его мы найдем по формуле U=I*R=0.42A*23Ом=9,66В.
Как вы могли заметить полный ток в точе А (равный сумме токов параллельных участков) умножается на результирующее сопротивление запараллеленных (сопротивление резистора R1 мы не учитываем) участков цепи.
Теперь мы можем найти ток в цепи резисторов R2, R4. Для этого напряжение между точками А и В разделим на сумму этих двух резисторов. I=U/(R2+R4)=9.66В/ 30Ом=0,322А.
Ток в цепи резистора R3 тоже найти не сложно. I=U/R3=9.66В/100Ом=0,097А.
Как видите при параллельно соединении резисторов ток делится пропорционально значениям сопротивлений. Чем больше сопротивление резистора, тем меньше будет ток на этом участке цепи.
В тоже время напряжение между точками А и В, будет относиться к каждому из параллельных участков (напряжение U=9.66В мы использовали для расчетов и там и там ).
Здесь хочется сказать как напряжение и ток распределяются по схеме.
Как я уже говорил ток до разветвления равен сумме токов после развилки. Впрочем умный мужик Кирхгоф нам это уже рассказывал.
Получается следующее: Ток I на развилке разделится на три I1, I2, I3, а затем снова воссоединится в I как было и в самом начале, получаем I=I1+I2+I3.
Для напряжения или разности потенциалов, что есть одно и тоже будет следующее.
Разность потенциалов между точками А и С (далее буду говорить напряжение AC), не равна напряжениям BE, CF,DG. В тоже время напряжения BE, CF,DG , будут равны между собой. Напряжение на участке FH вообще равно нулю, так как напряжению просто не на чем высаживаться (нет резисторов).Думаю тему параллельного соединения резисторов я раскрыл, но если есть еще какие-то вопросы то пишите в комментариях, чем смогу помогу 🙂
Преобразование звезды в треугольник и обратно
Существуют схемы, в которых резисторы соединены так, что не совсем понятно где есть последовательное соединение а где параллельное. И как же с этим быть?
Для этих ситуаций есть способы упрощения схем и вот одни из них это преобразование треугольника в эквивалентную звезду или наоборот, если это необходимо.
Для преобразования треугольника в звезду считать будем по формулам:
Для того чтобы совершить обратное преобразование нужно воспользоваться несколько другими формулами:
С вашего позволения я не буду приводить конкретные примеры, все что требуется это только подставить в формулы конкретные значения и получить результат.
Этот метод эквивалентного преобразования будет служить хорошим подспорьем в мутных случаях, когда не совсем понятно с какой стороны подступиться к схеме. А тут порой поменяв звезду на треугольник ситуация проясняется и становится более знакомой.
Ну чтож дорогие друзья вот и все, что я хотел вам сегодня рассказать. Мне кажется эта информация будет полезной для вас и принесет свои плоды.
Хочу еще добавить, что многое из того что я здесь выложил очень хорошо расписано в книгах «Искусство схемотехники» и «Занимательная микроэлектроника», так что рекомендую прочитать обзорные статьи и скачать себе эти книжки. А будет еще лучше, если вы их раздобудете где-нибудь в бумажном варианте.
P.S. У меня на днях возникла одна идея о том как можно получить интересный способ заработка на знаниях электроники и вообще радиолюбительском хобби так что обязательно [urlspan]подпишитесь на обновления.[/urlspan]
Кроме того относительно недавно появился еще один прогрессивный способ подписки через форму сервиса Email рассылок, так что люди подписываются и получают некие приятные бонусы, так что добро пожаловать.
А на этом у меня действительно все, я желаю вам успехов во всем , прекрасного настроения и до новых встреч.
С н/п Владимир Васильев.
Конструктор ЗНАТОК 320-Znat «320 схем»Конструктор ЗНАТОК 320-Znat «320 схем» — это инструмент, который позволит получить знания в области электроники и электротехники а также достичь понимания процессов происходящих в проводниках.
Конструктор представляет собой набор полноценных радиодеталей имеющих спец. конструктив, позволяющий их монтаж без помощи паяльника. Радиокомпоненты монтируются на специальную плату — основание, что позволяет в конечном итоге получить вполне функциональные радиоконструкции.
Используя этот конструктор можно собрать до 320 различных схем, для построения которых есть развернутое и красочное руководство.
А если подключить фантазию в этот творческий процесс то можно получить бесчисленное количество различных радиоконструкций и научиться анализировать их работу. Этот опыт я считаю очень важен и для многих он может оказаться бесценным.
Вот несколько примеров того, что Вы можете сделать благодаря этому конструктору:
Летающий пропеллер;
Лампа,включаемая хлопком в ладоши или струей воздуха;
Управляемые звуки звездных войн, пожарной машины или скорой помощи;
Музыкальный вентилятор;
Электрическое световое ружье;
Изучение азбуки Морзе;
Детектор лжи;
Автоматический уличный фонарь;
Мегафон;
Радиостанция;
Электронный метроном;
Радиоприемники, в том числе FM диапазона;
Устройство, напоминающее о наступлении темноты или рассвета;
Сигнализация о том, что ребенок мокрый;
Защитная сигнализация;
Музыкальный дверной замок;
Лампы при параллельном и последовательном соединении;
Резистор как ограничитель тока;
Заряд и разряд конденсатора;
Тестер электропроводимости;
Усилительный эффект транзистора;
Схема Дарлингтона.
Подстроечный резистор — это… Что такое Подстроечный резистор?
- Подстроечный резистор
- Категория:
- Пассивные компоненты
Wikimedia Foundation. 2010.
- Black Lagoon
- Маринованные овощи
Смотреть что такое «Подстроечный резистор» в других словарях:
подстроечный резистор — Переменный резистор, предназначенный для подстройки параметров электрической цепи, у которого число перемещений подвижной системы значительно меньше, чем у регулировочного резистора. [ГОСТ 21414 75] Тематики резисторы EN trimming resistor DE… … Справочник технического переводчика
подстроечный резистор — derinamasis varžas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl.
adjustable resistor; trimmer resistor vok. einstellbarer Widerstand, m; Trimmer, m; Trimmerwiderstand, m rus. подстроечный резистор, m pranc. résistance ajustable, f;… … Radioelektronikos terminų žodynasРезистор — Иное название этого понятия «Сопротивление»; см. также другие значения. Шесть резисторов разных номиналов и точности, промаркированные с помощью цветовой схемы Резистор … Википедия
Подстроечный конденсатор — Основа конструкции конденсатора две токопроводящие обкладки, между которыми находится диэлектрик Слева конденсаторы для поверхностного монтажа; справа конденсаторы для объёмного монтажа; сверху керамические; снизу электролитические … Википедия
Потенциометр (резистор) — У этого термина существуют и другие значения, см. Потенциометр (значения). Потенциометр. Потенциометр регулируемый делитель электрического напряжения, представляющий собой, как правило … Википедия
Электрический конденсатор — У этого термина существуют и другие значения, см.
Конденсатор (значения). См. также: варикап Основа конструкции конденсатора две токопроводящие обкладки, между которыми находится диэлектрик … ВикипедияСтабилитрон — У этого термина существуют и другие значения, см. Стабилитрон (значения) … Википедия
Биполярный транзистор — Обозначение биполярных транзисторов на схемах Простейшая наглядная схема устройства транзистора Биполярный транзистор трёхэлектродный полупроводниковый прибор, один из типов транзистора. Электроды подключены к трём последовательно… … Википедия
Варистор — Обозначение на схеме Варистор (англ. vari(able) (resi)stor переменный резистор) полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление (проводимость) которого нелинейно зависит от приложенного напряжения, то есть обладающий… … Википедия
Реостат — Мощный тороидный реостат Реостат (потенциометр, переменное сопротивление, переменный резистор; от др.
греч … Википедия
adjustable resistor; trimmer resistor vok. einstellbarer Widerstand, m; Trimmer, m; Trimmerwiderstand, m rus. подстроечный резистор, m pranc. résistance ajustable, f;… … Radioelektronikos terminų žodynas
Конденсатор (значения). См. также: варикап Основа конструкции конденсатора две токопроводящие обкладки, между которыми находится диэлектрик … Википедия
греч … ВикипедияРеостат, потенциометр, подстроечный резистор многооборотный
Реостат
Реостат — самое простое применение резистора переменного сопротивления. Реостат имеет всего два вывода: первый — это один конец резистивного слоя, а второй — это вывод движимого ползунка. Поворот шпинделя изменяет сопротивление между двумя контактами от минимума до максимума. Иногда можно видеть, что в качестве реостата используется пер. резистор с тремя выводами. Но в этом случае один его из крайних выводов замкнут с выводом ползунка. Таким образом получается тот же самый двухвыводной элемент. Реостаты часто используются для изменения силы электрического тока, например при изменении яркости свечения электроламп.
Потенциометр
Потенциометр — это переменный резистор, использующий все три вывода. В этом виде они обычно используются для изменения напряжения, например для регулировки звука в звуковых усилителях мощности.
Если оба крайних вывода потенциометра подключить к какому-либо источнику питания, то между выводом ползунка и нулевым выводом источника питания мы можем получать напряжение от нуля вольт до напряжения источника питания.
Подстроечный резистор
Подстроечный резистор — это миниатюрная версия стандартного переменного резистора. Они разработаны для установки непосредственно на печатную плату и регулируются только при настройке схемы. Например для настройки чувствительности какого-нибудь датчика или установки усиления усилителя мощности. Для управления подстроечным резистором нужна маленькая отвёртка или что-то другое, похожее на неё. Так же, как и подстроечные конденсаторы, подстроечные резисторы бывают однооборотные и многооборотный, сделанные по принципу червячной передачи. Но в отличие от них, для работы с подстроечным резистором не нужна специальная настроечная отвёртка. Близкое нахождение вблизи резистора руки или стальной отвёртки никак не влияет на его сопротивление .
Многооборотные подстроечные резисторы используются в тех участках схемы, где нужна прецизионная точность в установке нужного сопротивления. Однооборотными подстр. рез-ми большой точности настройки добиться невозможно.
Подстроечные резисторы
Подстроечный резистор СП5
(червячный)
Подстроечный резистор
РЕЗИСТОРЫ
Продолжаем наш цикл справочных материалов для начинающих радиолюбителей, и в этой статье мы поговорим о резисторах, они присутствуют в любой электронной схеме, даже самой простой. Делятся они на два вида: переменные и постоянные. Распространенные постоянные резисторы, используемые в электронных схемах, имеют мощность от 0.125 до 2 Ватт. Если быть более точным, то это ряд 0.125 Вт, 0.25 Вт, 0.5 Вт, 1 Вт, 2 Вт. Конечно, есть и более мощные резисторы, например проволочные, но они редко используются в электронных схемах. На рисунке ниже изображены внешний вид и габариты резисторов, а также их обозначения на принципиальных схемах.
Схематическое обозначение постоянных резисторов
Резисторы переменные
Конструкция переменного резистора
У этого резистора между первым и вторым контактом (на рисунке), другими словами между крайними выводами сопротивление неизменно, а между средним и крайними выводами изменяется при вращении ручки резистора. К этому слою обладающему сопротивлением прилегает подвижный контакт, соединенный с центральным выводом. Очень часто при интенсивном использовании регулятором, этот слой сажи истирается, и сопротивление резистора при вращении ручки резистора изменяется скачкообразно, становясь иногда даже больше максимального положенного по номиналу. Из-за этого износа и происходит шуршание и треск из динамиков, а иногда при сильном износе звучание пропадает совсем. Переменные резисторы бывают как одинарные, так и сдвоенные, сдвоенные обычно используются в устройствах со стерео звучанием. Также к переменным резисторам относятся подстроечные резисторы:Подстроечный резистор
Также переменные резисторы бывают однооборотные и многооборотные. Схематическое изображение переменного и подстроечного резистора на рисунке ниже:Схематическое изображение переменного резистора
Цветовая маркировка резисторов
Прецизионные резисторы цветовая маркировка
На таких схемах номинал резистора обозначается следующим образом, например: 150 означает 150 Ом (единицы измерения не указываются), 100 К означает 100 КилоОм, 2 М означает 2 МегаОма. Иногда при сборке какой-либо схемы нужного номинала нет под рукой, но есть много резисторов других номиналов, в таком случае может помочь последовательное или параллельное соединение резисторов. Формулы подсчета всем известны из учебников физики, но если кто подзабыл, приведу здесь их:При последовательном соединении
При параллельном соединении
В последнее время многие переходят на SMD детали, из них наиболее распространены резисторы размеров 0805 и 1206. Определить номинал SMD резистора очень просто, первые две цифры показывают сопротивление резистора, третья цифра количество нулей. Пример: нанесена маркировка 332, это значит 33 плюс два нуля, получается 3300, то есть 3.
3 КилоОма. Менее распространены в электронике, но тем не менее находят применение терморезисторы и фоторезисторы. На рисунке ниже изображено схематическое изображение терморезисторов:
Терморезисторы схематическое изображение
У терморезисторов сопротивление зависит от температуры. Если с повышением температуры сопротивление терморезистора увеличивается, то температурный коэффициент сопротивления ТКС положительный, если же с повышением температуры сопротивление уменьшается, то ТКС отрицательный. Терморезистор изображен на фотографии ниже:Терморезистор фото
Фоторезистор схематическое изображение
Фоторезистор — внешний вид
Привожу типовую схему включения полупроводникового фотодетектора:Типовая схема полупроводникового фотодетектора
Форум по деталям
Как понизить сопротивление переменного резистора. Переменный резистор. Но как это относится к резисторам
В схемах радиоэлектронной аппаратуры одним из наиболее часто встречающихся элементов является , другое его название это сопротивление. У него есть целый ряд характеристик, среди которых есть мощность. В этой статье мы поговорим о резисторах, что делать, если у вас нет подходящего по мощности элемента, и почему они сгорают.
Характеристики резисторов
1. Основной параметр резистора — это номинальное сопротивление.
2. Второй параметр, по которому его выбирают — это максимальная (или предельная) рассеиваемая мощность.
3. Температурный коэффициент сопротивления — описывает, насколько изменяется сопротивление, при изменении его температуры на 1 градус Цельсия.
4. Допустимое отклонение от номинала. Обычно разброс параметров резистора от одного заявленного в пределах 5-10%, это зависит от ГОСТ или ТУ по которому он произведен, существуют и точные резисторы с отклонением до 1%, обычно стоят дороже.
5. Предельное рабочее напряжение, зависит от конструкции элемента, в бытовых электроприборах с напряжением питания 220В могут применяться практически любые резисторы.
6. Шумовые характеристики.
7. Максимальная температура окружающей среды. Это такая температура, которая может быть при достижении максимальной рассеиваемой мощности самого резистора. Об этом подробнее поговорим позже.
8. Влаго- и термоустойчивость.
Есть еще две характеристики, о которых начинающие чаще всего не знают, это:
На низких частотах (например, в пределах звукового диапазона до 20 кГц), существенного влияния в работу схемы они не вносят.
В высокочастотных приборах, с рабочими частотами в сотни тысяч и выше герц существенное влияние вносит даже расположение дорожек на плате и их форма.
Из курса физики многие отлично помнят формулу мощности для электричества, это: P=U*I
Отсюда следует, что она линейно зависит от тока и напряжения. Ток же через резистор зависит от его сопротивления и приложенного к нему напряжению, то есть:
Падение напряжения на резисторе (сколько на его выводах остаётся напряжения от приложенного к цепи, в которой он установлен), так же зависит от тока и сопротивления:
Теперь объясним простыми словами, что такое мощность у резистора и куда она выделяется.
У любого металла есть своё удельное сопротивление, это такая величина, которая зависит от структуры этого самого металла. Когда носители зарядов (в нашем случае электроны), под воздействием электрического тока протекают через проводник, они сталкиваются с частицами, из которого состоит металл.
В результате этих столкновений затрудняется движение тока.
Если очень обобщенно сказать, то получается, так, что чем плотнее структура металла, тем сложнее протекать току (тем больше сопротивление).
На картинке пример кристаллической решетки, для наглядности.
Из-за этих столкновений выделяется тепло. Это можно представить, как если бы вы шли через толпу (большое сопротивление), где вас еще и толкают, или если бы шли по пустому коридору, где вы сильнее вспотеете?
То же самое происходит и с металлом. Мощность выделяется в виде тепла. В некоторых случаях это плохо, потому что так снижается коэффициент полезного действия прибора. В других ситуациях — это полезное свойство, например . В лампах накаливания за счет своего сопротивления спираль раскаляется до яркого свечения.
Но как это относится к резисторам?
Дело в том, что резисторы применяют для ограничения тока при питании каких-либо устройств, или элементов цепи, или для задания режимов работы полупроводниковым приборам. Мы описывали это . Из формулы выше станет ясно, что ток снижается, за счет снижения напряжения.
Лишнее напряжение можно сказать, что сгорает в виде тепла на резисторе, мощность при этом считается по той же формуле, что и общая мощность:
Здесь U — это количество вольт «сожженных» на резисторе, а I — это ток, который через него протекает.
Выделение тепла на резисторе объясняется законом Джоуля-Ленца, который связывает количество выделенной теплоты с током и сопротивлением. Чем больше первое или второе, тем больше выделится тепла.
Чтобы было удобно из этой формулы, путем подстановки закона Ома для участка цепи, выведено еще две формулы.
Для определения мощности через приложенное напряжение к резистору:
Для определения мощности через ток, протекающий через резистор:
Немного практики
Для примера, давайте определим, какая мощность выделяется на резистор номиналом в 1 Ом, подключенного к источнику напряжения в 12В.
Для начала посчитаем ток в цепи:
Теперь мощность по классической формуле:
P=12*12=144 Вт.
Одного действия при расчетах можно избежать, если пользоваться вышеупомянутыми формулами, давайте это проверим:
P=12^2/1=144/1=144 Вт.
Всё сходится. Резистор будет выделять тепло с мощностью в 144Вт. Это условные значения, взятые в качестве примера. На практике таких резисторов вы не встретите в радиоэлектронной аппаратуре, исключением являются большие сопротивления для регулирования двигателей постоянного тока или пуска мощных синхронных машин в асинхронном режиме.
Какие бывают резисторы и как они обозначаются на схеме
Ряд мощностей резисторов стандартен: 0.05 (0.62) — 0.125 — 0.25 — 0.5 — 1 — 2 — 5
Это типовые номиналы распространенных резисторов, бывают и большие значения, или другие величины. Но этот ряд наиболее распространен. При сборке электроники используют схему электрическую принципиальную, с порядкового номера элементов. Реже указываться номинальное сопротивление, еще реже указывается номинальное сопротивление и мощность.
Чтобы быстро определить мощность резистора на схеме были введены соответствующие УГО (условные графические обозначения) по ГОСТ. Внешний вид таких обозначений и их расшифровка представлены в таблице ниже.
Вообще эти данные, а также название конкретного типа резистора указываются в перечне элементов, там же указывается и разрешенный допуск в %.
Внешне, они отличаются размером, чем мощнее элемент, тем больше его размер. Больший размер увеличивает площадь теплообмена резистора с окружающей средой. Поэтому тепло, которое выделяется при прохождении тока через сопротивление, быстрее отдаётся воздуху (если окружающая среда воздух).
Это значит, что резистор может греться с большей мощностью (выделять определенное количество тепла в единицу времени). Когда температура сопротивления достигает определенного уровня, сначала начинает выгорать внешний слой с маркировкой, дальше сгорает резистивный слой (пленка, проволока или что-то другое).
Чтобы вы оценили, как сильно может греться резистор, взгляните на нагрев спирали разобранного мощного резистора (более 5 Вт) в керамическом корпусе.
В характеристиках был такой параметр, как допустимая температура окружающей среды.
Она указывается, для правильного подбора элемента. Дело в том, что раз мощность резистора ограничена способностью отдать тепло и, при этом, не перегреться, а для отдачи тепла, т.е. охлаждения элемента путем конвекции или принудительным потоком воздуха должна быть как можно большая разница температур элемента и окружающей среды.
Поэтому если вокруг элемента слишком жарко он быстрее нагреется и сгорит, даже если электрическая мощность на нем ниже максимально рассеиваемой. Нормальной температурой является 20-25 градусов Цельсия.
В продолжение этой темы:
Что делать, если нет резистора нужной мощности?
Частой проблемой радиолюбителей является отсутствия резистора нужной мощности. Если у вас есть резисторы мощнее, чем нужно — ничего страшного в этом нет, можно ставить не задумываясь. Лишь бы он влез по размеру. Если все имеющиеся резисторы по мощности меньше, чем нужно — это уже проблема.
На самом деле решить этот вопрос достаточно просто. Вспомните законы последовательного и параллельного соединения резисторов.
1. При последовательном соединении резисторов сумма падений напряжений на всей цепочке равняется сумме падений на каждом из них. А ток, протекающий через каждый резистор равен общему току, т.е. в цепи из последовательно соединенных элементов протекает ОДИН ток, но приложенные к каждому из них напряжения РАЗНЫЕ, определяются по закону Ома для участка цепи (см. выше) Uобщ=U1+U2+U3
2. При параллельном соединении резисторов падение на всех напряжения равны, а ток, протекающий в каждой из ветвей обратно пропорционален сопротивлению ветви. Общий ток цепочки из параллельно соединенных резисторов равен сумме токов каждой из ветвей.
На этой картинке изображено всё вышесказанное, в удобной для запоминания форме.
Так, как при последовательном соединении резисторов снизится напряжение на каждом из них, а при параллельном соединении ток, то если P=U*I
Мощность, выделяемая на каждом из них, снизится соответствующим образом.
Поэтому, если у вас нет резистора 100 Ом на 1 Вт, его можно почти всегда заменить 2 резисторами на 50 Ом и 0.
5 Вт соединенными последовательно, или 2 резисторами на 200 Ом и 0.5 Вт соединенными параллельно.
Я не просто так написал «ПОЧТИ ВСЕГДА». Дело в том, что не все резисторы одинаково хорошо переносят ударные токи, в некоторых цепях, например связанные с зарядом конденсаторов большой ёмкости, в первоначальный момент времени переносят большую ударную нагрузку, которая может повредить его резистивный слой. Такие связки нужно проверять на практике или путем долгих расчетов и чтением технической документации и ТУ на резисторы, чем почти никогда и никто не занимается.
Заключение
Мощность резистора — это величина не менее важная, чем его номинальное сопротивление. Если не уделять внимания подбору сопротивлений нужно мощности, то они будут перегорать и сильно греться, что плохо в любой цепи.
При ремонте аппаратуры, особенно китайской, ни в коем случае не пытайтесь ставить резисторы меньшей мощности, лучше поставить с запасом, если есть такая возможность поместить его по габаритам на плате.
Для стабильной и надежной работы радиоэлектронного устройства нужно подбирать мощность, как минимум, с запасом в половину от предполагаемой, а лучше в 2 раза больше. Это значит, что если по расчетам на резисторе выделяется 0.9-1 Вт, то мощность резистора или их сборки должна быть не меньше, чем 1.5-2 Вт.
Резистор — это элемент электрической схемы, который обладает сопротивлением электрическому току. Классифицируют два типа резисторов: постоянные и переменные (подстроечные). При моделировании той или иной электрической схемы, а также при ремонте электронных изделий, возникает необходимость использовать резистор определенного номинала. Хотя и существует множество различных номиналов постоянных резисторов, в данный момент под рукой может не оказаться требуемого, либо резистора с таким номиналом не существует. Чтобы выйти из такой ситуации, можно использовать как последовательное так и параллельное соединение резисторов. О том, как правильно произвести расчет и подбор различных номиналов сопротивлений, будет рассказано в этой статье.
Последовательное соединение резисторов — это самая элементарная схема сборки радиодеталей, оно применяется для увеличения общего сопротивления цепи. При последовательном соединении, сопротивление используемых резисторов просто складывается, а вот при параллельном соединении необходимо производить расчет по нижеописанным формулам. Параллельное соединение необходимо для снижения результирующего сопротивления, а также для увеличения мощности, несколько параллельно подключенных резисторов имеют большую мощность, чем у одного.
На фотографии можно увидеть параллельное подключение резисторов.
Ниже представлена принципиальная схема параллельного соединения резисторов.
Общее номинальное сопротивление необходимо рассчитывать по следующей схеме:
R(общ)=1/(1/R1+1/R2+1/R3+1/R n).
R1, R2, R3 и Rn — параллельно подключенные резисторы.
Когда параллельное соединение резисторов состоит всего из двух элементов, в таком случае общее номинальное сопротивление можно высчитать по следующей формуле:
R(общ)=R1*R2/R1+R2.
R(общ) — общее сопротивление;
R1, R2 — параллельно подключенные резисторы.
В радиотехнике существует следующее правило: если параллельное подключение резисторов состоит из элементов одного номинала, то результирующее сопротивление можно высчитать, разделив номинал резистора на количество соединенных резисторов:
R(общ) — общее сопротивление;
R — номинал параллельно подключенного резистора;
N — количество соединенных элементов.
Важно учитывать, что при параллельном соединении результирующее сопротивление всегда будет ниже, чем сопротивление самого малого по номиналу резистора.
Приведем практический пример: возьмем три резистора, со следующими значениями номинального сопротивления: 100 Ом, 150 Ом и 30 Ом. Проведем расчет общего сопротивления, по первой формуле:
R(общ)=1/(1/100+1/150+1/30)=1/(0,01+0,007+0,03)=1/0,047=21,28Ом.
После расчета формулы мы видим, что параллельное соединение резисторов, состоящее из трех элементов, с наименьшим номиналом 30 Ом, в результате дает общее сопротивление в электрической цепи 21,28 Ом, что ниже наименьшего номинального сопротивления в цепи почти на 30 процентов.
Параллельное соединение резисторов чаще всего используют в тех случаях, когда необходимо получить сопротивление с большей мощностью. В таком случае необходимо взять резисторы одинаковой мощности и с одинаковым сопротивлением. Результирующая мощность в таком случае рассчитывается путем умножения мощности одного элемента сопротивления на общее количество параллельно подключенных резисторов в цепи.
Например: пять резисторов с номиналом в 100 Ом и с мощностью 1 Вт в каждом, подключенные параллельно, имеют общее сопротивление 20 Ом и мощность 5 Вт.
При последовательном подключении тех же резисторов (мощность так же складывается), получим результирующую мощность 5 Вт, общее сопротивление составит 500 Ом.
Для любого радиолюбителя резистор – деталь, которая нужна практически в каждой даже простейшей схеме. В тривиальной ситуации сопротивление – это катушка из провода, который плохо проводит электрический ток, в качестве металла часто используют константан.
Для переменного или постоянного резистора в экспериментальных целях можно использовать графит, стержень из которого находится внутри простого карандаша.
Он имеет неплохую электропроводность. Поэтому для самодельного резистора нужен тонкий его слой, который можно нанести на бумагу и комбинировать нужное сопротивление до нескольких сотен килоом.
Базируясь на свойствах графита построим работающую модель резистора на бумажном носителе. При этом будем исходить из простой арифметики: чем длиннее проводник, тем больше его электрическое сопротивление.
На фото ниже индикатор показывает в мегаомах.
На табло видно, что полоса графита, которая в 2 раза длиннее, имеет, соответственно, в 2 раза больший показатель сопротивления. Обратите внимание, что ширина полос одинакова.
Широкий проводник имеет меньшее сопротивление.
Полоску из графита, нанесенную на бумагу, легко превратить в экспериментальный переменный резистор, или, иначе назовем его – реостат.
Идея отлично подойдет для уроков физики. Использован материал с сайта samodelnie.ru
(постоянными резисторами), а в этой части статьи поговорим о , или переменных резисторах .
Резисторы переменного сопротивления , или переменные резисторы являются радиокомпонентами, сопротивление которых можно изменять от нуля и до номинального значения. Они применяются в качестве регуляторов усиления, регуляторов громкости и тембра в звуковоспроизводящей радиоаппаратуре, используются для точной и плавной настройки различных напряжений и разделяются на потенциометры и подстроечные резисторы.
Потенциометры применяются в качестве плавных регуляторов усиления, регуляторов громкости и тембра, служат для плавной регулировки различных напряжений, а также используются в следящих системах, в вычислительных и измерительных устройствах и т.п.
Потенциометром называют регулируемый резистор, имеющий два постоянных вывода и один подвижный. Постоянные выводы расположены по краям резистора и соединены с началом и концом резистивного элемента, образующим общее сопротивление потенциометра. Средний вывод соединен с подвижным контактом, который перемещается по поверхности резистивного элемента и позволяет изменять величину сопротивления между средним и любым крайним выводом.
Потенциометр представляет собой цилиндрический или прямоугольный корпус, внутри которого расположен резистивный элемент, выполненный в виде незамкнутого кольца, и выступающая металлическая ось, являющаяся ручкой потенциометра. На конце оси закреплена пластина токосъемника (контактная щетка), имеющая надежный контакт с резистивным элементом. Надежность контакта щетки с поверхностью резистивного слоя обеспечивается давлением ползунка, выполненного из пружинных материалов, например, бронзы или стали.
При вращении ручки ползунок перемещается по поверхности резистивного элемента, в результате чего сопротивление изменяется между средним и крайними выводами. И если на крайние выводы подать напряжение, то между ними и средним выводом получают выходное напряжение.
Схематично потенциометр можно представить, как показано на рисунке ниже: крайние выводы обозначены номерами 1 и 3, средний обозначен номером 2.
В зависимости от резистивного элемента потенциометры разделяются на непроволочные и проволочные .
1.1 Непроволочные.
В непроволочных потенциометрах резистивный элемент выполнен в виде подковообразной или прямоугольной пластины из изоляционного материала, на поверхность которых нанесен резистивный слой, обладающий определенным омическим сопротивлением.
Резисторы с подковообразным резистивным элементом имеют круглую форму и вращательное перемещение ползунка с углом поворота 230 — 270°, а резисторы с прямоугольным резистивным элементом имеют прямоугольную форму и поступательное перемещение ползунка. Наиболее популярными являются резисторы типа СП, ОСП, СПЕ и СП3. На рисунке ниже показан потенциометр типа СП3-4 с подковообразным резистивным элементом.
Отечественной промышленностью выпускались потенциометры типа СПО, у которых резистивный элемент впрессован в дугообразную канавку. Корпус такого резистора выполнен из керамики, а для защиты от пыли, влаги и механических повреждений, а также в целях электрической экранировки весь резистор закрывается металлическим колпачком.
Потенциометры типа СПО обладают большой износостойкостью, нечувствительны к перегрузкам и имеют небольшие размеры, но у них есть недостаток – сложность получения нелинейных функциональных характеристик. Эти резисторы до сих пор еще можно встретить в старой отечественной радиоаппаратуре.
1.2. Проволочные.
В проволочных потенциометрах сопротивление создается высокоомным проводом, намотанным в один слой на кольцеобразном каркасе, по ребру которого перемещается подвижный контакт. Для получения надежного контакта между щеткой и обмоткой контактная дорожка зачищается, полируется, или шлифуется на глубину до 0,25d.
Устройство и материал каркаса определяется исходя из класса точности и закона изменения сопротивления резистора (о законе изменения сопротивления будет сказано ниже). Каркасы изготавливают из пластины, которую после намотки провода сворачивают в кольцо, или же берут готовое кольцо, на которое укладывают обмотку.
Для резисторов с точностью, не превышающей 10 – 15%, каркасы изготавливают из пластины, которую после намотки провода сворачивают в кольцо. Материалом для каркаса служат изоляционные материалы, такие как гетинакс, текстолит, стеклотекстолит, или металл – алюминий, латунь и т.п. Такие каркасы просты в изготовлении, но не обеспечивают точных геометрических размеров.
Каркасы из готового кольца изготавливают с высокой точностью и применяют в основном для изготовления потенциометров. Материалом для них служит пластмасса, керамика или металл, но недостатком таких каркасов является сложность выполнения обмотки, так как для ее намотки требуется специальное оборудование.
Обмотку выполняют проводами из сплавов с высоким удельным электрическим сопротивлением, например, константан, нихром или манганин в эмалевой изоляции. Для потенциометров применяют провода из специальных сплавов на основе благородных металлов, обладающих пониженной окисляемостью и высокой износостойкостью. Диаметр провода определяют исходя из допустимой плотности тока.
2. Основные параметры переменных резисторов.
Основными параметрами резисторов являются: полное (номинальное) сопротивление, форма функциональной характеристики, минимальное сопротивление, номинальная мощность, уровень шумов вращения, износоустойчивость, параметры, характеризующие поведение резистора при климатических воздействиях, а также размеры, стоимость и т.п. Однако при выборе резисторов чаще всего обращают внимание на номинальное сопротивление и реже на функциональную характеристику.
2.1. Номинальное сопротивление.
Номинальное сопротивление резистора указывается на его корпусе. Согласно ГОСТ 10318-74 предпочтительными числами являются 1,0 ; 2,2 ; 3,3 ; 4,7 Ом, килоом или мегаом.
У зарубежных резисторов предпочтительными числами являются 1,0 ; 2,0 ; 3,0 ; 5.0 Ом, килоом и мегаом.
Допускаемые отклонения сопротивлений от номинального значения установлены в пределах ±30%.
Полным сопротивлением резистора считается сопротивление между крайними выводами 1 и 3.
2.2. Форма функциональной характеристики.
Потенциометры одного и того же типа могут отличаться функциональной характеристикой, определяющей по какому закону изменяется сопротивление резистора между крайним и средним выводом при повороте ручки резистора. По форме функциональной характеристики потенциометры разделяются на линейные и нелинейные : у линейных величина сопротивления изменяется пропорционально движению токосъемника, у нелинейных она изменяется по определенному закону.
Существуют три основных закона: А — Линейный, Б – Логарифмический, В — Обратно Логарифмический (Показательный). Так, например, для регулирования громкости в звуковоспроизводящей аппаратуре необходимо, чтобы сопротивление между средним и крайним выводом резистивного элемента изменялось по обратному логарифмическому закону (В). Только в этом случае наше ухо способно воспринимать равномерное увеличение или уменьшение громкости.
Или в измерительных приборах, например, генераторах звуковой частоты, где в качестве частотозадающих элементов используются переменные резисторы, также требуется, чтобы их сопротивление изменялось по логарифмическому (Б) или обратному логарифмическому закону. И если это условие не выполнить, то шкала генератора получится неравномерной, что затруднит точную установку частоты.
Резисторы с линейной характеристикой (А) применяются в основном в делителях напряжения в качестве регулировочных или подстроечных.
Зависимость изменения сопротивления от угла поворота ручки резистора для каждого закона показано на графике ниже.
Для получения нужной функциональной характеристики большие изменения в конструкцию потенциометров не вносятся. Так, например, в проволочных резисторах намотку провода ведут с изменяющимся шагом или сам каркас делают изменяющейся ширины. В непроволочных потенциометрах меняют толщину или состав резистивного слоя.
К сожалению, регулируемые резисторы имеют относительно невысокую надежность и ограниченный срок службы. Часто владельцам аудиоаппаратуры, эксплуатируемой длительное время, приходится слышать шорохи и треск из громкоговорителя при вращении регулятора громкости. Причиной этого неприятного момента является нарушение контакта щетки с токопроводящим слоем резистивного элемента или износ последнего. Скользящий контакт является наиболее ненадежным и уязвимым местом переменного резистора и является одной из главной причиной выхода детали из строя.
3. Обозначение переменных резисторов на схемах.
На принципиальных схемах переменные резисторы обозначаются также как и постоянные, только к основному символу добавляется стрелка, направленная в середину корпуса. Стрелка обозначает регулирование и одновременно указывает, что это средний вывод.
Иногда возникают ситуации, когда к переменному резистору предъявляются требования надежности и длительности эксплуатации. В этом случае плавное регулирование заменяют ступенчатым, а переменный резистор строят на базе переключателя с несколькими положениями. К контактам переключателя подключают резисторы постоянного сопротивления, которые будут включаться в цепь при повороте ручки переключателя. И чтобы не загромождать схему изображением переключателя с набором резисторов, указывают только символ переменного резистора со знаком ступенчатого регулирования . А если есть необходимость, то дополнительно указывают и число ступеней.
Для регулирования громкости и тембра, уровня записи в звуковоспроизводящей стереофонической аппаратуре, для регулирования частоты в генераторах сигналов и т.д. применяются сдвоенные потенциометры , сопротивления которых изменяется одновременно при повороте общей оси (движка). На схемах символы входящих в них резисторов располагают как можно ближе друг к другу, а механическую связь, обеспечивающую одновременное перемещение движков, показывают либо двумя сплошными линиями, либо одной пунктирной линией.
Принадлежность резисторов к одному сдвоенному блоку указывается согласно их позиционному обозначению в электрической схеме, где R1.1 является первым по схеме резистором сдвоенного переменного резистора R1, а R1.2 — вторым. Если же символы резисторов окажутся на большом удалении друг от друга, то механическую связь обозначают отрезками пунктирной линии.
Промышленностью выпускаются сдвоенные переменные резисторы, у которых каждым резистором можно управлять отдельно, потому что ось одного проходит внутри трубчатой оси другого. У таких резисторов механическая связь, обеспечивающая одновременное перемещение, отсутствует, поэтому на схемах ее не показывают, а принадлежность к сдвоенному резистору указывают согласно позиционному обозначению в электрической схеме.
В переносной бытовой аудиоаппаратуре, например, в приемниках, плеерах и т.д., часто используют переменные резисторы со встроенным выключателем, контакты которого задействуют для подачи питания в схему устройства. У таких резисторов переключающий механизм совмещен с осью (ручкой) переменного резистора и при достижении ручкой крайнего положения воздействует на контакты.
Как правило, на схемах контакты включателя располагают возле источника питания в разрыв питающего провода, а связь выключателя с резистором обозначают пунктирной линией и точкой, которую располагают у одной из сторон прямоугольника. При этом имеется в виду, что контакты замыкаются при движении от точки, а размыкаются при движении к ней.
4. Подстроечные резисторы.
Подстроечные резисторы являются разновидностью переменных и служат для разовой и точной настройки радиоэлектронной аппаратуры в процессе ее монтажа, наладки или ремонта. В качестве подстроечных используют как переменные резисторы обычного типа с линейной функциональной характеристикой, ось которых выполнена «под шлиц» и снабжена стопорным устройством, так и резисторы специальной конструкции с повышенной точностью установки величины сопротивления.
В основной своей массе подстроечные резисторы специальной конструкции изготавливают прямоугольной формы с плоским или кольцевым резистивным элементом. Резисторы с плоским резистивным элементом (а ) имеют поступательное перемещение контактной щетки, осуществляемое микрометрическим винтом. У резисторов с кольцевым резистивным элементом (б ) перемещение контактной щетки осуществляется червячной передачей.
При больших нагрузках используются открытые цилиндрические конструкции резисторов, например, ПЭВР.
На принципиальных схемах подстроечные резисторы обозначаются также как и переменные, только вместо знака регулирования используется знак подстроечного регулирования.
5. Включение переменных резисторов в электрическую цепь.
В электрических схемах переменные резисторы могут применяться в качестве реостата (регулируемого резистора) или в качестве потенциометра (делителя напряжения). Если в электрической цепи необходимо регулировать ток, то резистор включают реостатом, если напряжение, то включают потенциометром.
При включении резистора реостатом задействуют средний и один крайний вывод. Однако такое включение не всегда предпочтительно, так как в процессе регулирования возможна случайная потеря средним выводом контакта с резистивным элементом, что повлечет за собой нежелательный разрыв электрической цепи и, как следствие, возможный выход из строя детали или электронного устройства в целом.
Чтобы исключить случайный разрыв цепи свободный вывод резистивного элемента соединяют с подвижным контактом, чтобы при нарушении контакта электрическая цепь всегда оставалась замкнута.
На практике включение реостатом применяют тогда, когда хотят переменный резистор использовать в качестве добавочного или токоограничивающего сопротивления.
При включении резистора потенциометром задействуются все три вывода, что позволяет его использовать делителем напряжения. Возьмем, к примеру, переменный резистор R1 с таким номинальным сопротивлением, которое будет гасить практически все напряжение источника питания, приходящее на лампу HL1. Когда ручка резистора выкручена в крайнее верхнее по схеме положение, то сопротивление резистора между верхним и средним выводами минимально и все напряжение источника питания поступает на лампу, и она светится полным накалом.
По мере перемещения ручки резистора вниз сопротивление между верхним и средним выводом будет увеличиваться, а напряжение на лампе постепенно уменьшаться, отчего она станет светить не в полный накал. А когда сопротивление резистора достигнет максимального значения, напряжение на лампе упадет практически до нуля, и она погаснет. Именно по такому принципу происходит регулирование громкости в звуковоспроизводящей аппаратуре.
Эту же схему делителя напряжения можно изобразить немного по-другому, где переменный резистор заменяется двумя постоянными R1 и R2.
Ну вот, в принципе и все, что хотел сказать о резисторах переменного сопротивления . В заключительной части рассмотрим особый тип резисторов, сопротивление которых изменяется под воздействием внешних электрических и неэлектрических факторов — .
Удачи!
Литература:
В. А. Волгов — «Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры», 1977 г.
В. В. Фролов — «Язык радиосхем», 1988 г.
М. А. Згут — «Условные обозначения и радиосхемы», 1964 г.
Переменные резисторы, конструктивное исполнение и их назначение
Переменные резисторы применяются для регулирования силы тока и напряжения. По конструктивному исполнению они делятся на одинарные и сдвоенные, одно — и многооборотные, с выключателем и без него, с кольцевым и полосковым резистивным элементом; по назначению — на подстроечные для разовой или периодической подстройка аппаратуры и регулировочные для многократной регулировки в процессе эксплуатации аппаратуры; по материалу резистивного элемента — на проволочные и непроволочные; по характеру изменения сопротивления (функциональной зависимости) — на резисторы с линейной (группа А), обратно логарифмической (группа Б), логарифмической (группа В) и другими функциональными зависимостями.
Типы переменных резисторов
Регулируемые переменные резисторы, как говорит само название, являются радиоэлементами, сопротивление которых можно изменять (регулировать) от нуля до номинального значения. Условное графическое обозначение переменного резистора состоит (рис. 1) из символа постоянного резистора и стрелки, символизирующей элемент конструкции (так называемый движок), посредством которого осуществляется электрический контакт с токопроводящим элементом резистора.
В радиоаппаратуре находят применение переменные резисторы с отводами от токопроводящего элемента. Такие резисторы используют, например, в тонкомпенсированных регуляторах громкости (с помощью этих регуляторов удается сохранить естественное звучание при малых уровнях громкости). На схемах (рис. 2) отводы изображают отрезками линий электрической связи, присоединенными к противоположной движку широкой стороне символа резистора.
Для одновременного регулирования громкости и тембра в стереофонической аппаратуре используют сдвоенные переменные резисторы, представляющие собой два переменных резистора, управляемых вращением одной (общей) оси.
На схемах символы резисторов, входящих в сдвоенный переменный резистор, стараются расположить рядом, а механическую связь движков друг с другом показывают в этом случае двумя тонкими параллельными линиями (рис. 3, а). Если же сделать этого не удается и обозначения резисторов оказываются в разных участках схемы, механическую связь изображают тонкой штриховой линией (рис. 3, б).
Часто переменные резисторы конструктивно объединяют с одним или двумя выключателями. В этом случае (рис. 4) рядом с условным обозначением переменного резистора (со стороны символа движка) помещают жирную точку с отрезком тонкой штриховой линии, обозначающей механическую связь с выключателем, причем расположение точки относительно движка указывает направление его перемещения, в конце которого контакты выключателя переводятся в исходное (показанное на схеме) положение.
Подстроенные резисторы — разновидность регулируемых резисторов. Их сопротивление можно изменять только с помощью инструмента (чаще всего — отвертки). Используют такие резисторы в тех случаях, когда сопротивление цепи необходимо подбирать с высокой точностью при налаживании или в процессе эксплуатации. В качестве подстроечных радиолюбители часто применяют обычные переменные резисторы.
Условное графическое обозначение подстроечного резистора почти такое же, как и у рассмотренных выше переменных. Отличие — только в символе движка (рис, 5).
Саморегулируемые резисторы — это резисторы, сопротивление которых изменяется под действием внешних факторов. Наиболее часто в радио технике используют терморезисторы (термисторы), изменяющие свое сопротивление под действием температуры окружающей среды, и варисторы, сопротивление которых зависит от приложенного напряжения. И те и другие на схемах изображают основным символом резистора, перечеркнутым наклонной линией с изломом внизу (знак нелинейного саморегулирования). Внешний фактор показывают обще принятыми буквенными обозначениями: для терморезисторов — t (рис. 6, а), для варисторов — U (рис. 6, б).
Как паять переменный резистор — flagman-ug.ru
Что такое подстроечный резистор: описание устройства и область его применения
Чтобы понять, что такое подстроечный резистор, и зачем он нужен, предлагаем ознакомиться с подробной статьей. Из нее вы узнаете все об области применения и тонкостях работы с данной деталью. А тех, кто дочитает интересный материал до конца, в конце статьи ждет небольшой бонус – документ с ГОСТ 24237-84 (Общие технические условия по резисторам).
В статье разобраны главные принципы работы подстроечных резисторов, характеристики и различия в этих деталях. В качестве бонуса в статье читатель найдет видео c наглядным разбором устройства. Интересующие подробности можно уточнить в комментариях, эксперты ответят на любые ваши вопросы.
Что это за резистор
Подстроечный резистор — это миниатюрная версия стандартного переменного резистора. Они разработаны для установки непосредственно на печатную плату и регулируются только при настройке схемы. Например, для настройки чувствительности какого-нибудь датчика или установки усиления усилителя мощности.
Для управления подстроечным резистором нужна маленькая отвертка или что-то другое, похожее на нее. Так же, как и подстроечные конденсаторы, подстроечные резисторы бывают однооборотные и многооборотный, сделанные по принципу червячной передачи.
Но в отличие от них, для работы с подстроечным резистором не нужна специальная настроечная отвертка. Близкое нахождение вблизи резистора руки или стальной отвертки никак не влияет на его сопротивление. Подстроечный резистор регулируется обычной отверткой, которая вставляется в специальный паз регулировочного механизма, связанного с круговым ползунком.
Многооборотные подстроечные резисторы используются в тех участках схемы, где нужна прецизионная точность в установке нужного сопротивления. Однооборотными подстроечными резисторами большой точности настройки добиться невозможно.
Подстроечные резисторы служат для одноразовой настройки сопротивления, например в качестве потенциометров на схемах обратной связи импульсных источников питания всегда можно встретить подстроечные резисторы. Существуют также многооборотные подстроечные резисторы.
Поэтому подстроечные резисторы не являются очень стойкими и прочными, по сравнению с переменными резисторами, и рассчитаны максимум на несколько десятков циклов регулировки. Очевидно, что подстроечный резистор никогда не заменит переменный, и если этот принцип нарушить, то можно поплатиться низкой надежностью конструируемого устройства.
Как проверить исправность мультиметром
Для измерения сопротивления понадобится цифровой мультиметр. Для того, чтобы замерять сопротивление, нам нужно повернуть крутилку на “измерение сопротивления”. С помощью палочки мы можем крутить резистор по часовой стрелке, либо против часовой стрелки, тем самым меняя сопротивление между средним контактом и двумя крайними контактами. Правила при измерении сопротивления:
- Прижимайте щупы с некоторой силой к выводам резистора. Тем самым вы исключите появление контактного сопротивления, которое при слабом нажатии будет суммироваться с измеряемым сопротивлением.
- При измерении сопротивления резистора на печатной плате, еще раз убедитесь, что плата обесточена. Потом отпаяйте один конец резистора и уже тогда замеряйте его сопротивление.
- Не касайтесь выводов резистора при измерении его сопротивления! Тело человека в среднем обладает сопротивлением около 1 КилоОма и зависит от многих факторов. Поэтому, касаясь выводов резистора при измерении сопротивления вы вносите погрешность в измерения.
- Если вы хотите, как можно точнее измерить сопротивления резистора, зачистите его выводы либо с помощью ножа, либо с помощью самой нежной наждачной бумаги. В этом случае вы уберете слой окисла, который в некоторых случаях вносит ощутимую погрешность в измерение сопротивления.
Ставим щупы по крайним контактам. Замеряем полное сопротивление переменного резистора. Для того, чтобы проверить рабочий ли он, крутим ручку переменного резистора до упора против часовой стрелки и замеряем сопротивление между левым и средним контактом. Должно получиться близко к нулю.
Далее крутим ручку по часовой стрелке, но не до конца. Замеряем снова сопротивление между средним и левым контактом, далее между средним и правым. В сумме должен получиться результат сопротивления двух крайних контактов.
Предлагаем также почитать интересный материал про малоизвестные факты о двигателях постоянного тока в другой нашей статье.
Типы и виды устройства
Типов подстроечных резисторов на современном рынке множество. Это и неразборные подстроечные резисторы типа СП4-1, залитые эпоксидным компаундом, и предназначенные для аппаратуры оборонного назначения и подстроечные типа СП3-16б для вертикального монтажа на плату.
При изготовлении бытовой аппаратуры, на платы впаивают маленькие подстроечные резисторы, которые, кстати, могут по мощности достигать 0,5 ватт. В некоторых из них, например в СП3-19а, в качестве резистивного слоя применяется металлокерамика.
Есть и совсем простые подстроечные резисторы на основе лаковой пленки, такие как СП3-38 с открытым корпусом, уязвимые для влаги и пыли, и мощностью не более 0,25 ватт. Такие резисторы регулируются диэлектрической отверткой, дабы избежать случайного короткого замыкания. Такие простые резисторы часто встречаются в бытовой электронике, например в блоках питания мониторов.
Некоторые подстроечные резисторы имеют герметичный корпус, например R-16N2, они регулируются специальной отверткой, и являются более надежными, поскольку на резистивную дорожку не попадает пыль и не конденсируется влага.
Мощные трехваттные резисторы типа СП5-50МА в корпусе имеют отверстия для вентиляции, в них проводник намотан в форме тороида, а контактный ползунок скользит по нему при повороте ручки отверткой.
В некоторых телевизорах с ЭЛТ до сих пор можно встретить высоковольтные подстроечные резисторы, такие как НР1-9А, сопротивлением 68 МОм и номинальной мощностью 4 ватта. По сути, это набор металлокерамических резисторов в одном корпусе, а типичное рабочее напряжение для данного резистора составляет 8,5 кВ, при максимуме в 15 кВ. Сегодня подобные резисторы встроены в ТДКС.
В аналоговой аудиоаппаратуре можно встретить ползунковые или движковые переменные резисторы, типа СП3-23а, которые отвечают за регулировку громкости, тембра, баланса и т. д. Это линейные резисторы, которые бывают и сдвоенными, как например СП3-23б.
Подстроечные многооборотные резисторы часто встречаются в электронной аппаратуре, в измерительных приборах и т. д. Их механизм позволяет точно регулировать сопротивление, и количество оборотов измеряется несколькими десятками.
Червячная передача делает возможным медленный поворот и плавное перемещение скользящего контакта по резистивной дорожке, благодаря чему схемы настраиваются очень и очень точно.
Например, подстроечный многооборотный резистор СП5-2ВБ настраивается именно посредством червячной передачи внутри корпуса, и для полного прохода всей резистивной дорожки нужно совершить 40 оборотов отверткой. Резисторы данного типа в разных модификациях имеют мощность от 0,125 до 1 ватта, и рассчитаны на 100 — 200 циклов регулировки.
Это далеко не полный обзор типов и видов детали. Как мы видим из предыдущего описания, подстроечные резисторы по своей сути близки к переменным, но строго говоря, ими не являются. В данном видеоролике кратко, но доходчиво рассказано о том, как переделать подстроечный резистор в переменный.
Получение значения с устройства при помощи ардуино
То, что ножка резистора подключена к аналоговому пину ардуино, позволяет отловить 1024 положения потенциометра, это даст возможность довольно точно производить подстройку.
Ниже приведен код с подробными комментариями. Чтобы посмотреть значения с подстроечного резистора можно выводить информацию на дисплей или индикатор, но в примере все проще – результат можно посмотреть в мониторе порта.
// пин для получения данных
int pin_rezistor = A0;
// переменная для хранения значения
// порт работает на чтение
// соединение с компьютером для дебага
// получаем значение с пина
У резистора есть три ножки: первая, отставленная отдельно, будет использоваться для считывания значения, а к двум другим будут подключены плюс и минус. Для считывания данных необходимо использовать аналоговый пин arduino, например, pin A0.
Чистка подстроечника обычным спиртом
Резистор в схемах может стать грязным, его ползунковая дорожка со временем покрывается слоем пыли. И чтобы вернуть электрическому сопротивлению прежнюю работоспособность его нужно просто почистить.
Делается чистка подстроечных резисторов достаточно просто и быстро. Лучше всего для этих целей использовать чистый спирт. Различные средства типа для снятия лака, самогон, очистители лучше не применять, так как в них могут содержаться примеси, отрицательно влияющие на чистоту резистора.
Чтобы лучше овладеть материалом, рекомендуем также прочитать следующий материал: все что нужно знать о шаговых электродвигателях.
Итак, разбираем резистор (если на нем имеется защитный кожух), для этого обычно достаточно разогнуть небольшие металлические зажимчики на самом корпусе резистора после чего нужно снять эту крышку. Внутри резистора мы увидим дорожку, по которой двигается ползунок среднего вывода резистора. Именно эту дорожку и нужно почистить спиртом от грязи.
Удобно делать так: взять шприц (допустим на 2 куба), набрать в него спирта, и аккуратно через иголку шприца нанести несколько капель прямо на дорожку резистора. После этого мы начинаем в разные стороны вращать это сопротивление, чтобы спирт разошелся по всей дорожке и тем самым расчистил путь для ползунка.
В принципе и этого достаточно, чтобы после сборки и установки подстроечного резистора на свое рабочее место схемы мы наслаждались нормальной его работой без прежних неполадок. Хотя если позволяет место на самом резисторе, можно еще аккуратно пройтись и ваткой, что полностью уберет всю грязь с ползунковой дорожки.
Ну, а далее нам нужно обратно собрать наш обновленный резистор и поставить его на свое рабочее место. В большинстве случаев после такой чистки электрическое сопротивление полностью восстанавливается, пропадает прерывистость его работы.
Сложные случаи очистки
В очень редких случаях дело не в грязи, а например разрушении этой дорожки в результате чрезмерного перегрева. Это может произойти в случае, когда случайно на этот резистор было подано слишком большое напряжение, а мощность этого сопротивления недостаточно большая, чтобы быстро рассеять выделяемое тепло от большого тока. Вот и происходит сильный нагрев дорожки переменного резистора с последующим ее разрушением. Тут уж чистка спиртом не поможет.
Нужна полная замена этого резистора на новый, заведомо рабочий. И, естественно, перед установкой нового резистора на старую схему проверьте ее, чтобы не повторился процесс разрушения дорожки уже с новым сопротивлением.
Тут можно пойти на крайние меры. Сделать в корпусе небольшое отверстие (сверлом 0,8-1 мм). Ну и через него уже шприцом через иглу влить спирт. Далее опять крутим в разные стороны ручку резистора и потом нужно подождать пока спирт полностью испарится.
Можно этот переменный резистор немного подогреть (градусов так до 50), это ускорит испарение спирта. Хотя чистый спирт является диэлектриком, ток он через себя не проводит. Следовательно, и не будет отрицательно влиять на работу переменного резистора, если даже на нем и останется немного спирта, который все равно испарится.
Заключение
Всевозможные переменные резисторы находят широкое применение в роли потенциометров в различных приборах, начиная с бытовых, таких как обогреватели, водонагреватели, акустические системы, заканчивая музыкальными инструментами, такими как электрогитары и синтезаторы.
Подстроечные резисторы можно встретить практически на любых печатных платах, начиная с телевизоров, заканчивая цифровыми осциллографами и техникой оборонного значения. Подробно с устройством данного типа можно ознакомиться, скачав файл с ГОСТ 24237-84. Резисторы переменные непроволочные. Общие технические условия.
Надеемся, теперь вам полностью понятен принцип работы подстроечного резистора. Всю новую информацию по этой теме, а также по теме металлоискателей, вы сможете найти в группе. Подписывайтесь на нашу группу в социальной сети «Вконтакте».
Урок 3 — Основы монтажа и пайки
Основы монтажа и пайки
Необходимые для работы инструменты и материалы рассмотрены в уроке №1.
Кратко напомню о том, что потребуется для сборки конструктора: паяльник, припой с каналом канифоли, радиотехнические бокорезы, пинцет, держатель платы типа «третья рука», спирт, салфетки, старая зубная щётка, стол, настольная лампа, стул.
Итак, приступим к сборке.
Мы будем собирать набор Мастер Кит NS073 – «Живое сердце», хотя для целей обучения совершенно не важно, сборку какого набора рассматривать.
Вот что должно получиться в итоге:
Светодиоды собранного устройства эффектно перемигиваются, создавая очень красивый эффект «бегущего огня».
Но сначала нужно собрать набор. Для этого потребуется установить каждую деталь на своё место, а затем припаять все детали.
Глаза боятся – руки делают. Приступим!
Общие требования к рабочему месту. Основы безопасности
Несмотря на то, что мы уже говорили об этом в уроке №1, о таких серьёзных вещах, касающихся безопасности, нелишне напомнить снова:
— рабочее место (стол) не должен быть захламлён. На свободном столе работать приятнее и эффективнее. Кроме того, радиодетали не смогут легко потеряться в окружающем хламе;
— Так как радиодетали мелкие, во избежание излишнего перенапряжения глаз рабочее место должно быть хорошо освещено. Всегда включайте настольную лампу;
— во время пайки предусмотрите хорошую вентиляцию рабочего места. Открывайте форточку, или включайте настольный вентилятор, отгоняющий дым от паяльника в сторону;
— паяльник горячий! Держитесь только за его ручку. Не допускайте прикосновений пальцев к жалу;
— после пайки, как и после любой другой работы, всегда мойте руки.
Печатная плата
Печатная плата является основной, шасси всей конструкцией.
Все детали устанавливаются с лицевой стороны платы (с той, где есть надписи), а выводы деталей припаиваются с тыльной стороны (где имеются токопроводящие дорожки).
Монтаж резисторов
Допустим, мы хотим установить резистор R1. По таблице из инструкции определяем, что R1 должен иметь сопротивление 1 МОм. Находим в наборе резистор соответствующего номинала (как определить номинал резистора, рассказывается в уроке №2). Ищем на печатной плате установочное место R1. Чтобы резистор R1 удобно «улёгся» на предназначенное для него место на печатной плате, выводы резистора нужно отформовать, то есть изогнуть определённым образом. Изгибать выводы можно пальцами или с помощью пинцета. Если с первого раза не получилось изогнуть выводы правильно – ничего страшного, можно поправить формовку. Но надо помнить, что если изгибать вывод в одном месте более нескольких раз, то он может обломиться.
Вот так выглядит установленный резистор с разных ракурсов:
Резистор R1 установлен «вертикально», то есть его корпус находится над поверхностью платы. Угол между компонентом и корпусом может быть любым, это не влияет на качество работы схемы. Также вспомним из урока №2, что резистор не имеет полярности, то есть может быть установлен как коричневой полосой вверх (как на рисунке), так и коричневой полосой вниз.
Чтобы деталь не выпадала при поворотах платы, с обратной стороны платы выводы резистора загибаем в разные стороны:
Мы можем сразу же обрезать излишки вывода резистора и припаять его. Затем установить следующую деталь, опять обрезать его выводы и припаять… Но можно сначала установить все детали, затем обрезать их выводы, а затем все сразу припаять. Так получится быстрее, технологичнее, именно так поступают профессиональные монтажники на производстве. Мы тоже будем действовать таким образом.
Установим резистор R2. Обратите внимание, что этот резистор устанавливается «горизонтально», то есть его корпус вплотную прилегает к плоскости печатной платы. Соответственно, и формовка выводов этого резистора несколько другая.
Снова напомню, что резисторы не имеют полярности. В данном случае синяя полоса резистора находится справа. Но можно установить его и в обратную сторону – синей полосой влево.
Таким же образом устанавливаем все остальные резисторы (в данном наборе их 9 штук).
Монтаж конденсаторов
В данном наборе всего один конденсатор – С1, поэтому перепутать его с каким-то другим невозможно. Но всё-таки проверим, что на конденсаторе в полном соответствии с перечнем компонентов указан код ёмкости 104.
В данном случае выводы конденсатора можно не формовать, так как компонент прекрасно устанавливается на плату в заводском состоянии выводов.
Также мы знаем из урока №2, что керамический конденсатор полярности не имеет и может устанавливаться на плату в любом положении.
Если в каком-то другом наборе будет несколько керамических конденсаторов, необходимо по указанному на компоненту коду ёмкости определить, на какое посадочное место следует его установить – С1, С4 или С17, например.
В наборе NS073 нет других конденсаторов, но в целях обучения на примере другого набора рассмотрим также монтаж электролитического конденсатора.
Помним о том, что электролитический конденсатор должен устанавливаться с учётом его полярности.
Монтаж диода
Находим на печатной плате посадочное место диода VD1. Вспомним из урока №2, что диод имеет полярность. Обратите внимание, что на печатной плате имеется обозначение «ключа» диода – полоса вблизи одного из выводов. Такая же полоса имеется и на самом диоде. При установке диода необходимо строго придерживаться меток полярности. Если установить диод в неправильной полярности (в данном случае неправильная установка — полосой вверх), то схема не заработает. Более того, диод или другие элементы схемы в таком случае могут выйти из строя.
Формовка выводов диода аналогична резистору R2.
Монтаж транзистора
В наборе NS073 нет транзисторов, но для полноты изложения материала на примере другого набора рассмотрим монтаж транзистора. Помним о том, что транзистор имеет «ключ», который при установке необходимо совмещать с соответствующей меткой на печатной плате.
Кроме того, важно помнить, что разные транзисторы могут быть одинаковыми по внешнему виду. И если в набор входят два или более транзисторов, необходимо проверять маркировку на их корпусах и устанавливать компоненты строго на нужные позиции – VT1, VT2 и т.п.
Монтаж микросхем
В данный набор входят две микросхемы. При установке необходимо соблюдать их ключи, обозначенные выемками как на печатной плате, так и на самом компоненте.
Загибаем выводы микросхемы – не обязательно все, достаточно двух противоположных. Микросхема зафиксирована и не выпадет.
Кроме того, надо учитывать, что микросхемы DD1 и DD2 разные. Правда, в данном случае у микросхем разное количество выводов: у одной – 14, а у другой – 16, поэтому при установке вы сразу поймёте, если что-то делаете неправильно. Но бывает так, что разные микросхемы имеют одинаковые корпуса с одинаковым количеством выводов. Поэтому всегда обращайте внимание на маркировку на корпусах микросхем и информацию в табличке-перечне компонентов инструкции.
Монтаж перемычки
В некоторых наборах, и в NS073 в частности, требуется такая технологическая операция, как установка перемычки. Перемычка на печатной плате обозначается чертой:
Перемычка не является электронным компонентом и в состав набора не входит. Её можно выполнить как из небольшого обрезка провода, так и из обрезка одного из выводов любой радиодетали. Формуют перемычку так же, как и резистор.
Монтаж светодиодов
Светодиод – это разновидность диода. И он тоже имеет полярность, которую важно соблюдать при монтаже.
На печатной плате обозначен вывод «+» (анод) светодиода.
У самого светодиода вывод «+» (анод) длиннее. Но ориентироваться на этот ключ можно только до обрезки выводов диода. Есть и другая метка полярности – скос на корпусе диода у вывода катода («-»).
Монтируем все светодиоды (в наборе NS073 их 20 штук). Загибаем их выводы с обратной стороны платы. Торчащих выводов становится много, плата принимает неаккуратный вид, но не нужно этого бояться, на следующем этапе мы обрежем лишние выводы. Если же выводы очень мешают – можно обрезать некоторые из них или вообще все в процессе монтажа. Как это делать, рассказывается ниже.
Обрезка выводов
Вот такой «ужас» наблюдается у нас с обратной стороны платы после установки всех компонентов.
Сейчас мы приведём плату в аккуратный вид, обрезав выводы (или, как говорится на жаргоне радиомонтажников, «причешем» плату).
Нам потребуются радиотехнические бокорезы (подробнее об этом инструменте описано в уроке №1). Инструмент держим практически перпендикулярно плате. От каждого вывода оставляем около 1-2 мм. Слишком длинный вывод будет некрасиво торчать. Кроме того, длинные выводы разных компонентов могут в процессе последующей пайки замкнуться друг с другом и образовать паразитные перемычки. Слишком коротко обрезанный вывод может привести к выпадению компонента.
Желательно, чтобы вывод не выходил за пределы контактной площадки.
На картинках ниже излишне длинный вывод и вывод оптимальной длины.
Таким образом. обрезаем все выводы. В итоге у нас получится примерно такая картина:
Плата готова к пайке.
Пайка конструкции
О необходимом для сборки набора паяльном инструменте рассказывается в уроке №1.
Кратко напомню: потребуется паяльник (или паяльная станция) и припой с каналом канифоли. Удобно также применять фиксатор платы – так называемую «третью руку».
Плату удобно зафиксировать с помощью специального держателя типа «третья рука», или каким-либо другим образом.
В одну руку (для правшей – в правую) берём паяльник, в другую – пруток припоя.
Конечно, паяльник должен быть горячим. Таковым он становится не мгновенно после включения в розетку, а через несколько минут после этого.
Если подвести горячее жало к припою, тот начнёт плавиться.
Жало паяльника ставим на точку пайки. Обратите внимание – не на кончик вывода детали, а именно на контактную площадку. Одновременно подаём в эту же точку пруток припоя.
Как и жало паяльника, пруток подаём не на кончик вывода, не на паяльник, а на контактную площадку. Припой начинает плавиться. Немного как бы подаём пруток на точку пайки, при этом слегка перемещая паяльник. Всё, у нас сформировалась точка пайки. Убираем припой, а затем паяльник. Ждём секунду – припой застыл, точка пайки готова. На точку пайки уходит 2-3 миллиметра прутка припоя (это очень ориентировочные данные, зависящие от типа припоя и контактной площадки).
Процесс идёт гораздо быстрее, чем я об этом рассказываю. На одну точку пайки у меня уходит около секунды. Допустимо – до трёх секунд. Если греть точку пайки дольше, теоретически могут возникнуть проблемы: можно перегреть деталь, или контактная площадка или дорожка могут отклеиться от основы платы. Но на практике это маловероятно. В комплекте Мастер Кит только качественные платы, а компоненты в конструкторах для начинающих не такие «нежные» и прощают многие ошибки, в том числе и перегрев.
Качественная пайка блестит и ровная. Если пайка рыхлая, матовая – значит, вы используете некачественный припой (либо припой без канала канифоли), или паяльник либо недостаточно горячий, либо, что чаще всего бывает, слишком горячий.
Я рассказал о технологии пайки, при которой пруток припоя подаётся непосредственно в зону пайки, а жало же используется только как нагреватель. Для современных жал из малообгораемых материалов это единственно правильная техника. Если же вы используете паяльник с обычным медным жалом, можно расплавлять некоторое количество припоя на жале, и переносить жидкий припой в точку пайки на жале, как на лопате. Попробуйте – возможно, так вам будет удобнее.
Всё очень просто. Но это как футбол: требуется практика. Можно прочесть многие тома по теории футбола, но это не значит, что вы научитесь в него играть. Практика – это что-то другое и совершенно необходимое.
Промывка платы
Строго говоря, современные флюсы, входящие в состав припоев, допускают безотмывочный процесс. То есть можно плату не промывать. Но такая печатная плата выглядит некрасиво, на ней плохо видны дефекты пайки, да и вообще есть такое понятие – «культура производства», и каждый уважающий себя производитель платы промывает. На производстве применяют специальные отмывочные машины, но тратить несколько тысяч долларов и приобретать такую машину размером с половину комнаты для радиолюбителя нецелесообразно. Хороших результатов можно достичь с помощью спирта, старой зубной щётки и салфеток. Смачивая щётку, хорошенько надраиваем плату со стороны пайки, на заключительно же этапе удобно применять для очистки и просушки платы салфетки. Теперь наша смонтированная плата чистенькая, красивая, её и людям не стыдно показать.
После отмывки на плате легче найти дефекты. Поэтому ещё раз внимательно посмотрите на плату и убедитесь, что все контактные площадки хорошо припаяны, а паразитных замыканий нет. При необходимости дефекты устраняем.
Устранение дефектов пайки
На рисунке ниже имеются два дефекта пайки: один из выводов пропаян неполностью, только с одной стороны. Такой контакт ненадёжный (на профессиональном жаргоне это называется «непропай»). Другой же вывод мы просто забыли припаять.
Собранная с такими дефектами пайки конструкция может или совсем не заработать, или работать нестабильно.
Исправим дефекты, заново пропаяв обнаруженные проблемные точки пайки.
Иногда в процессе пайки допускаются паразитные соединения припоем соседних выводов:
Если не заметить такие дефекты пайки, то готовая конструкция может не только не заработать, но и вообще выйти из строя сразу же после включения. Поэтому необходимо внимательно проверять монтаж. Допустим, мы обнаружили паразитное замыкание (на радиотехническом жаргоне такой дефект часто называют неблагозвучно – «соплёй»). Я расскажу вам, как восстановить нормальную пайку.
1. С помощью ножа (скальпеля). Прогреваем паяльником дефектную пайку, и проводим острым лезвием между точками пайки. Дефект устранён.
2. С помощью специального инструмента – вакуумной помпы, которая по-другому называется «радиотехнический отсос». Прогреваем место пайки, подносим отсос, нажимаем его кнопку – излишки припоя втягиваются в инструмент. Пайка исправлена!
3. С помощью специальной радиотехнической «оплётки». Прогреваем место пайки, вводим в место пайки многожильную медную «оплётку» — под действием сил натяжения лишний припой впитывается на «оплётку». Пайка исправлена!
В следующем уроке я расскажу о том, как настраивать и подключать собранную конструкцию.
Разборка и ремонт переменных резисторов на примере советских СПЗ-30 и СП-1
Как известно, переменные резисторы, которые во всевозможной звуковой аппаратуре служат для регулировки громкости, тембра и прочего стереобаланса, со временем изнашиваются. И при вращении ручек регуляторов из колонок раздаётся хрип, треск, щёлканье, и другие немузыкальные звуки.
Причём громкость их по мере износа меняется от едва заметного шороха до треска вполне сравнимого с уровнем полезного сигнала.
Сейчас, когда в продажу хлынула музыкальная техника с цифровым кнопочным управлением, для многих меломанов проблема отошла в прошлое.
Но и сейчас ещё много найдётся любителей музыки предпочитают слушать её через старый добрый советский, импортный или самодельный усилитель со старыми добрыми переменниками.
Надеюсь, что кому-то из вас эта статья пригодится. Хотя возможно, что я очередной раз берусь с умным видом объяснять очевидные вещи.
Приходит время и регулятор, верой и правдой прослуживший не один десяток лет и переживший иногда сам аппарат, в котором был установлен изначально, начинает хрипеть. Обычно за это ругают советские переменные резисторы. Но, рано или поздно, беда настигает регулятор независимо от страны-производителя.
У того, кто взялся сию беду устранять, есть два пути решения проблемы. Попытаться вернуть работоспособность старому переменнику или заменить на новый.
Заменить, конечно, хороший выход, только на что?
Если повезёт, в куче запчастей, скопившихся у радиолюбителя с незапамятных времён, можно найти другой такой же переменник или с близкими параметрами. Но где гарантия, что и он скоро не захрипит. По возрасту он, возможно, почти ровесник заменяемому и неизвестно где стоял, как часто его крутили и в каких условиях аппарат эксплуатировался.
Если поблизости есть магазин, или ещё какое заведение торгующее радиодеталями можно купить там изделие «братской узкоглазой республики», представляющее из себя подстроечник, к которому наспех приделали корпус и ось. Такой резистор обычно практически никак не защищённое от попадания внутрь пыли влаги и прочего наружного мусора. А выводы иногда приклёпаны к угольной «подкове» так, что болтаются даже у нового резистора, гарантируя те же хрипы, треск и пропадание звука.
Возможно, где-то поближе к цивилизации можно добыть качественную деталь, но судя по ценам в музыкальных магазинах, где иногда продаются переменники для электрогитар, цена может составить очень большую долю от цены самого ремонтируемого изделия.
Поэтому я рекомендую вскрыть хрипящий переменник и оценить возможность приведения его в чувство своими силами.
↑ Вскрытие покажет. Потенциометр СПЗ-30 изнутри
Будем считать, что сопротивление между крайними выводами измерено, существует, не сильно превышает указанное на корпусе и не «плавает». В противном случае деталь можно спокойно выбросить, ну или пустить на запчасти. Где-то в литературе встречал способ изготовления из деталей СП3, малогабаритного многопозиционного переключателя.
Отгибаем 4 усика, помеченные стрелками, и снимаем крышку. Любуемся на нехитрый внутренний мир:
А пока, небольшое «лирическое отступление».
Почти к каждому, кто связал свою жизнь с радиолюбительством, рано или поздно все знакомые, родственники, родственники знакомых и знакомые родственников тащат на ремонт свою убитую технику. Бывает что и из-за «хрипатого» регулятора.
Приносящие делятся на две категории.
1. Простые пользователи — как правило, несут свой аппарат сразу же, как только неисправность дала о себе знать.
2. Более или менее продвинутые пользователи — перед тем как принести, пытаются исправить сами, пользуясь своими «знаниями» или советами «знающих».
От таких частенько слышал примерно такой монолог: «Я сам пытался сделать. Спиртом, водкой, „тройным одеколоном“ протирал. Маслом капал, карандашом подкову натирал, толчёный карандаш с маслом смешивал и капал. Пара дней и снова то же самое. Сделай что-нибудь! Задолбало, блин. »
Вот так и выглядят обычные советы, которые гуляют в народе и даже иногда помогают (иначе б не гуляли).
Действительно — глядя на заляпанную старой почерневшей смазкой угольную «подкову» первая мысль, которая приходит в голову — почистить всё это хозяйство прямо так — через щель между диэлектрической шайбой одетой на вал и стенкой пластмассового корпуса.
Но всё же лучше продолжить разборку. И доступ к очищаемым поверхностям лучше будет, а там глядишь — и ещё что интересное обнаружится.
Разгибаем упорное кольцо:
И вытаскиваем ось, вместе с текстолитовой шайбой с закреплённым на ней подвижным контактом.
Сразу же внимательно рассматриваем состояние угольного слоя на «подкове».
В данном случае неплохо сохранился. Значит, в дальнейших действиях есть какой-то смысл. Если же он стёрся настолько, что на месте где должен быть графит видно текстолитовую основу — «медицина бессильна». Хотя если честно — за время с 80-х годов встречал только два (!) настолько затёртых переменника. Один из них стоял в магнитофоне «Маяк-232», работавшем в одной из школ. Там, видимо из-за заводского брака, рассыпалась угольная щётка на подвижном контакте и подкову просто сточило металлическим пружинным электродом. Я так подумал, потому что переменник был сдвоенный, а второй резистор блока был ещё вполне нормальным. Магнитофону на тот момент лет десять было, если не больше.
Теперь поверхность подковы можно, и даже нужно очистить от «вековой грязи» (особенно после «толчёного карандаша в масле») спиртом или чистым бензином для зажигалок. Заодно нужно почистить пружинные контакты, соединяющие центральный вывод с движком.
А потом внимательно посмотреть на поверхность, по которой эти контакты должны скользить:
Даже при таком качестве фото видно, что выглядит это место, мягко скажем, страшновато. Контакты протёрли заметную «траншею», которая из-за слоя смазки кажется глубже, чем на самом деле. А если разглядеть получше, можно увидеть, что поверхность металла где-то замазалась, где-то окислилась и надёжный контакт видит только во снах о давно ушедшей молодости.
Очищаем металл от старой, иногда затвердевшей до полного сходства с парафином, смазки и грязи, графитной пыли. При необходимости счищаем окись ластиком. Жаль старые добрые советские красные ластики уже не найти. А сколько ими было двоек в дневнике подтёрто, чтобы легче на тройки исправить. А контактов в телевизионных ПТК почищено (часто зря). О прочих тумблерах и П2К вообще молчу.
Пришло время заняться угольной щёткой подвижного контакта
За «долгую счастливую жизнь» поизносилась, конечно. Жаль нет под рукой совершенно нового такого же переменника, чтобы уточнить насколько. Поэтому чаще оценивал степень износа «на глазок».
Если осталось около одного миллиметра — ещё поживёт, если меньше 0,5 мм — делал новую из грифеля карандаша, или угольного стержня от случайно подвернувшейся разряженной пальчиковой батарейки (АА). Вырезал обычно тем ножом, который в этот момент был под рукой, потом выравнивал контактную поверхность об напильник. Что-то похожее когда-то описывалось в журнале «Радио».
Насчёт материала: как-то встречал в Сети спор, что лучше — угольный стержень от батарейки или карандаш. А если карандаш, то какой твёрдости. Сам пока к определённому выводу не пришёл. То, что делал для себя пока работает и то хорошо. А использовал в основном те карандаши, которыми в тот момент пользовался сам, твёрдостью где-то на уровне «ТМ» — «Т». А твёрдость угольных стержней из батареек, кто ж её знает-то.
Перед установкой щётки на законное место я делал ещё одну вещь. Кончик пружинного контакта, примерно от отверстия для щётки, отгибал на небольшой угол (зелёная стрелка на фото). А также стачивал мелкой шкуркой, надфилем или, в крайнем случае, ножом заусенцы на краях этого отверстия и торцах пружины, если были. Как-то спокойней потом, хотя в реальной пользе от этого действия не уверен.
Перед окончательной сборкой все трущиеся поверхности смазывал машинным маслом (самым густым, какое было в наличии), Если была возможность – «Литолом» или «ЦИАТИМ-ом». Что-то другое в наших краях достать сложнее.
После подобных процедур все посторонние звуки обычно пропадают и надолго.
↑ Немного про СП-1
И контакт этот между выводом и движком переменника появляется и пропадает по собственному желанию. Не исключено, что встречаются и СП3 с болтающимся на заклёпке центральным контактом, но мне такие пока не попадались.
Для устранения неисправности, как многие догадались, достаточно пропаять это соединение. Для большей надёжности можно пропаять и со стороны вывода, хотя чаще всего это не требуется.
Кстати, угольный слой очень даже неплохо сохранился для переменного резистора с металлическими щётками из устройства конца 70-х годов.
Вот такие достаточно простые рекомендации по возвращению к активной жизни захрипевших переменных резисторов. Правда, здесь я рассмотрел только один тип, но повторюсь — другие отличаются только способом разборки-сборки. Составные части и места возможного появления неисправностей одинаковы.
ЭЛЕКТРОНИКА Электронный переменный резистор (электронный потенциометр)
Иногда аналоговый потенциометр в виде крутилки не совсем то, что хотелось бы видеть в своем проекте. А прибор с кнопками на лицевой панели гораздо компактнее, чем с обыкновенными ручками-крутилками. При этом, если использовать сенсорные кнопки и SMD компоненты, то такой потенциометр можно интегрировать в какой-нибудь плоский корпус. Мне, например, необходимо было изменять яркость свечения самодельного светильника для аквариума из светодиодной тенты.
Схема имеет малые габариты, выполняет функцию обыкновенного переменного резистора.
Основу схемы составляет полевой транзистор КП 501 (или любой другой его аналог).
Я выбрал в SMD корпусе D-PAK
ПРИНЦИП РАБОТЫ:
Нажимая кнопку SB1, мы накапливаем заряд на электролитическом конденсаторе С1, что позволяет приоткрыть транзистор и повлиять на сопротивление на выходных клеммах схемы. Нажимая кнопку SB2, мы разряжаем конденсатор С1, что приводит к постепенному закрыванию транзистора. При постоянном зажатии, какой либо из кнопок, изменения сопротивления производиться плавно.
Плавность регулировки такого электронного переменного резистора зависит от емкости конденсатора С1 и номинала резистора R1. Максимальное сопротивление, которое способна имитировать схема зависит от подстроечного резистора R2. Схема начинает работать сразу и дополнительной настройки не требует, кроме как подстройки максимального сопротивления резистором R2.
После отключения питания схемы, такой электронный переменный резистор не сбрасывает настройки сразу, а сопротивление схемы увеличивается постепенно, что связанно с саморазрядом конденсатора С1. При использовании нового и качественного конденсатора С1 настройки схемы могут продержаться около суток.
РАЗВЕДЕННАЯ ПЛАТА:
ГОТОВАЯ ПЛАТА:
Для тех, кто захочет повторить, я прикрепил архив с шаблонами дорожек, маски и шелкографии для технологии травления плат с фоторезистом и по технологии ЛУТ
ПРИНЦИП РАБОТЫ:
Нажимая кнопку SB1, мы накапливаем заряд на электролитическом конденсаторе С1, что позволяет приоткрыть транзистор и повлиять на сопротивление на выходных клеммах схемы. Нажимая кнопку SB2, мы разряжаем конденсатор С1, что приводит к постепенному закрыванию транзистора. При постоянном зажатии, какой либо из кнопок, изменения сопротивления производиться плавно.
Плавность регулировки такого электронного переменного резистора зависит от емкости конденсатора С1 и номинала резистора R1. Максимальное сопротивление, которое способна имитировать схема зависит от подстроечного резистора R2. Схема начинает работать сразу и дополнительной настройки не требует, кроме как подстройки максимального сопротивления резистором R2.
После отключения питания схемы, такой электронный переменный резистор не сбрасывает настройки сразу, а сопротивление схемы увеличивается постепенно, что связанно с саморазрядом конденсатора С1. При использовании нового и качественного конденсатора С1 настройки схемы могут продержаться около суток.
Но я больше склоняюсь к тому, что это магия!
ПРИНЦИП РАБОТЫ:
Нажимая кнопку SB1, мы накапливаем заряд на электролитическом конденсаторе С1, что позволяет приоткрыть транзистор и повлиять на сопротивление на выходных клеммах схемы. Нажимая кнопку SB2, мы разряжаем конденсатор С1, что приводит к постепенному закрыванию транзистора. При постоянном зажатии, какой либо из кнопок, изменения сопротивления производиться плавно.
Плавность регулировки такого электронного переменного резистора зависит от емкости конденсатора С1 и номинала резистора R1. Максимальное сопротивление, которое способна имитировать схема зависит от подстроечного резистора R2. Схема начинает работать сразу и дополнительной настройки не требует, кроме как подстройки максимального сопротивления резистором R2.
После отключения питания схемы, такой электронный переменный резистор не сбрасывает настройки сразу, а сопротивление схемы увеличивается постепенно, что связанно с саморазрядом конденсатора С1. При использовании нового и качественного конденсатора С1 настройки схемы могут продержаться около суток.
Но я больше склоняюсь к тому, что это магия!
Присоединяюсь к благодарности за предложение сего, достаточно простого принципа замены «переменного резистора», но есть несколько но.
— Насколько мне известно, буржуи уже достаточно давно выпускают сборки «цифровых резисторов» типа AD5291 (хотя при реализации простого и стесненного габаритами устройства обвязка этих штук создает определенные проблемы. То есть при проектировании нового устройства приходится сразу задумываться о рациональности применения вышеуказанных сборок и далее развивать проект с учетом «цифровых/программных» потребностей такой реализации резистора).
— Чем обусловлен выбор именно КП 501 ?
Его максимальные характеристики по току и напряжению космический завышены относительно опорного напряжения работы системы (3,3/5/9/12/24/36 V и 1 А !?).
— Насколько мне известно, и как показывает практика полевые транзисторы достаточно чувствительны по току/напряжению открытия затвора, поэтому для корректной работы даже в режимах ключа/ШИМ используют так называемые драйверы полевых триодов — «Логические разрядники». Вопрос тут заключается в опыте интеграции, так как есть сомнения по поводу корректной работы в условиях наводок НЧ и ВЧ составляющих по дорожкам/емкости монтажа на затвор полевого.
— Считаю что применение данного принципа установки выходного напряжения (отклонения от опорного) на длительнм временном промежутке будет рационально применять в схемах с периодичным отслеживанием состояния «резистора»* и корректировкой показаний (гистерезисом), так как непонятны характеристики термостабилизации и стабильности значения в условиях наводок.
* прошу прощения за свою безграмотность в области программирования МК, но насколько я понимаю, периодическое отслеживание состояния в данном случае подразумевает использование аппаратного прерывания МК, что на платформе, например arduino, влечет за собой определенные проблемы, так как на самых распространенных и компактных платах разработки на вышеуказанной платформе, ввиду определенных программно-аппаратных особенностей, количество аппаратных прерываний = 2.
То есть, нужны результаты тестов/интеграции в готовые устройства, я так думаю.
VIt Andreev
Проходящий мимо
Старое решение, но все равно спасибо, ибо «новое — это забытое старое», ну или «всё украдено до вас» (нами, ежели вче)
Я бы поставил последовательно мосфету ещё и резистор, ограничивающий его максимальный ток в режиме «полностью открыт», ибо их сопротивление в этом случае .. десятки миллиом, то есть токи могут оказаться «ого-го», в зависимости от места применения.
Заодно, этот же резистор формировал бы некоторое «минимальное» сопротивление схемы в целом, будучи в параллели с подстроечником.
Как паять переменный резистор
В одной из предыдущих статей мы обсудили основные аспекты, касающиеся работы с резисторами, так вот сегодня мы продолжим эту тему. Все, что мы обсуждали ранее, касалось, в первую очередь, постоянных резисторов, сопротивление которых представляет из себя не изменяющуюся величину. Но это не единственный существующий вид резисторов, поэтому в данной статье мы уделим внимание элементам, имеющим переменное сопротивление.
Переменные резисторы.
Итак, чем же отличается переменный резистор от постоянного? Собственно, здесь ответ прямо следует из названия этих элементов Величину сопротивления переменного резистора, в отличие от постоянного, можно изменить. Каким способом? А вот это мы как раз и выясним! Для начала давайте рассмотрим условную схему переменного резистора:
Сразу же можно отметить, что тут в отличие от резисторов с постоянным сопротивлением в наличии имеется три вывода, а не два. Сейчас разберемся зачем они нужны и как все это работает
Итак, основной частью переменного резистора является резистивный слой, имеющий определенное сопротивление. Точки 1 и 3 на рисунке являются концами резистивного слоя. Также важной частью резистора является ползунок, который может изменять свое положение (он может занять любое промежуточное положение между точками 1 и 3, например, он может оказаться в точке 2 как на схеме). Таким образом, в итоге мы получаем следующее. Сопротивление между левым и центральным выводами резистора будет равно сопротивлению участка 1-2 резистивного слоя. Аналогично сопротивление между центральным и правым выводами будет численно равно сопротивление участка 2-3 резистивного слоя. Получается, что перемещая ползунок мы можем получить любое значение сопротивления от нуля до . А – это ни что иное как полное сопротивление резистивного слоя.
Конструктивно переменные резисторы бывают поворотные, то есть для изменения положения ползунка необходимо крутить специальную ручку (такая конструкция подходит для резистора, который изображен на нашей схеме). Также резистивный слой может быть выполнен в виде прямой линии, соответственно, ползунок будет перемещаться прямо. Такие устройства называют движковыми или ползунковыми перемененными резисторами. Поворотные резисторы очень часто можно встретить в аудио-аппаратуре, где они используются для регулировки громкости/баса и т. д. Вот как они выглядят:
Переменный резистор ползункового типа выглядит несколько иначе:
Часто при использовании поворотных резисторов в качестве регуляторов громкости используют резисторы с выключателем. Наверняка вы не раз сталкивались с таким регулятором – к примеру на радиоприемниках. Если резистор находится в крайнем положении (минимальная громкость/устройство выключено), то если его начать вращать, раздастся ощутимый щелчок, после которого приемник включится. А при дальнейшем вращении громкость будет увеличиваться. Аналогично и при уменьшении громкости – при приближении к крайнему положению снова будет щелчок, после которого устройство выключится. Щелчок в данном случае говорит о том, что питание приемника было включено/отключено. Выглядит такой резистор так:
Как видите, здесь есть два дополнительных вывода. Они то как раз и подключаются в цепь питания таким образом, чтобы при вращении ползунка цепь питания размыкалась и замыкалась.
Есть еще один большой класс резисторов, имеющих переменное сопротивление, которое можно изменять механически – это подстроечные резисторы. Давайте уделим немного времени и им
Подстроечные резисторы.
Только для начала уточним терминологию… По сути подстроечный резистор является переменным, ведь его сопротивление можно изменить, но давайте условимся, что при обсуждении подстроечных резисторов под переменными резисторами мы будем иметь ввиду те, которые мы уже обсудили в этой статье (поворотные, ползунковые и т. д). Это упростит изложение, поскольку мы будем противопоставлять эти типы резисторов друг другу. Да и, к слову, в литературе зачастую под подстроечными резисторами и переменными понимаются разные элементы цепи, хотя, строго говоря, любой подстроечный резистор также является и переменным в силу того факта, что его сопротивление можно изменить.
Итак, отличие подстроечных резисторов от переменных, которые мы уже обсудили, в первую очередь, заключается в количестве циклов перемещения ползунка. Если для переменных это число может составлять и 50000, и даже 100000 (то есть ручку громкости можно крутить практически сколько угодно ? ), то для подстроечных резисторов эта величина намного меньше. Поэтому подстроечные резисторы чаще всего используются непосредственно на плате, где их сопротивление меняется только один раз, при настройке прибора, а при эксплуатации значение сопротивления уже не меняется. Внешне подстроечный резистор выглядит совсем не так как упомянутые переменные:
Из-за небольшой износоустойчивости не рекомендуется применять подстроечные резисторы вместо переменных – в цепях, в которых регулировка сопротивления будет производиться довольно часто.
Обозначение переменных резисторов немного отличается от обозначения постоянных:
Собственно, мы обсудили все основные моменты, касающиеся переменных и подстроечных резисторов, но есть еще один очень важный момент, который невозможно обойти стороной.
Часто в литературе или в различных статьях вы можете встретить термины потенциометр и реостат. В некоторых источниках так называют переменные резисторы, в других в эти термины может вкладываться какой-нибудь иной смысл. На самом деле, корректная трактовка терминов потенциометр и реостат есть только одна. Если все термины, которые мы уже упоминали в этой статье относились,в первую очередь, к конструктивному исполнению переменных резисторов, то потенциометр и реостат – это разные схемы включения (. ) переменных резисторов. То есть, к примеру, поворотный переменный резистор может выступать и в роли потенциометра и в роли реостата – все зависит от схемы включения. Начнем с реостата.
Реостат (переменный резистор, включенный по схеме реостата) в основном используется для регулировки силы тока. Если мы включим последовательно с реостатом амперметр, то при перемещении ползунка будем видеть меняющееся значение силы тока. Резистор в этой схеме исполняет роль нагрузки, ток через которую мы и собираемся регулировать переменным резистором. Пусть максимальное сопротивление реостата равно , тогда по закону Ома максимальный ток через нагрузку будет равен:
Здесь мы учли то, что ток будет максимальным при минимальном значении сопротивления в цепи, то есть когда ползунок в крайнем левом положении. Минимальный ток будет равен:
Вот и получается, то реостат выполняет роль регулировщика тока, протекающего через нагрузку.
В данной схеме есть одна проблема – при потере контакта между ползунком и резистивным слоем цепь окажется разомкнутой и через нее перестанет протекать ток. Решить эту проблему можно следующим образом:
Отличие от предыдущей схемы заключается в том, что дополнительно соединены точки 1 и 2. Что это дает в обычном режиме работы? Да ничего, никаких изменений ? Поскольку между ползунком резистора и точкой 1 ненулевое сопротивление, то весь ток потечет напрямую на ползунок, как и при отсутствии контакта между точками 1 и 2. А что же произойдет при потере контакта между ползунком и резистивным слоем? А эта ситуация абсолютно идентична отсутствию прямого соединения ползунка с точкой 2. Тогда ток потечет через реостат (от точки 1 к точке 3), и величина его будет равна:
То есть при потере контакта в данной схеме будет всего лишь уменьшение силы тока, а не полный разрыв цепи как в предыдущем случае.
С реостатом мы разобрались, давайте рассмотрим переменный резистор, включенный по схеме потенциометра.
Потенциометр.
Не пропустите статью про измерительные приборы в электрических цепях – ссылка.
Потенциометр, в отличие от реостата, используется для регулировки напряжения. Именно по этой причине на нашей схеме вы видите целых два вольтметра ? Ток протекающий через потенциометр, от точки 3 к точке 1, при перемещении ползунка остается неизменным, но меняется величины сопротивления между точками 2-3 и 2-1. А поскольку напряжение прямо пропорционально силе тока и сопротивлению, то оно будет меняться. При перемещении ползунка вниз сопротивление 2-1 будет уменьшаться, соответственно, уменьшаться будут и показания вольтметра 2. При таком перемещении ползунка (вниз) сопротивление участка 2-3 вырастет, а вместе с ним и напряжение на вольтметре 1. При это в сумме показания вольтметров будут равны напряжению источника питания, то есть 12 В. В крайнем верхнем положении на вольтметре 1 будет 0 В, а на вольтметре 2 – 12 В. На рисунке ползунок расположен в среднем положении, и показания вольтметров, что абсолютно логично, равны ?
На этом мы заканчиваем рассматривать переменные резисторы, в следующей статье речь пойдет о возможных соединениях резисторов между собой, спасибо за внимание, рад буду видеть вас на нашем сайте! ?
Что такое переменный резистор?
Переменные резисторы — это резисторы, которые изменяют сопротивление от нуля до определенного максимального значения. Они обычно используются в качестве регуляторов громкости и регуляторов напряжения.
Переменные резисторы можно разделить на три типа:
- Потенциометры
- Реостаты
- Цифровые потенциометры
Реостат
Предустановленный резистор Потенциометр с
Потенциометры используются для изменения сопротивления в цепи путем поворота поворотной ручки.Потенциометры имеют три контакта. Между двумя боковыми штырями проложена полоса из резистивного материала, который создает сопротивление. Средний штифт — дворник. Это соединение стеклоочистителя находится где-то на полосе между двумя концами. Вы можете переместить точку соединения скребка с резистивным материалом, поворачивая вал потенциометра. При перемещении дворника влево сопротивление между средним штифтом и левым штифтом уменьшается. Затем сопротивление между средним штифтом и правым штифтом увеличивается при перемещении дворника влево.
Типы потенциометров
- Поворотные потенциометры — самый распространенный вид потенциометров. Они используют поворотную ручку для перемещения скребка по резистивному материалу.
- Линейные потенциометры — состоят из линейного ползунка, который контролирует положение скребка вдоль резистивного материала.
Потенциометры как делители напряжения
Делитель напряжения — это простая схема, которая может использоваться для понижения напряжения в цепи.Выходное напряжение зависит от соотношения двух последовательно соединенных резисторов. Выходное напряжение берется из точки между двумя резисторами. Чтобы рассчитать выходное напряжение делителя напряжения, используйте уравнение для делителя напряжения ниже:
R1 — резистор, ближайший к входному напряжению, R 2 — резистор, ближайший к земле, V в — входное напряжение, а V out — выходное напряжение.
Потенциометры — это просто регулируемые делители напряжения.
Условное обозначение потенциометра
Внутри потенциометра находится единственный резистор и стеклоочиститель, который разрезает резистор на две части и перемещается для регулировки соотношения между обеими половинами. Внешне обычно имеется три контакта: два контакта подключаются к каждому концу резистора, а третий подключается к дворнику потенциометра. Если два внешних контакта подключены к напряжению, выход (V из на среднем контакте) будет имитировать делитель напряжения. Если потенциометр полностью повернется в одном направлении, напряжение может быть нулевым.И если он поворачивается на другую сторону, выходное напряжение приближается к входному, а дворник в среднем положении означает, что выходное напряжение будет половиной входного.
Подключение потенциометра- Начните с определения трех клемм на потенциометре. Расположите его валом вверх и тремя выводами к себе. В этом положении вы можете легко идентифицировать клеммы слева направо как клеммы 1, 2 и 3. Заземлите первую клемму потенциометра.
- В этом приложении клемма 1 обеспечивает заземление. Для этого припаяйте оба конца провода к клемме и шасси электрического компонента соответственно. Отмерьте и отрежьте длину провода, необходимого для подключения клеммы к удобному месту на шасси, и припаяйте оба конца провода к клемме и к шасси компонента. Это заземлит потенциометр. И его можно повернуть до нуля в минимальном положении.
- Подключите вторую клемму к выходу схемы, чтобы создать вход потенциометра.К нему должна подключаться входная линия схемы. Припаиваем это соединение так же, как и предыдущее.
- Подключите клемму 3 к входу схемы, поскольку клемма 3 является выходом потенциометра. Припаиваем провод так же, как в первых 2-х выводах.
- После подключения проверьте с помощью вольтметра. Подключите выводы вольтметра к входным и выходным клеммам потенциометра и включите вал. Поворачивая вал по часовой стрелке или против часовой стрелки, можно настроить сигнал на вашем устройстве.
Пример схемы светорегулятора с использованием потенциометра и полевого МОП-транзистора Цифровые Потенциометры
Цифровой потенциометр — это тип переменного резистора, который использует цифровые сигналы вместо механического движения для изменения своего сопротивления. Цифровые потенциометры изменяют сопротивление дискретными шагами в зависимости от посылаемого на него цифрового сигнала. Они отлично подходят для сред, где вибрация, пыль или влага могут забить вал механического потенциометра.
Вот несколько цифровых потенциометров, которые нравятся любителям электроники:
Каждый из следующих цифровых потенциометров производства Renesas Electronics имеет 100 различных точек сопротивления, работает от 5 В и управляется трехпроводным последовательным интерфейсом:
Семейство цифровых потенциометров MPC41 / 42 от Microchip также довольно распространено:
- MCP4131 — 129 точек сопротивления, доступны в диапазонах 5 кОм, 10 кОм, 50 кОм и 100 кОм, рабочее напряжение 1.От 8 В до 5,5 В, управление с помощью SPI
- MCP42010 — 256 точек сопротивления, доступные в диапазонах 10 кОм, 50 кОм и 100 кОм, рабочее напряжение от 2,7 В до 5,5 В, управление с помощью SPI
Переменный резистор
— работа, конструкция, характеристики и применение
Переменный резистор — работа, конструкция, типы и применение
Один из важнейших элементов электрической цепи, резистор — это самый распространенный электронный компонент.Эти резисторы доступны в большом количестве и могут использоваться в различных приложениях. Резисторы в целом классифицируются как постоянные и переменные резисторы в зависимости от типа значения сопротивления, которое они предлагают. В этой статье мы обсудим переменные резисторы, их определение, типы и использование. Давайте начнем!
Что такое переменный резистор?
Переменный резистор — это тип резистора, который регулирует протекание тока, предлагая широкий диапазон сопротивлений.По мере увеличения сопротивления переменного резистора ток в цепи уменьшается, и наоборот. Их также можно использовать для управления напряжением на устройствах в цепи. Поэтому в приложениях, где требуется контроль тока или напряжения, этот тип резисторов пригодится. На рисунке 1 показаны некоторые реальные переменные резисторы.
Символическое представление
Переменный резистор представлен зигзагообразной линией и стрелкой поперек (или над ней), как показано на рисунке ниже.
Переменный резистор — символ Переменный резистор: принцип работы и конструкцияКогда мы используем термин «переменный резистор», это означает, что по умолчанию мы говорим о линейных резисторах. Как мы знаем, линейные резисторы — это те резисторы, сопротивление которых остается постоянным, даже когда напряжение и ток через него изменяются. Напряжение и ток подчиняются закону Ома и пропорциональны друг другу.
Типичный переменный резистор имеет 3 вывода.Две из трех являются фиксированными клеммами на концах резистивной дорожки. Клеммы выполнены из токопроводящего металла. Другой терминал — подвижный терминал, в основном известный как стеклоочиститель. Положение этого вывода на резистивной дорожке определяет сопротивление переменного резистора.
Клеммы переменного резистораЭти резисторы имеют другое значение сопротивления, что означает, что их значения сопротивления могут быть настроены на разные значения, чтобы обеспечить необходимый контроль тока и / или напряжения.
Для этого резистивная полоса помещается между двумя фиксированными выводами устройства, а третий вывод, который является подвижным, скользит по этой полосе.
Вспомните свои основы сопротивления; сопротивление материала прямо пропорционально длине материала. Да, это именно то, что здесь используется.
График закона ОмаСтрелка на резистивной полосе (дугообразная дорожка) указывает текущее положение клеммы стеклоочистителя.Предположим, что стеклоочиститель помещен в положение «а» {рис. 5 (а)}, мы можем сказать, что он делит резистивную дорожку на две дорожки разной длины, от клеммы 1 до точки а, а другая дорожка проходит от точки а до клемма 3. Наша точка фокусировки — это вторая длина, поскольку именно она определяет выход резистора. По мере того, как мы перемещаем дворник к выводу 3, мы видим, что эффективная длина уменьшается. Так что же произойдет с сопротивлением банка? Он уменьшится.
Резистивная полоса также может быть уложена прямым способом, и стеклоочиститель в этом случае называется ползунком.Его положение невозможно увидеть или подтвердить, поэтому необходимо интегрировать стопорный механизм, чтобы предотвратить чрезмерное вращение.
Следовательно, основная часть типичного переменного резистора — это резистивный материал. Резистивный материал может быть одного из следующих типов:
- Углеродный состав : Один из наиболее распространенных типов, этот материал изготавливается из гранул углерода. Его низкая стоимость, относительно низкий уровень шума и меньший износ, чем у других материалов, сделали его популярным среди производителей.Однако их неточности в работе заставляют производителей искать другие альтернативы.
- Проволочная намотка — Изолирующая подложка намотана нихромовой проволокой. Они в основном используются в приложениях с высокой мощностью, имеют длительный срок службы и точны. Единственный их недостаток — ограниченное разрешение.
- Проводящий пластик : Из-за своего разрешения они часто используются в аудио приложениях высокого класса. Их использование ограничено, поскольку они действительно дороги и могут использоваться только в приложениях с низким энергопотреблением.
- Кермет: Очень стабильный материал с низким температурным коэффициентом и высокой термостойкостью. Однако у него недолгий срок службы, и он может прожечь дыру в вашем кармане.
Теперь, когда принцип работы обсужден, давайте посмотрим на характеристики переменного резистора.
Характеристики переменного резистораНаиболее важная характеристика переменного резистора определяется соотношением между механическим положением подвижного вывода и отношением сопротивлений.Он обозначен на резисторе как его конус. В основном отмечаются два типа конуса, а именно линейный и логарифмический. Линейный конус указывает на то, что соотношение между ними является линейным, то есть соотношение сопротивлений будет прямо пропорционально механическому положению. На графике это будет прямая линия с постоянным наклоном.
Другой тип конуса — логарифмический конус . Это означает, что соотношение между механическим положением и отношением сопротивлений является логарифмическим, если оно нанесено на график.Резисторы с этим типом конуса в основном используются для управления звуком.
КонусЕсть еще одна важная характеристика переменного резистора, которую нужно знать, прежде чем выбирать резистор для конкретного применения. Он известен как разрешение резистора. Разрешающая способность — это не что иное, как наименьшее значение сопротивления, через которое изменяется переменный резистор. Переменный резистор с разрешением 0,005 означает, что наименьшее значение, на которое изменяется сопротивление, равно 0.005 Ом. Высокое разрешение — благоприятная характеристика переменного резистора.
Теперь, когда мы обсудили основные характеристики переменного резистора, давайте теперь посмотрим на типы переменного резистора.
Переменный резистор — ТипыПодключение и назначение переменного резистора в цепи определяет тип переменного резистора. Вот некоторые из популярных типов переменных резисторов:
Потенциометр :Когда в цепи используются все три клеммы, а выходное напряжение снимается с подвижной клеммы, переменный резистор известен как потенциометр.Это похоже на схему делителя напряжения, как показано ниже.
Схема потенциометраЗдесь две фиксированные клеммы подключены к источнику напряжения. Это означает, что падение напряжения на всей резистивной дорожке не что иное, как напряжение источника. Выходная цепь подключена к подвижной клемме. Таким образом, контролируя / изменяя положение подвижной клеммы, мы можем изменить сопротивление и, следовательно, напряжение на нагрузке.
Это особенно используется в цепях, где требуется контроль напряжения.
Резистивная дорожка может быть дугообразной или прямой. Именно эта особенность определяет геометрию потенциометра.
Потенциометр на принципиальной схеме представлен, как показано на рисунке ниже.
Символ потенциометраРеостат : Когда в цепи используется переменный резистор для управления током, он известен как реостат.Здесь используется один из фиксированных терминалов и подвижный терминал. Третий фиксированный терминал не используется. Такое подключение помогает уменьшить или увеличить ток в цепи, просто изменив положение движущегося стеклоочистителя. При изменении сопротивления ток изменяется обратно пропорционально. То есть при увеличении сопротивления ток в цепи уменьшится.
Поскольку эти резисторы должны пропускать значительный ток, они должны быть достаточно механически прочными, чтобы выдерживать колебания тока, протекающего через них.Поэтому резистивный материал с проволочной обмоткой является наиболее распространенным выбором, когда переменный резистор используется в качестве реостата.
Мы можем подключить любые три оконечных переменных резистора (в основном потенциометр) в качестве реостата. Это делается путем соединения другой неиспользуемой фиксированной клеммы и подвижной клеммы вместе как одной клеммы.
Реостат представлен символом, показанным на рисунке:
Символ реостата- Presets : Предустановленный переменный резистор — это микроверсия переменного резистора, имеющая три ножки или клеммы.Его можно установить непосредственно в схему, и в большинстве случаев его значение регулируется только один раз в процессе калибровки схемы. Он имеет регулируемый винт, прикрепленный к резистору, который регулируется с помощью отвертки, чтобы получить желаемое сопротивление. Сопротивление здесь изменяется логарифмически.
Предустановка представлена символом, показанным на рисунке ниже:
Предустановленный символПрименение переменных резисторов
Переменные резисторы в основном используются там, где требуется контроль напряжения и ограничение тока.В приложениях, где требуется контроль напряжения, предпочтительнее использовать потенциометры, так как их подключение подходит для них. Здесь источник напряжения подключен к резистивной дорожке, то есть к двум фиксированным клеммам. Цепь нагрузки здесь подключена через клемму стеклоочистителя. При изменении сопротивления резистивной дорожки изменяется напряжение на нагрузке.
В других приложениях, где требуется ограничить ток, используются реостаты. Здесь
один конец контактной цепи сопротивления и вывод стеклоочистителя соединены со схемой, так что ток через резистор ограничивается в соответствии с положением контакта стеклоочистителя на дорожке сопротивления.По мере того, как контакт стеклоочистителя отодвигается от подсоединенного конца дорожки сопротивления, значение сопротивления резистора увеличивается, и ток в цепи падает.
Предустановки в основном устанавливаются в схемах калибровки. Переменные резисторы также можно найти в системах управления аудиосистемой, телевидения, управления движением, преобразователей, вычислений, бытовых электроприборов, генераторов, датчиков и т. Д.
Неизвестные факты о переменном резисторе в деталях
Что такое переменный резистор?
Переменный резистор — это электронный компонент.он происходит из семейства резисторов . Резистор — это устройство, которое контролирует количество тока, протекающего через него, и, следовательно, электрическую / электронную схему, в которой он подключен. И свойство резистора сопротивления отвечает за протекающий через него ток.
Резисторы изготавливаются с фиксированным номиналом резистора или переменным сопротивлением Ом (Ом). Величина такого резистора находится в диапазоне от 0 Ом до нескольких M Ом (мегаом)
Переменный резистор может быть определен как резистор, значение которого может быть изменено / отрегулировано в соответствии с требованиями в данном пример.
На изображениях ниже показан символ переменного резистора в стандарте
IEC и в американском стандарте , а также реальная практическая фотография переменного резистора:Конструкция и работа переменного сопротивления:
Переменный резистор обычно состоит из резистивной дорожки и контакта стеклоочистителя (касающийся провод). Провод стеклоочистителя перемещается по резистивной дорожке при повороте ручки стеклоочистителя. В основном винтовая структура присутствует в ручке стеклоочистителя для поворота ручки.(см. изображения ниже)
Вращение ручки приводит к изменению сопротивления. Примерно посередине между двумя выводами находится половина значения сопротивления номинального значения сопротивления, напечатанного на базе переменного резистора.
Давайте посмотрим на конструктивную схему переменного резистора:
1,2,3 — три названия клемм.
Причиной этого является резистивная дорожка, резистивная дорожка спроектирована так, чтобы обеспечивать сопротивление на единицу длины (Ом / мм).
Лаборатории калибруют механическое движение ручки для получения заданных значений сопротивления.
Эта резистивная дорожка состоит из углеродных соединений, вольфрамового сплава и смеси никель-хром (для резистивного электролизера).
Как правило, резистивная дорожка, состоящая из обмотки из тонкого резистивного провода , используется для достижения более высокой точности приложений, где небольшое изменение сопротивления очень важно.
Вся система печатной резистивной дорожки и стеклоочистителя собрана в корпусе. Другими словами, он изолирован от внешнего прямого контакта, чтобы избежать контакта с человеком или другими схемами.
Однако, если мы используем все три клеммы переменного резистора, то его эквивалентная схема представляет собой схему делителя напряжения, и выходное напряжение можно определить по следующей формуле:
Положение относительно значения сопротивления потенциометра:
Теперь определяем значение сопротивления теоретически, когда дворник находится в определенном положении на резистивной дорожке.
(обратите внимание, что ниже метод работает для линейно распределенного сопротивления / отпечатков)
пусть, длина дорожки = L см
сопротивление для единицы длины = x Ом / см
Следовательно, сопротивление поперек Клеммы 1 и 2 = L * x Ω (Ом)
(для этого нам понадобится мультиметр, поскольку резистивная дорожка круглая и ее длину трудно измерить нормально)
var.резистор:
1) В электронных схемах, где мы не знаем заранее номинал резистора, необходимого для схемы.
2) Это очень полезно для анализа поведения схемы при различных значениях сопротивления. Мы можем построить график зависимости входа от выхода, используя переменный резистор.
3) Братьями и сестрами регистра переменной являются Реостат, Предустановка, Потенциометр (сокращенно «горшок»).
Кроме того, мы можем клонировать поведение реостата и измерителя потенциала, используя переменный резистор, изменив клеммы
4) В цепи управления звуком регулятора скорости вращения вентилятора светового диммера и т. Д.для коммерческого использования.
5) Как схема делителя напряжения.
Вот список некоторых доступных значений переменного резистора:
Ex . 100 Ом, 1 кОм, 10 кОм, 100 кОм, 200 Ом, 2 кОм, 4,7 кОм, 47 кОм, 470 кОм и т. Д.
Пример номинального значения :100 кОм ± 5% 25/ рабочая темп. -25 ° C до 100 ° C. (см. Заглавное изображение) / шум ≤3 Ом / природа линейный или логарифмический.
Бонусные подсказки:
В заключение, переменный резистор выше управляется механически. Что, если бы мы сказали, что аналоговый или цифровой сигнал может управлять им. Да, возможно, используя транзисторы, мы можем использовать транзистор в качестве переменного резистора, мы обсудим, как это работает, в другом посте….
(мы приветствуем любые предложения по этому посту в разделе комментариев)
Переменные резисторы | Electronics Club
Переменные резисторы | Клуб электроникиLIN & LOG | Реостат | Потенциометр | Пресеты
Строительство
Переменные резисторы состоят из контакта сопротивления с подключениями на обоих концах и Стеклоочиститель , который перемещается по гусенице при повороте шпинделя.Дорожка может быть сделана из углерод, металлокерамика (смесь керамики и металлов) или моток проволоки (для низкого сопротивления). Дорожка обычно поворотная, но также доступны версии с прямой дорожкой, обычно называемые ползунками.
Переменные резисторы можно использовать в качестве реостата с двумя соединениями . (дворник и только один конец дорожки) или как потенциометр со всеми тремя используемые соединения. Миниатюрные версии, называемые пресетами, предназначены для настройки цепей, которые не требуют регулярной регулировки.
Переменные резисторы часто называют потенциометрами , и обычно это термин, который следует искать на сайтах поставщиков. Они определяются их максимальным сопротивлением, линейной или логарифмической дорожкой и их физическим размером. Стандартный диаметр шпинделя — 6 мм.
На корпусе указаны сопротивление и тип гусеницы:
4K7 LIN означает линейную дорожку 4,7 км.
1M LOG означает 1M логарифмической дорожки.
Некоторые переменные резисторы предназначены для установки непосредственно на печатной плате.Остальные предназначены для монтажа через отверстие в корпусе, содержащем схему, используйте многожильный провод для подключения этих переменных резисторов.
Rapid Electronics: потенциометры
Линейные (LIN) и логарифмические (LOG) дорожки
Линейный (LIN) трек означает, что сопротивление изменяется с постоянной скоростью при движении. дворник. Это стандартная компоновка, и вы должны предполагать, что этот тип требуется, если в проекте не указывается тип трека.В пресетах всегда есть линейные треки.
Логарифмическая (LOG) дорожка означает, что сопротивление медленно изменяется на одном конце дорожки и быстро на другом конце, так что на полпути по трассе , а не половина общего сопротивления! Это расположение используется для регуляторов громкости (громкости), потому что человеческое ухо имеет логарифмический реакция на громкость, поэтому требуется точная регулировка (медленное изменение) при низкой громкости и более грубой контроль (быстрая смена) на больших объемах. Важно соединить концы дорожки с правильно, если вы обнаружите, что вращение шпинделя увеличивает громкость, при небольшом дальнейшем изменении вы должны поменять местами соединения на концах дорожки.
Реостат
Это самый простой способ использования переменного резистора. Используются две клеммы : одна подключается к концу рельсового пути, другая — к подвижному дворнику. Вращение шпинделя изменяет сопротивление между двумя выводами от нуля до максимального сопротивления.
Реостаты часто используются для изменения тока , например, для управления яркостью лампы или скорость зарядки конденсатора.
Если реостат установлен на печатной плате, все три клеммы обычно припаяны для улучшения механических характеристик. сила.Третий вывод не выполняет никаких электрических функций, но обычно связан с выводом стеклоочистителя.
Потенциометр
Переменные резисторы, используемые в качестве потенциометров, имеют все три клеммы , подключенные к .
Эта схема обычно используется для изменения напряжения , например, для установки переключения точка цепи с датчиком, или регулировать громкость (громкость) в цепи усилителя. Если клеммы на концах дорожки подключены к источнику питания, то Клемма стеклоочистителя будет обеспечивать напряжение, которое может изменяться от нуля до максимального значения напряжения питания.
Пресеты
Presets — это миниатюрные версии стандартных переменных резисторов. Они предназначены для установки непосредственно на печатные платы и настраиваются только при построении схемы. Например, их можно использовать для установки частоты сигнала тревоги или чувствительности светочувствительной цепи. Для настройки предварительных настроек обычно требуется небольшая отвертка или аналогичный инструмент.
Пресетыдоступны в вертикальном и горизонтальном стилях, они электрически идентичны, но убедитесь, что вы покупаете правильный тип для макета вашей печатной платы.Горизонтальные предустановки обеспечивают лучшую механическую прочность печатной платы.
Пресеты могут быть открытыми (без футляра) или заключенными в пластиковый футляр для защиты от пыли и грязи.
Пресетыдешевле стандартных переменных резисторов, поэтому их часто используют в образовательных и хобби-проектах.
Многооборотные предустановки используются там, где требуется очень точная регулировка. Винт необходимо повернуть много раз (10+), чтобы переместить ползунок с одного конца дорожки на другой, дает очень точный контроль.
Rapid Electronics: предварительные настройки
Фотографии © Rapid Electronics
Rapid Electronics любезно разрешили мне использовать их изображения на этом веб-сайте, и я очень благодарен за их поддержку. У них есть широкий ассортимент переменных резисторов и других компонентов для электроники, и я рад рекомендую их как поставщика.
Политика конфиденциальности и файлы cookie
Этот сайт не собирает личную информацию. Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно никому не будет передано.На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден. Рекламодателям не передается никакая личная информация. Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации. Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснил Google.Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста, посетите AboutCookies.org.
electronicsclub.info © Джон Хьюс 2021 г.
Переменный резистор— Обзор и пояснения —
Что такое резистор Обзор- В электрической цепи резистор представляет собой пассивный компонент с двумя выводами, который препятствует прохождению тока и рассеивает мощность при прохождении тока через него. В электрических схемах он обозначен символом на рисунке 1.Отношение напряжения к току называется сопротивлением и выражается законом Ома, как показано на рисунке 2.
Рисунок 1: Символ резистора
Рисунок 2: Закон Ома
- Закон Ома гласит, что ток, протекающий через резистор в электрической цепи, прямо пропорционален приложенному напряжению, когда температура остается постоянной. Следовательно, логично предположить, что у нормальных резисторов есть две клеммы и они имеют постоянное сопротивление, так как их сопротивление нельзя изменить.
- Как следует из названия, переменный резистор представляет собой пассивное устройство с тремя выводами, которое может регулировать свое сопротивление через третий вывод, расположенный между двумя выводами, так что препятствие для прохождения тока увеличивается и уменьшается. Следовательно, на обозначении цепи переменного резистора есть стрелка, обозначающая изменение сопротивления. Электрическое обозначение переменного резистора показано на рисунке 3.
Рисунок 3: Символ переменного резистора
Рисунок 4: Символ переменного резистора
- Сопротивление переменного резистора можно изменять от нуля до определенного максимального значения с помощью его третьего вывода.Если внимательно изучить принципиальную схему переменного резистора на Рисунке 4, вы увидите, что между клеммами 1 и 3 существует постоянное сопротивление. Клемма 2 (посередине) — единственная клемма, которая может перемещаться. Следовательно, чтобы изменить сопротивление, вы должны использовать любую из боковых клемм с подвижной клеммой.
- Переменные резисторы широко используются в электрических цепях для регулировки значения тока или напряжения, поскольку сопротивление переменных резисторов может быть установлено на определенное значение.Переменные резисторы позволяют регулировать значение напряжения, изменяя сопротивление и поддерживая постоянный ток. Для регулировки входного напряжения к клеммам 1 и 3 подключается источник напряжения, как показано на рисунке 5. Выходное напряжение между клеммами 1 и 2 можно рассчитать по формуле деления напряжения, показанной на рисунке 6.
Рисунок 5: Использование переменного резистора в качестве делителя напряжения
Рисунок 6: Формула деления напряжения
Конструкция переменного резистора- Хотя существуют разные типы переменных резисторов, принцип их работы одинаков.Когда внутренняя часть переменного резистора исследуется, например, на Рисунке 7, между клеммами 1 и 3 находится фиксированное сопротивление, называемое резистивной дорожкой. Клемма 2 соединена с ручкой, а ползунок (стеклоочиститель) имеет прямой контакт с ручка. Сопротивление между клеммами 1 и 2 или 2 и 3 можно изменить, отрегулировав ручку посередине, как показано красным кружком на Рисунке 7.
Рисунок 7: Переменный резистор
Типы переменных резисторов- Существуют различные типы переменных резисторов, все из которых имеют почти одинаковый принцип работы, который был проиллюстрирован в предыдущих разделах.Однако конфигурацию клемм и значение сопротивления переменного резистора можно регулировать в зависимости от различных параметров окружающей среды. К этим различным типам переменных резисторов относятся:
- Как упоминалось в предыдущих разделах, переменные резисторы часто используются для управления напряжением или током. Потенциометры — один из самых популярных типов переменных резисторов. Они предпочтительны в приложениях, где требуется контроль напряжения.В основном есть две группы потенциометров, известные как механические и цифровые. Механические потенциометры, такие как линейные и поворотные потенциометры, имеют проблемы с точностью в условиях вибрации. Цифровые потенциометры обычно используются из-за проблем с чувствительностью механических потенциометров. Одним из наиболее фундаментальных применений цифровых потенциометров является решение проблемы дрейфа сопротивления, которая возникает в сложных условиях окружающей среды. Поскольку цифровые потенциометры можно регулировать с помощью протоколов связи, таких как I2C, они также весьма полезны в случаях, когда регулировка механического сопротивления невозможна.
- Конструкция реостата аналогична конструкции потенциометра. Однако подвижная клемма реостата замкнута накоротко с одной из боковых клемм, как показано на рисунке 8. Реостаты предпочтительны в приложениях, где требуется регулировка сопротивления или ограничение тока.
Рисунок 8: Символ реостата
Фоторезисторы
- Фоторезисторы, также известные как светозависимые резисторы (LDR), представляют собой распространенный тип переменного резистора.Их сопротивление изменяется в зависимости от интенсивности падающего света из-за фотоэлектрического эффекта. Фоторезисторы могут быть предпочтительнее в средах, где интенсивность света меняется.
- Как следует из названия, сопротивление силового резистора изменяется в зависимости от уровня приложенной силы. Обычно они используются в роботизированных приложениях, например, внутри захватных устройств робота.
- Сопротивление термистора изменяется в зависимости от температуры. Существует два типа термисторов, известных как термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) и с положительным температурным коэффициентом (PTC). Сопротивление термисторов PTC прямо пропорционально температуре, тогда как сопротивление термисторов NTC обратно пропорционально температуре. Термисторы предпочтительны в различных промышленных приложениях, где критически важно обнаружение изменения температуры.
- Как следует из названия, сопротивление гумистора изменяется в зависимости от изменения влажности. Хьюмисторы используются во многих устройствах Интернета вещей (IOT) для обнаружения изменений окружающей среды.
- Переменные резисторы используются во многих устройствах / электронике, которые есть у нас дома.Некоторые из них включают радио, динамики, микрофоны, телевизоры, генераторы, устройства управления умным домом и т. Д. Потенциометры обычно используются в бытовых электронных приборах, где требуется регулировка скорости или уровня громкости.
- Реостаты используются там, где необходимо отрегулировать уровни тока или сопротивления. Типичный пример — затемнение света. Таким образом, переменные резисторы популярны в приложениях, где требуется регулировка напряжения или тока.
Прочтите больше в нашем блоге
Интернет-магазин переменных резисторов| Future Electronics
Дополнительная информация о переменных резисторах…
Что такое переменный резистор?Резистор ограничивает ток в электрической цепи без отключения тока. Переменный резистор позволяет лучше контролировать ток, изменяя величину сопротивления. Когда сопротивление переменного резистора увеличивается, величина тока, который может протекать в цепи, уменьшается. Переменные резисторы составляют два основных компонента. Резистивный материал является первым компонентом и называется элементом.Второй компонент, называемый дворником или щеткой, используется для установки сопротивления и часто управляется ручкой или ползунковым переключателем.
Типы переменных резисторовСуществует несколько различных типов переменных резисторов. В Future Electronics есть многие из наиболее распространенных типов, классифицированных по типу, количеству оборотов, допуску, номинальной мощности, номинальному сопротивлению и типу упаковки. Параметрические фильтры на нашем веб-сайте могут помочь уточнить результаты поиска в зависимости от требуемых характеристик.
Наиболее распространенные размеры номинальной мощности — 250 мВт и 500 мВт. У нас также есть переменные резисторы с номинальной мощностью до 37 Вт. Переменные резисторы могут быть потенциометра, подстроечного резистора или счетчика оборотов.
Переменные резисторы от Future ElectronicsFuture Electronics предлагает полный набор переменных резисторов разных размеров от нескольких производителей при поиске микросхемы переменного резистора, потенциометра переменного резистора, переменного резистора на 12 В, цифрового переменного резистора, переменной высокой мощности резистор или подстроечный резистор.Просто выберите одну из технических характеристик переменного резистора ниже, и результаты поиска будут быстро сужены в соответствии с вашими конкретными потребностями в области применения переменного резистора.
Вы можете легко уточнить результаты поиска продуктов с переменным резистором, щелкнув нужную марку переменного резистора ниже в нашем списке производителей.
Приложения для переменных резисторов:Переменные резисторы можно найти в:
- Управление звуком
- Телевидение
- Управление движением
- Преобразователи
- Вычисления
- Бытовые электроприборы 09 Осцилляторы
- Изучив этот раздел, вы сможете:
- • Опишите типы потенциометров и переменных резисторов.
- • Опишите различия между потенциометрами и переменными резисторами.
- Потенциометры
- Переменные резисторы.
- Монтаж на шасси и печатную плату.
- Групповое управление.
- Предустановленные элементы управления.
- Предустановки многооборотные.
- Предварительные настройки скелета.
Правый переменный резистор:
Когда вы ищете подходящие переменные резисторы, вы можете фильтровать результаты по различным атрибутам с помощью FutureElectronics.com параметрический поиск: по типу (потенциометр, триммер или шкала счета оборотов), номинальной мощности (0,1 мкВт, 250 мВт, 500 мВт,…) и количеству оборотов (несколько оборотов, одиночный), и это лишь некоторые из них. Вы сможете найти подходящий потенциометр с переменным резистором, микросхему переменного резистора, переменный резистор на 12 В, переменный резистор высокой мощности, подстроечный резистор или цифровой переменный резистор для любой схемы или приложения.
Переменные резисторы в готовой к производству упаковке или в количестве для НИОКРЕсли количество требуемых переменных резисторов меньше полной катушки, мы предлагаем покупателям многие из наших продуктов в количествах, которые помогут вам избежать ненужных излишков.
Кроме того, Future Electronics предлагает своим клиентам уникальную программу складских запасов, предназначенную для устранения потенциальных проблем, которые могут возникнуть из-за непредсказуемых поставок продуктов, содержащих необработанные металлы, и продуктов с длительным или нестабильным сроком поставки. Поговорите с ближайшим отделением Future Electronics, чтобы узнать больше о том, как избежать возможного дефицита.
Потенциометры и переменные
Регуляторы сопротивления
Фиг.2.5.1 Предустановленные резистивные регуляторы
Элементы управления, которые создают переменное напряжение с помощью сопротивления, называются потенциометрами или переменными резисторами. Хотя оба типа управления могут быть физически одинаковыми, различия между этими двумя типами отличает способ их соединения.
Обычно система управления имеет три соединения. Один подключен к скользящему контакту, называемому стеклоочистителем, а два других — к любому концу фиксированного резистора, называемого дорожкой.Стеклоочиститель можно перемещать по гусенице либо с помощью линейного скользящего регулятора, либо с помощью поворотного контакта «дворника». Как линейные, так и поворотные регуляторы работают одинаково.
Схематические символы, используемые для потенциометров, аналогичны символам, используемым для постоянных резисторов, за исключением того, что на них есть стрелка, обозначающая ползунок в потенциометрах или переменных резисторах, доступных пользователю. В предварительно установленных элементах управления, доступных только внутри оборудования, для использования техническими специалистами используется Т-образная линия, касающаяся или пересекающая фиксированный резистор, как показано на рис.2.5.2.
Рис. 2.5.2 Обозначения потенциометра и переменного резистора
Потенциометры и переменные резисторы
Название ПОТЕНЦИОМЕТР (часто сокращенно «Pot») используется, когда на клемме стеклоочистителя получается переменный потенциал (напряжение), составляющий часть фиксированного потенциала на дорожке. Устройство управления называется ПЕРЕМЕННЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ, когда стеклоочиститель подключен к одному концу дорожки, что фактически делает его устройством с двумя выводами, имеющим переменное сопротивление между двумя выводами.
В потенциометре сопротивление дорожки остается таким же, как движется стеклоочиститель, и изменяется только потенциал на дворнике. В переменном резисторе сопротивление дорожки, по-видимому, изменяется по мере движения дворника и короткого замыкания большей или меньшей части сопротивления дорожки.
Рис. 2.5.3 Типовые пользовательские потенциометры и предустановки
Конструкция переменных резисторов очень разнообразна, так как многие типы изготавливаются для конкретных целей. Хотя во многих устройствах потенциометры были заменены цифровыми системами управления, все еще используется широкий спектр резистивных регуляторов.Обычно потенциометры используются для регулировки громкости радио или аудиооборудования, а также для управления джойстиком.
Множество разнообразных конструкций делятся на две основные категории, часто перечисляемые отдельно в каталогах поставщиков как «потенциометры» и «потенциометры с предварительной установкой» (любой из которых также может использоваться как переменные резисторы).
В этом случае потенциометры обычно относятся к более крупным типам, имеющим управляющий шпиндель, который может быть вынесен за пределы оборудования, которым он управляет, обычно снабженный ручкой или ползунком, который пользователь может регулировать как часть нормальной работы оборудования.Меньшие типы с предварительной настройкой предназначены для периодической внутренней регулировки только во время первоначальной настройки или обслуживания техническим специалистом.
Управление включением / выключением монтажного объема шасси
Регулятор громкости с логарифмической дорожкой и двухполюсным сетевым выключателем, который переключает как активные, так и нейтральные линии питания, чтобы полностью изолировать оборудование при выключении.
Вернуться к картинке
Двойной потенциометр с двухполюсным переключателем
Два независимых потенциометра, управляемые концентрическими шпинделями.Используется в качестве регуляторов громкости и тона в старых сетевых радиоприемниках; задний регулятор (тембр) имеет линейную дорожку, а передний регулятор (громкость) — логарифмическую дорожку. Регулятор громкости также включает двухполюсный сетевой выключатель на задней панели.
Вернуться к картинке
Предварительная установка высокой мощности с проволочной обмоткой
Изолированная заготовка с проволочной обмоткой с низким сопротивлением для высоких токов. Соединительные штыри на этом потенциометре предназначены для пайки непосредственно в печатную плату.
Вернуться к картинке
Предварительная установка с изоляцией высокого напряжения
Используя углеродистую дорожку с высоким сопротивлением и изолированную п.т.ф.э. выдерживать высокое напряжение, но при токе ниже 3.
Вернуться к картинке
Одинарный потенциометр для монтажа на шасси или на печатную плату
Для общего пользовательского контроля. Обратите внимание на длинный изолированный шпиндель, который можно отрезать до необходимой длины. Доступен в диапазоне значений сопротивления с линейной или логарифмической углеродной дорожкой.
Вернуться к картинке
Двойной потенциометр
Два потенциометра, совместно использующие один шпиндель, называются «объединенными» (что один делает, другой делает.) Предназначен для таких приложений, как стереофоническое аудиооборудование, поэтому оба канала можно настраивать одновременно.
Вернуться к картинке
Предустановка многооборотная
Два вида предустановки прецизионного ползунка. Грязесъемник медленно скользит по дорожке с помощью винтовой резьбы, поворачиваемой на конце небольшой пластмассовой шестеренкой. Обеспечивает простой способ получения точно регулируемого напряжения.
Вернуться к картинке
Закрытый миниатюрный предустановленный потенциометр
Изолированный миниатюрный предварительно настроенный потенциометр для использования с напряжением до 200 В, монтаж на печатной плате, обычно поставляется с небольшим штекером на валу, подходящем для шестигранного центрального отверстия для упрощения регулировки.Типичные значения сопротивления находятся в диапазоне от 100 Ом до 1 МОм.
Вернуться к картинке
Предустановка субминиатюрного скелета
Предустановки скелета относятся к элементам управления без корпуса. Базовая направляющая и дворник, которые можно отрегулировать с помощью небольшого изолированного регулировочного инструмента, а НЕ отвертки! Предназначен для общих целей настройки и только от случая к случаю.
Вернуться к картинке
Предустановка миниатюрного скелета
Увеличенная версия 9. Оба этих элемента управления предназначены для монтажа на печатной плате.Доступны версии для вертикального и плоского монтажа.
