En motstand tjener til å begrense strømmen i en elektrisk krets, skape spenningsfall i dens individuelle seksjoner, etc. Det er mange applikasjoner, det er umulig å telle dem alle.
Et annet navn på en motstand er motstand. Faktisk er dette bare et ordspill, siden det er oversatt fra engelsk motstand– er motstand (mot elektrisk strøm).
Når det kommer til elektronikk, kan du noen ganger komme over setninger som: "Bytt ut motstanden", "To motstander har brent ut". Avhengig av konteksten kan motstand referere spesifikt til en elektronisk del.
I diagrammene er en motstand indikert med et rektangel med to terminaler. På utenlandske diagrammer er det avbildet litt annerledes. Motstandens "kropp" er indikert med en brutt linje - en slags stilisering av de første eksemplene på motstander, hvis design var en spole viklet med en høymotstandstråd på en isolerende ramme.
Ved siden av symbolet er elementtypen angitt ( R) og serienummeret i kretsen (R 1 ). Dens nominelle motstand er også angitt her. Hvis bare et tall eller tall er angitt, er motstanden i ohm. Noen ganger er Ω skrevet ved siden av tallet - så den greske store bokstaven "Omega" står for ohm. Vel, i så fall - 10 Til, så har denne motstanden en motstand på 10 kilo Ohm (10 kOhm – 10 000 Ohm). Du kan snakke om multiplikatorer og prefikser "kilo" og "mega".
Ikke glem variable og innstillingsmotstander, som blir stadig mer sjeldne, men som fortsatt finnes i moderne elektronikk. Jeg har allerede snakket om deres struktur og parametere på sidene på nettstedet.
Grunnleggende parametere for motstander.
Nominell motstand.
Dette er fabrikkens motstandsverdi for en bestemt enhet. Denne verdien måles i ohm (deriverte kiloohm– 1000 ohm, megaohm– 1000000 Ohm). Motstandsområdet strekker seg fra brøkdeler av en Ohm (0,01 - 0,1 Ohm) til hundrevis og tusenvis av kiloOhm (100 kOhm - 1 MOhm). Hver elektronisk krets krever sine egne sett med motstandsverdier. Det er derfor spredningen av nominelle motstandsverdier er så stor.
Krafttap.
Jeg har allerede skrevet mer detaljert om motstandskraft.
Når elektrisk strøm går gjennom en motstand, varmes den opp. Hvis en strøm som overstiger en spesifisert verdi føres gjennom den, vil det ledende belegget varmes opp så mye at motstanden brenner ut. Derfor er det en inndeling av motstander i henhold til effekttap.
På den grafiske betegnelsen av en motstand inne i et rektangel, er kraft indikert med en skråstilt, vertikal eller horisontal linje. Figuren viser samsvaret mellom den grafiske betegnelsen og kraften til motstanden angitt på diagrammet.
For eksempel, hvis en strøm på 0,1A (100 mA) strømmer gjennom en motstand, og dens nominelle motstand er 100 ohm, er det nødvendig med en motstand med en effekt på minst 1 W. Bruker du en 0,5 W motstand i stedet, vil den snart svikte. Kraftige motstander brukes i høystrømskretser, for eksempel i strømforsyninger eller sveisevekselrettere.
Hvis en motstand med en effekt på mer enn 2 W (5 W eller mer) er nødvendig, skrives et romertall inne i rektangelet på symbolet. For eksempel V – 5 W, X – 10 W, XII – 12 W.
Toleranse
Ved produksjon av motstander er det ikke mulig å oppnå absolutt nøyaktighet av den nominelle motstanden. Hvis motstanden sier 10 ohm, vil dens faktiske motstand være rundt 10 ohm, men ikke nøyaktig 10. Den kan være 9,88 eller 10,5 ohm. For på en eller annen måte å indikere feilgrensene i den nominelle motstanden til motstander, er de delt inn i grupper og tildelt en toleranse. Toleransen er angitt i prosent.
Hvis du kjøpte en 100 Ohm motstand med en toleranse på ±10%, kan dens faktiske motstand være fra 90 Ohm til 110 Ohm. Du kan bare finne ut den nøyaktige motstanden til denne motstanden ved å bruke et ohmmeter eller multimeter ved å ta riktig måling. Men én ting er sikkert. Motstanden til denne motstanden vil ikke være mindre enn 90 eller mer enn 110 ohm.
Streng nøyaktighet av motstandsverdier i konvensjonelt utstyr er ikke alltid viktig. For eksempel, i forbrukerelektronikk er det tillatt å erstatte motstander med en toleranse på ±20% av verdien som kreves i kretsen. Dette kommer godt med i tilfeller der det er nødvendig å erstatte en defekt motstand (for eksempel med en 10 Ohm). Hvis det ikke er noe passende element med den nødvendige karakteren, kan du installere en motstand med en nominell motstand fra 8 Ohm (10-2 Ohm) til 12 Ohm (10+2 Ohm). Det beregnes som følger (10 Ohm/100%) * 20% = 2 Ohm. Toleransen er -2 ohm i retning av reduksjon, +2 ohm i retning av økning.
Det er utstyr der et slikt triks ikke vil fungere - dette er presisjonsutstyr. Dette inkluderer medisinsk utstyr, måleinstrumenter, elektroniske komponenter i høypresisjonssystemer, for eksempel militære. I kritisk elektronikk brukes høypresisjonsmotstander, deres toleranse er tideler og hundredeler av en prosent (0,1-0,01%). Noen ganger kan slike motstander finnes i forbrukerelektronikk.
Det er verdt å merke seg at for øyeblikket kan du finne motstander med en toleranse på ikke mer enn 10% (vanligvis 1%, 5% og sjeldnere 10%). Høypresisjonsmotstander har en toleranse på 0,25...0,05%.
Temperaturkoeffisient for motstand (TCR).
Under påvirkning av ytre temperatur eller selvoppvarming på grunn av flytende strøm, endres motstanden til motstanden. Noen ganger innenfor grenser som er uønskede for driften av kretsen. For å evaluere endringen i motstand på grunn av temperatur, det vil si motstandens termiske stabilitet, brukes en parameter som TCR (Temperature Coefficient of Resistance). Forkortet som T.C.R.
Som regel er TCR-verdien ikke angitt i motstandsmarkeringene. For oss er det nødvendig å vite at jo lavere TCR, jo bedre motstand, siden den har bedre termisk stabilitet. Jeg snakket mer detaljert om en slik parameter som TKS.
De tre første parameterne er grunnleggende, du må kjenne dem!
La oss liste dem opp igjen:
Nominell motstand (merket som 100 Ohm, 10kOhm, 1MOhm...)
Effekttap (målt i watt: 1 W, 0,5 W, 5 W...)
Toleranse (uttrykt i prosent: 5 %, 10 %, 0,1 %, 20 %).
Det er også verdt å merke seg utformingen av motstandene. Nå kan du finne både mikrominiatyr overflatemonterte motstander (SMD-motstander), som ikke har ledninger, og kraftige i keramiske kasser. Det er også ikke-brennbare, eksplosive og så videre. Listen kan fortsette i veldig lang tid, men deres grunnleggende parametere er de samme: vurdert motstand, krafttap Og adgang.
For øyeblikket er den nominelle motstanden til motstander og deres toleranse merket med fargede striper på selve elementets kropp. Som regel brukes slik merking for motstander med lav effekt som har små dimensjoner og en effekt på mindre enn 2...3 watt. Hver produsent etablerer sitt eget merkesystem, noe som skaper litt forvirring. Men i utgangspunktet er det ett etablert merkesystem.
For nykommere innen elektronikk vil jeg også fortelle at i tillegg til motstander er også miniatyrkondensatorer i sylindriske kasser merket med fargestriper. Dette forårsaker noen ganger forvirring fordi slike kondensatorer feilaktig forveksles med motstander.
Fargekodingstabell.
Motstanden beregnes ved å bruke fargestriper som følger. For eksempel er de tre første stripene røde, den siste fjerde er gylden. Da er motstandsmotstanden 2,2 kOhm = 2200 Ohm.
De to første tallene i henhold til den røde fargen er 22, den tredje røde stripen er multiplikatoren. Derfor, ifølge tabellen, er multiplikatoren for den røde stripen 100. Du må multiplisere tallet 22 med multiplikatoren. Deretter er 22 * 100 = 2200 Ohm. Den gylne stripen representerer en toleranse på 5 %. Dette betyr at den faktiske motstanden kan ligge i området fra 2090 ohm (2,09 kOhm) til 2310 ohm (2,31 kOhm). Dissipasjonseffekten avhenger av størrelsen og utformingen av huset.
I praksis er motstander med en toleranse på 5 og 10 % mye brukt. Derfor er gull- og sølvstriper ansvarlig for opptak. Det er klart at i dette tilfellet er den første stripen på motsatt side av elementet. Det er her du må begynne å lese kirkesamfunnet.
Men hva om motstanden har en liten toleranse, for eksempel 1 eller 2 %? Hvilken side skal du lese valøren på hvis det er striper av rødt og brunt på begge sider?
Denne saken ble sørget for, og den første stripen er plassert nærmere en av kantene på motstanden. Dette kan sees i tabellfiguren. Stripene som indikerer toleranse er plassert lenger fra kanten av elementet.
Selvfølgelig er det tilfeller der det ikke er mulig å lese fargemerkingene til en motstand (glemt tabellen, selve merkingen er slettet/skadet, feil striper osv.).
I dette tilfellet kan du bare finne ut den nøyaktige motstanden til motstanden ved å måle motstanden med et multimeter eller ohmmeter. I dette tilfellet vil du 100% vite dens virkelige verdi. Også når du monterer elektroniske enheter, anbefales det å sjekke motstander med et multimeter for å eliminere mulige defekter.
Oftest er motstandsfeil forbundet med utbrenthet av det ledende laget eller dårlig kontakt mellom det og klemmen. For alle tilfeller av defekter er det en enkel test. La oss finne ut hvordan du tester en motstand med et multimeter.
Typer multimetre
Enheten kan være peker eller digital. Den første krever ikke en strømkilde. Den fungerer som et mikroamperemeter med veksling av shunter og spenningsdelere til spesifiserte målemoduser.
Det digitale multimeteret viser på skjermen resultatene av en sammenligning av forskjellen mellom referanse- og målte parametere. Det krever noe som påvirker nøyaktigheten av målinger når det utlades. Den brukes til å teste radiokomponenter.
Typer feil
En motstand er en elektronisk komponent med en spesifikk eller variabel verdi av elektrisk motstand. Før du sjekker motstanden med et multimeter, inspiseres den, visuelt sjekker dens brukbarhet. Først av alt bestemmes kroppens integritet av fraværet av sprekker og flis på overflaten. Terminalene må være forsvarlig festet.
En defekt motstand har ofte en helt brent overflate eller delvis i form av ringer. Hvis belegget har mørknet litt, indikerer dette ennå ikke tilstedeværelsen av en funksjonsfeil, men indikerer bare oppvarmingen når strømmen som ble frigjort på elementet på et tidspunkt overskred den tillatte verdien.
Delen kan se ut som ny selv om kontakten innvendig ryker. Mange har problemer her. Hvordan sjekke motstanden med et multimeter i dette tilfellet? Det er nødvendig å ha et kretsskjema i henhold til hvilke spenningsmålinger utføres på bestemte punkter. For å lette feilsøking i de elektriske kretsene til husholdningsapparater, er kontrollpunkter identifisert med verdien av denne parameteren angitt på dem.
Kontroll av motstander gjøres som en siste utvei, når det ikke er tvil om følgende:
- halvlederdeler og kondensatorer er i god stand;
- det er ingen brente spor på de trykte kretskortene;
- det er ingen brudd i forbindelsesledningene;
- Koblingsforbindelsene er sikre.
Alle de ovennevnte defektene vises med mye høyere sannsynlighet enn motstandssvikt.
Motstandsegenskaper
Motstandsverdier er standardisert i serie og kan ikke ta noen verdi. For dem er tillatte avvik fra den nominelle verdien spesifisert, avhengig av produksjonsnøyaktighet, omgivelsestemperatur og andre faktorer. Jo billigere motstand, jo større toleranse. Hvis motstandsverdien under måling går utover grensene, anses elementet som defekt.
En annen viktig parameter er kraften til motstanden. En av årsakene til for tidlig svikt i en del er feil valg i henhold til denne parameteren. Effekten måles i watt. Den er valgt den den er designet for. I symboldiagrammet bestemmes kraften til motstanden av tegnene:
- 0,125 W - dobbel skråstrek;
- 0,5 W - rett langsgående linje;
- Romertall - effektverdi, W.
Erstatningsmotstanden velges i henhold til de samme parametrene som den defekte.
Kontrollerer motstander for samsvar med klassifiseringer
For å sjekke må du finne motstandsverdiene. De kan sees av serienummeret til elementet på diagrammet eller i spesifikasjonen.
Å måle motstand er den vanligste måten å teste en motstand på. I dette tilfellet bestemmes overholdelse av karakteren og toleransen.
Motstandsverdien må være innenfor området som stilles inn av bryteren på multimeteret. Probene kobles til COM- og VΩmA-kontaktene. Før du sjekker en motstand med en tester, bestemmes først brukbarheten til ledningene. De er koblet til hverandre, og enheten skal vise en motstandsverdi lik null eller litt mer. Ved måling av små motstander trekkes denne verdien fra instrumentavlesningene.
Hvis energien til batteriene er utilstrekkelig, oppnås vanligvis en annen motstand enn null. I dette tilfellet bør batteriene skiftes, da målenøyaktigheten vil være lav.
Nybegynnere som ikke vet hvordan de skal teste en motstand for funksjonalitet med et multimeter, berører ofte probene til enheten med hendene. Når mengder måles i kilo-ohm, er dette uakseptabelt, siden det oppnås forvrengte resultater. Her skal du vite at kroppen også har en viss motstand.
Når enheten registrerer en motstandsverdi lik uendelig, indikerer dette tilstedeværelsen av et brudd ("1" lyser på skjermen). Det er sjelden å se et sammenbrudd av en motstand når motstanden er null.
Etter måling sammenlignes den resulterende verdien med den nominelle verdien. I dette tilfellet tas toleranse i betraktning. Hvis dataene stemmer overens, er motstanden OK.
Når det oppstår tvil om riktigheten av instrumentavlesningene, bør du måle motstandsverdien til en arbeidsmotstand med samme karakter og sammenligne avlesningene.
Hvordan måle motstand når verdien er ukjent?
Innstilling av maksimal terskel ved måling av motstand er ikke nødvendig. I ohmmetermodus kan du stille inn et hvilket som helst område. Multimeteret vil ikke svikte på grunn av dette. Hvis enheten viser "1", som betyr uendelig, bør terskelen økes til resultatet vises på skjermen.
Oppringt funksjon
Hvordan kan du sjekke motstanden med et multimeter for brukbarhet? En vanlig metode er oppringing. Bryterposisjonen for denne modusen indikeres med et diodeikon med et signal. Tegnet på signalet kan være forskjellig, den øvre grensen for responsen overstiger ikke 50-70 ohm. Derfor gir det ingen mening å ringe motstander hvis verdier overstiger terskelen. Signalet vil være svakt og kanskje ikke høres.
Når kretsmotstandsverdiene er under grenseverdien, avgir enheten et knirk gjennom den innebygde høyttaleren. Kontinuitetstesting gjøres ved å lage en spenning mellom punktene i kretsen valgt ved hjelp av sonder. For at denne modusen skal fungere, trengs egnede strømkilder.
Kontrollerer funksjonaliteten til motstanden på brettet
Motstand måles når elementet ikke er koblet til de andre i kretsen. For å gjøre dette, må du frigjøre et av bena. Hvordan sjekke en motstand med et multimeter uten å avlodde den fra kretsen? Dette gjøres kun i spesielle tilfeller. Her er det nødvendig å analysere koblingsskjemaet for tilstedeværelsen av shuntkretser. Halvlederdeler påvirker spesielt avlesningene til enheten.
Konklusjon
Når du bestemmer deg for hvordan du skal teste en motstand med et multimeter, må du forstå hvordan elektrisk motstand måles og hvilke grenser som er satt. Enheten er beregnet for manuell bruk, og du bør huske alle teknikkene for bruk av probene og bryteren.
En variabel motstand (reostat) er en elektrisk enhet oppfunnet av Johann Christian Poggendorff, som tjener til å justere og oppnå den nødvendige motstandsverdien... Vel, bla bla bla... I et nøtteskall skal vi snakke om hvordan man lager en full -fledged variabel fra en tuning multi-turn motstand med evnen fester på instrumentpanelet.
I amatørradio er det tre typer variable motstander - single-turn, multi-turn og slider. Ikke et ord mer vil bli sagt om glidere her. Som det fremgår av definisjonen, kan førstnevnte rotere med bare én omdreining, eller mer presist, et sted rundt 270°, mens sistnevnte kan rotere med mer enn 1 omdreining. Enkelt-omdreiningsmotstander brukes der motstandsverdien fra posisjonen til motstandsakselen ikke er spesielt kritisk, brukes fleromdreiningsmotstander der den er kritisk. La oss se på eksempler.
Eksempel 1."Klassisk" justerbar spenningskilde på LM317. La oss ta justeringsområdet til å være 1,25 - 12 V. Avbøyningsvinkelen til motstandsakselen fra null motstand til maksimum er 270°, dette er en omtrentlig verdi, den nøyaktige verdien er angitt i referansearket for en spesifikk motstand. Vi antar også at spenningen ved utgangen av strømkilden vil endre seg i henhold til en lineær lov avhengig av motstanden til vårt forsøksobjekt, F(y)=x. Vi deler utgangsspenningsområdet vårt, 10,75 V, med avbøyningsvinkelen på 270° og får omtrent 0,04 V per 1° motstandsrotasjon. Dette er nok til å sette utgangsspenningen nøyaktig i trinn på 0,1 V Konklusjon: en enkeltomdreiningsmotstand vil passe oss.
Eksempel 2. Analog-til-digital konvertering (ADC) på en mikrokontroller (MC). La oss anta at den variable motstanden fungerer som en spenningsdeler, mikrokontrolleren konverterer spenningen som kommer inn i den til digital informasjon på 10 biter, og for å gjøre det klarere, konverterer den spenningen i området, la den være 0 - 5 V, til en numerisk verdi på 0 - 1023. La oss utføre beregningen som i eksempel 1. La oss dele antallet av ADC-verdiene våre 1024 (0 i den digitale verden er alltid tatt i betraktning, så vi har 1024 verdier) med 270°. Vi fikk ca 3,8. Det vil si at når motstandsakselen roteres med 1°, endres ADC-verdien med nesten 4 verdier! All din 10 bit ADC-nøyaktighet er redusert til NO. Det er her vi konkluderer med at en enkeltomdreinings variabel motstand ikke er egnet for oss. La oss for eksempel ta en 10-omdreiningsmotstand og se. 10 omdreininger er 3600°, del 1024 på 3600 og få 0,28. Det vil si at når motstandsakselen roteres med 1°, vil ADC-verdien endres med 0,28 (for referanse er ADC-verdien alltid en heltallsverdi og det vil aldri være noen hundredeler eller tiendedeler, dette er bare et eksempel). For å endre ADC-verdien med én enhet, må du rotere akselen 3,5°.
Jeg tror at fra eksemplene ovenfor er det klart hvilken motstand som skal brukes i denne situasjonen. Hvis alt er klart med tallene, kan du spørre onkel Google om ordene ADC og LM317.
Det er en annen klassifisering av motstander med variable parametere: faktisk variabel og tuning. Jeg tar umiddelbart forbehold om at jeg i fremtiden i denne artikkelen vil vurdere en motstand med flere svinger. Så innstillingsmotstanden er liten og er installert, i de fleste tilfeller, på brettet. Justeringen gjøres med en skrutrekker og under normal drift av enheten berører ingen den.
Bildet over viser den vanligste flersvingstrimmeren. Prisen er omtrent $0,3. Men renblodige variable motstander er forskjellige i størrelse, har festemidler for montering på et panel, og er i de fleste tilfeller koblet til brettet med ledninger.
Slike motstander, sammenlignet med trimmere, har mer kraft og levetid og har muligheten til å installere en roterende knott. Og prisen er omtrent 2,8 dollar. For å stadig endre parametere, er det nødvendig å bruke en variabel motstand. Men hvis jeg ikke har den for hånden, plager prisen meg, og jeg vil ikke snu den ofte... Du kan lage en variabel av en trimmer.
Slike hjemmelagde produkter funnet på Internett imponerte meg ikke. Og lodding til messingskaftet på trimmeren drepte meg fullstendig, så du kan redusere ressursen til null fra starten av. Jeg bestemte meg for å gjøre det på min måte. Jeg tok en liten innenlandsk produsert enkeltsvingsvariabel som grunnlag:
Jeg tok den fra hverandre:
Jeg var veldig heldig, skaftet og glideren var ikke naglet sammen. Av alt dette trenger jeg bare en monteringsflens med gjenger og en aksel. Først kutter vi av overskuddet ved flensen, og lager to parallelle kanter:
Skaftskaftet må slipes litt ned og spline i trimmeren må utvides samtidig. Vi justerer den ene til den andre slik at skaftet passer inn i spline uten kile. Vi lager "huset" til den nye motstanden av en tinnstrimmel. Vi legger stripen på flensen, borer først et hull i den, og stram deretter mutteren og bøyer de utstående kronbladene. Vi finner trimmerens innrettingsposisjon med skaftet og legger tinnbiter på de riktige stedene. Vi borer to hull for å installere skruer som vil stramme sideveggene, og dermed holde trimmeren på plass. Det burde gå slik.
(faste motstander), og i denne delen av artikkelen skal vi snakke om, eller variable motstander.
Variable motstandsmotstander, eller variable motstander er radiokomponenter hvis motstand kan være endring fra null til nominell verdi. De brukes som forsterkningskontroller, volum- og tonekontroller i lydgjenskapende radioutstyr, brukes til presis og jevn justering av ulike spenninger og er delt inn i potensiometre Og tuning motstander.
Potensiometre brukes som jevn forsterkningskontroller, volum- og tonekontroller, tjener til jevn justering av ulike spenninger, og brukes også i sporingssystemer, i databehandlings- og måleenheter, etc.
Potensiometer kalt en justerbar motstand med to permanente terminaler og en bevegelig. De permanente terminalene er plassert ved kantene av motstanden og er koblet til begynnelsen og slutten av det resistive elementet, og danner potensiometerets totale motstand. Den midterste terminalen er koblet til en bevegelig kontakt, som beveger seg langs overflaten av det resistive elementet og lar deg endre motstandsverdien mellom den midtre og en hvilken som helst ekstrem terminal.
Potensiometeret er et sylindrisk eller rektangulært legeme, inne i hvilket det er et motstandselement laget i form av en åpen ring, og en utstående metallakse, som er håndtaket til potensiometeret. En strømsamlerplate (kontaktbørste) er festet til enden av aksen og har pålitelig kontakt med det resistive elementet. Pålitelig kontakt mellom børsten og overflaten av det resistive laget sikres ved trykket fra en glider laget av fjærmaterialer, for eksempel bronse eller stål.
Når knappen roteres, beveger glideren seg langs overflaten av motstandselementet, som et resultat av at motstanden endres mellom midt- og ekstreme terminaler. Og hvis spenning påføres de ekstreme terminalene, oppnås en utgangsspenning mellom dem og midtterminalen.
Potensiometeret kan skjematisk representeres som vist i figuren nedenfor: de ytre terminalene er betegnet med tallene 1 og 3, den midterste er betegnet med nummer 2.
Avhengig av det resistive elementet er potensiometre delt inn i ikke-tråd Og metalltråd.
1.1 Ikke-tråd.
I potensiometre uten ledning er det resistive elementet laget i form hesteskoformet eller rektangulær plater laget av isolasjonsmateriale, på overflaten som er påført et motstandslag, som har en viss ohmsk motstand.
Motstander med hesteskoformet resistivt element har en rund form og rotasjonsbevegelse av glideren med en rotasjonsvinkel på 230 - 270°, og motstander med rektangulært det resistive elementet har en rektangulær form og translasjonsbevegelsen til glideren. De mest populære motstandene er typene SP, OSB, SPE og SP3. Figuren nedenfor viser et potensiometer av typen SP3-4 med et hesteskoformet resistivt element.
Den innenlandske industrien produserte potensiometre av SPO-typen, der det resistive elementet presses inn i et bueformet spor. Kroppen til en slik motstand er laget av keramikk, og for beskyttelse mot støv, fuktighet og mekanisk skade, samt for elektrisk skjerming, er hele motstanden dekket med en metallhette.
Potensiometre av SPO-typen har høy slitestyrke, er ufølsomme for overbelastning og er små i størrelse, men de har en ulempe - vanskeligheten med å oppnå ikke-lineære funksjonelle egenskaper. Disse motstandene kan fortsatt finnes i gammelt innenlands radioutstyr.
1.2. Metalltråd.
I metalltråd I potensiometre skapes motstanden av en høymotstandsledning viklet i ett lag på en ringformet ramme, langs kanten av hvilken en bevegelig kontakt beveger seg. For å oppnå pålitelig kontakt mellom børsten og viklingen, rengjøres, poleres eller slipes kontaktsporet til en dybde på 0,25d.
Strukturen og materialet til rammen bestemmes basert på nøyaktighetsklassen og loven om endring i motstanden til motstanden (loven om endring i motstand vil bli diskutert nedenfor). Rammene er laget av en plate, som etter vikling av ledningene rulles inn i en ring, eller en ferdig ring tas som viklingen legges på.
For motstander med en nøyaktighet som ikke overstiger 10 - 15%, er rammene laget av en plate, som etter vikling av ledningene rulles inn i en ring. Materialet for rammen er isolasjonsmaterialer som getinax, textolite, glassfiber eller metall - aluminium, messing, etc. Slike rammer er enkle å produsere, men gir ikke nøyaktige geometriske dimensjoner.
Rammer fra den ferdige ringen er produsert med høy presisjon og brukes hovedsakelig til fremstilling av potensiometre. Materialet for dem er plast, keramikk eller metall, men ulempen med slike rammer er vanskeligheten med å vikle, siden spesialutstyr er nødvendig for å vikle den.
Viklingen er laget av ledninger laget av legeringer med høy elektrisk resistivitet, for eksempel konstantan, nikrom eller manganin i emaljeisolasjon. For potensiometre brukes ledninger laget av spesielle legeringer basert på edelmetaller, som har redusert oksidasjon og høy slitestyrke. Diameteren på ledningen bestemmes basert på tillatt strømtetthet.
2. Grunnleggende parametere for variable motstander.
Hovedparametrene til motstander er: total (nominell) motstand, form for funksjonelle egenskaper, minimumsmotstand, merkeeffekt, rotasjonsstøynivå, slitestyrke, parametere som karakteriserer motstandens oppførsel under klimatiske påvirkninger, samt dimensjoner, kostnader, etc. . Men når du velger motstander, blir oppmerksomheten oftest lagt til den nominelle motstanden og sjeldnere til de funksjonelle egenskapene.
2.1. Nominell motstand.
Nominell motstand motstand er angitt på kroppen. I følge GOST 10318-74 er de foretrukne tallene 1,0 ; 2,2 ; 3,3 ; 4,7 Ohm, kiloohm eller megaohm.
For fremmede motstander er de foretrukne tallene 1,0 ; 2,0 ; 3,0 ; 5.0 Ohm, kiloohm og megaohm.
Tillatte motstandsavvik fra den nominelle verdien settes innenfor ±30 %.
Den totale motstanden til motstanden er motstanden mellom de ytre terminalene 1 og 3.
2.2. Form for funksjonelle egenskaper.
Potensiometre av samme type kan variere i funksjonelle egenskaper, som bestemmer etter hvilken lov motstanden til motstanden endres mellom de ekstreme og midtre terminalene når motstandsknappen dreies. I henhold til formen for funksjonelle egenskaper er potensiometre delt inn i lineær Og ikke-lineær: for lineære endres motstandsverdien proporsjonalt med bevegelsen til strømkollektoren, for ikke-lineære endres den i henhold til en viss lov.
Det er tre grunnleggende lover: EN- Lineær, B- Logaritmisk, I— Omvendt logaritmisk (eksponentiell). Så for å regulere volumet i lydgjengivelsesutstyr, er det for eksempel nødvendig at motstanden mellom midtre og ytterste terminaler på det resistive elementet varierer iht. invers logaritmisk lov (B). Bare i dette tilfellet er øret vårt i stand til å oppfatte en jevn økning eller reduksjon i volum.
Eller i måleinstrumenter, for eksempel lydfrekvensgeneratorer, hvor variable motstander brukes som frekvensinnstillingselementer, kreves det også at deres motstand varierer iht. logaritmisk(B) eller invers logaritmisk lov. Og hvis denne betingelsen ikke er oppfylt, vil generatorskalaen være ujevn, noe som vil gjøre det vanskelig å stille inn frekvensen nøyaktig.
Motstander med lineær karakteristikk (A) brukes hovedsakelig i spenningsdelere som justering eller trimmere.
Avhengigheten av endringen i motstand på rotasjonsvinkelen til motstandshåndtaket for hver lov er vist i grafen nedenfor.
For å oppnå de ønskede funksjonelle egenskapene gjøres det ikke store endringer i utformingen av potensiometre. For eksempel i trådviklede motstander er ledningene viklet med varierende stigning eller selve rammen er laget av varierende bredde. I potensiometre uten tråd endres tykkelsen eller sammensetningen av det resistive laget.
Dessverre har justerbare motstander relativt lav pålitelighet og begrenset levetid. Ofte hører eiere av lydutstyr som har vært i bruk lenge, raslende og knitrende lyder fra høyttaleren når de dreier på volumkontrollen. Årsaken til dette ubehagelige øyeblikket er et brudd på kontakten til børsten med det ledende laget av motstandselementet eller slitasje på sistnevnte. Glidekontakten er det mest upålitelige og sårbare punktet til en variabel motstand og er en av hovedårsakene til delfeil.
3. Betegnelse av variable motstander på diagrammer.
På kretsdiagrammer er variable motstander utpekt på samme måte som konstante, bare en pil rettet mot midten av saken er lagt til hovedsymbolet. Pilen indikerer regulering og indikerer samtidig at dette er den midterste utgangen.
Noen ganger oppstår situasjoner når det stilles krav til pålitelighet og levetid på en variabel motstand. I dette tilfellet erstattes jevn kontroll med trinnkontroll, og en variabel motstand bygges på grunnlag av en bryter med flere posisjoner. Konstant motstandsmotstander er koblet til bryterkontaktene, som vil bli inkludert i kretsen når bryterknappen dreies. Og for ikke å rote diagrammet med bildet av en bryter med et sett med motstander, er bare symbolet på en variabel motstand med et tegn indikert trinnregulering. Og hvis det er behov, er antall trinn angitt i tillegg.
For å kontrollere volum og klang, opptaksnivå i stereolydgjengivelsesutstyr, for å kontrollere frekvens i signalgeneratorer, etc. søke om doble potensiometre, hvis motstand endres samtidig ved svinging generell akse (motor). I diagrammene er symbolene til motstandene som er inkludert i dem plassert så nær hverandre som mulig, og den mekaniske koblingen som sikrer samtidig bevegelse av glidebryterne vises enten med to heltrukne linjer eller med en stiplet linje.
Tilhørigheten av motstander til en dobbel blokk er angitt i henhold til deres posisjonsbetegnelse i det elektriske diagrammet, der R1.1 er den første motstanden til den doble variable motstanden R1 i kretsen, og R1.2- sekund. Hvis motstandssymbolene er i stor avstand fra hverandre, er den mekaniske forbindelsen indikert med segmenter av en stiplet linje.
Industrien produserer doble variable motstander, der hver motstand kan styres separat, fordi aksen til den ene passerer inne i den andres rørakse. For slike motstander er det ingen mekanisk tilkobling som sikrer samtidig bevegelse, derfor er det ikke vist på diagrammene, og medlemskap av en dobbel motstand er indikert i henhold til posisjonsbetegnelsen i det elektriske diagrammet.
Bærbart husholdningslydutstyr, som mottakere, spillere, etc., bruker ofte variable motstander med en innebygd bryter, hvis kontakter brukes til å forsyne enhetens krets med strøm. For slike motstander er brytermekanismen kombinert med aksen (håndtaket) til den variable motstanden, og når håndtaket når ytterposisjonen, påvirker det kontaktene.
Som regel, i diagrammene, er kontaktene til bryteren plassert nær strømkilden i bruddet på tilførselsledningen, og forbindelsen mellom bryteren og motstanden er indikert med en stiplet linje og en prikk, som er plassert ved en av sidene av rektangelet. Dette betyr at kontaktene lukkes når de beveger seg fra et punkt, og åpnes når de beveger seg mot det.
4. Trimmermotstander.
Trimmermotstander er en type variabler og brukes til engangs og presis justering av elektronisk utstyr under installasjon, justering eller reparasjon. Som trimmere er både variable motstander av den vanlige typen med en lineær funksjonskarakteristikk, hvis akse er laget "under et spor" og utstyrt med en låseanordning, og motstander av en spesiell design med økt nøyaktighet ved innstilling av motstandsverdien. brukt.
For det meste er spesialdesignede avstemningsmotstander laget i rektangulær form med flat eller sirkulær resistivt element. Motstander med flatt resistivt element ( EN) har en translasjonsbevegelse av kontaktbørsten, utført av en mikrometrisk skrue. For motstander med et ringresistivt element ( b) kontaktbørsten beveges av et snekkegir.
For tunge belastninger brukes åpne sylindriske motstandskonstruksjoner, for eksempel PEVR.
I kretsskjemaer er innstillingsmotstander utpekt på samme måte som variabler, bare i stedet for kontrolltegnet brukes innstillingskontrolltegnet.
5. Inkludering av variable motstander i en elektrisk krets.
I elektriske kretser kan variable motstander brukes som reostat(justerbar motstand) eller som potensiometer(spenningsdeler). Hvis det er nødvendig å regulere strømmen i en elektrisk krets, slås motstanden på med en reostat, hvis det er spenning, slås den på med et potensiometer.
Når motstanden er slått på reostat den midterste og ene ekstreme utgangen brukes. En slik inkludering er imidlertid ikke alltid å foretrekke, siden under reguleringsprosessen kan midtterminalen ved et uhell miste kontakten med det resistive elementet, noe som vil føre til et uønsket brudd i den elektriske kretsen og som en konsekvens mulig svikt i delen eller den elektroniske enheten som helhet.
For å forhindre utilsiktet brudd på kretsen, er den frie terminalen til det resistive elementet koblet til en bevegelig kontakt, slik at hvis kontakten brytes, forblir den elektriske kretsen alltid lukket.
I praksis brukes det å slå på en reostat når de ønsker å bruke en variabel motstand som tilleggs- eller strømbegrensende motstand.
Når motstanden er slått på potensiometer Alle tre pinnene brukes, noe som gjør at den kan brukes som spenningsdeler. La oss for eksempel ta en variabel motstand R1 med en slik nominell motstand at den vil slukke nesten all strømkildespenningen som kommer til HL1-lampen. Når motstandshåndtaket er vridd til høyeste posisjon i diagrammet, er motstanden til motstanden mellom øvre og midtre terminaler minimal og hele spenningen til strømkilden tilføres lampen, og den lyser med full varme.
Når du flytter motstandsknappen ned, vil motstanden mellom øvre og midtre terminaler øke, og spenningen på lampen vil gradvis avta, noe som gjør at den ikke lyser med full intensitet. Og når motstanden når sin maksimale verdi, vil spenningen på lampen falle til nesten null og den vil gå ut. Det er ved dette prinsippet at volumkontroll i utstyr for lydgjengivelse skjer.
Den samme spenningsdelerkretsen kan avbildes litt annerledes, der den variable motstanden er erstattet av to konstante motstander R1 og R2.
Vel, det er egentlig alt jeg ville si om variable motstandsmotstander. I den siste delen vil vi vurdere en spesiell type motstander, hvis motstand endres under påvirkning av eksterne elektriske og ikke-elektriske faktorer -.
Lykke til!
Litteratur:
V. A. Volgov - "Deler og komponenter til radioelektronisk utstyr", 1977
V. V. Frolov - "Språket til radiokretser", 1988
M. A. Zgut - "Symboler og radiokretser", 1964
En elektrisk krets er umulig uten tilstedeværelse av motstand i den, noe som bekreftes av Ohms lov. Det er grunnen til at motstanden med rette anses som den vanligste radiokomponenten. Denne tilstanden antyder at kunnskap om testing av slike elementer alltid kan være nyttig ved reparasjon av elektrisk utstyr. La oss se på nøkkelproblemene knyttet til hvordan du sjekker en vanlig motstand for brukbarhet ved hjelp av en tester eller multimeter.
Hovedstadier av testing
Til tross for mangfoldet av motstander, har konvensjonelle elementer i denne klassen en lineær strømspenningskarakteristikk, noe som i stor grad forenkler testen, og reduserer den til tre trinn:
- visuell inspeksjon;
- radiokomponenten er testet for brudd;
- Overholdelse av nominell verdi kontrolleres.
Hvis alt er klart med det første og andre punktet, så er det nyanser med det siste, nemlig å finne ut den nominelle motstanden. Å ha et skjematisk diagram, vil dette ikke være vanskelig å gjøre, men problemet er at moderne husholdningsapparater sjelden er utstyrt med teknisk dokumentasjon. Du kan komme deg ut av denne situasjonen ved å bestemme valøren fra markeringene. Vi vil kort fortelle deg hvordan du gjør dette.
Typer merking
På komponenter produsert under Sovjetunionen var det vanlig å angi den nominelle verdien på delens kropp (se fig. 1). Dette alternativet krevde ikke dekoding, men hvis integriteten til strukturen ble skadet eller malingen brent ut, kan det oppstå problemer med tekstgjenkjenning. I slike tilfeller kan du alltid gå til kretsskjemaet som leverte alle husholdningsapparater.
Figur 1. "ULI"-motstand, delens klassifisering og toleranse er synlige på kroppenFargebetegnelse
Nå er fargemerking tatt i bruk, som representerer fra tre til seks ringer i forskjellige farger (se fig. 2). Det er ingen grunn til å se dette som fiendenes innspill, siden denne metoden lar deg angi valør selv på en sterkt skadet del. Og dette er en betydelig faktor, gitt at moderne elektriske husholdningsapparater ikke er utstyrt med kretsdiagrammer.
Ris. 2. Eksempel på fargemerking Informasjon om å dechiffrere denne betegnelsen på komponenter er lett å finne på Internett, så det gir ingen mening å presentere den innenfor rammen av denne artikkelen. Det finnes også mange kalkulatorprogrammer (også på nett) som lar deg innhente nødvendig informasjon.
Merking av SMD-elementer
Overflatemonterte komponenter (for eksempel SMD-motstand, diode, kondensator, etc.) begynte å bli merket med tall, men på grunn av den lille størrelsen på delene måtte denne informasjonen krypteres. For motstander aksepteres i de fleste tilfeller en betegnelse på tre tall, der de to første er verdien, og den siste er multiplikatoren (se fig. 3).
Ris. 3. Et eksempel på dekoding av verdien til en SMD-motstand Visuell inspeksjon
Brudd på normal driftsmodus forårsaker overoppheting av delen, derfor kan det problematiske elementet i de fleste tilfeller identifiseres ved utseendet. Dette kan enten være en endring i fargen på saken eller dens fullstendig eller delvis ødeleggelse. I slike tilfeller er det nødvendig å erstatte det brente elementet.
Figur 4. Et tydelig eksempel på hvordan en motstand kan brenne ut Legg merke til på bildet ovenfor, at komponenten merket "1" helt klart må skiftes ut, mens de tilstøtende delene "2" og "3" kan fungere, men må kontrolleres.
Ser etter en pause
Handlingene utføres i følgende rekkefølge:
Hvis modellen til enheten du bruker er forskjellig fra den som er vist på figuren, les instruksjonene som fulgte med multimeteret.
- Vi berører pinnene til det problematiske elementet på brettet med sondene. Hvis delen "ikke ringer" (multimeteret vil vise tallet 1, det vil si en uendelig stor motstand), kan vi konstatere at testen viste en åpen krets i motstanden.
Vær oppmerksom på at denne testen kan utføres uten å avlodde elementet fra brettet, men dette garanterer ikke et 100 % resultat, siden testeren kan vise kommunikasjon gjennom andre komponenter i kretsen.
Valideringssjekk
Hvis delen er loddet, vil dette stadiet garantere funksjonaliteten. For å teste må vi kjenne valøren. Hvordan man identifiserer det ved markeringer ble skrevet ovenfor.
Algoritmen for våre handlinger er som følger:
Hva er klarering og hvor viktig er det?
Denne verdien viser mulig avvik for en gitt serie fra den angitte nominelle verdien. En korrekt beregnet krets må ta hensyn til denne indikatoren, eller det gjøres passende justeringer etter montering. Som du forstår, bryr seg ikke våre venner fra det himmelske imperiet med dette, noe som har en positiv effekt på varene deres.
Resultatet av en slik politikk ble vist i figur 4 delen fungerer i noen tid til grensen for sikkerhetsmarginen er nådd.
- Vi tar en beslutning ved å sammenligne avlesningene til multimeteret med den nominelle verdien hvis avviket går utover feilgrensene, må delen definitivt byttes ut.
Hvordan teste en variabel motstand?
Driftsprinsippet i dette tilfellet er ikke veldig forskjellig, vi vil beskrive dem ved å bruke eksemplet på delen vist i figur 7.
Ris. 7. Trimmermotstand (intern krets merket med rød sirkel) Algoritmen er som følger:
- Vi tar en måling mellom ben "1" og "3" (se fig. 7) og sammenligner den resulterende verdien med den nominelle verdien.
- Vi kobler probene til terminalene "2" og noen av de gjenværende ("1" eller "3", det spiller ingen rolle).
- Vi roterer justeringsknappen og observerer avlesningene til enheten, de skal endres i området fra 0 til verdien oppnådd i trinn 1.
Hvordan sjekke en motstand med et multimeter uten avlodding på brettet?
Dette testalternativet er kun tillatt med elementer med lav motstand. Over 80-100 ohm er det sannsynlig at andre komponenter vil forstyrre målingen. Det endelige svaret kan bare gis ved å studere kretsskjemaet nøye.
