Site Loader
Posted on 12.02.2023

принцип действия. Как подключить переменный резистор

Являются наиболее часто используемыми компонентами электронных схем и устройств. Основное назначение резистора является поддержание заданных значений напряжения и тока в электронной цепи, на основе такого физического свойства как сопротивление. Единицей измерения сопротивления является Ом, от имени немецкого физика Георга Ома.

Работа резистора основана на , который гласит, что напряжение на выводах резистора прямо пропорционально величине тока, протекающего через него.

Виды резисторов

В настоящее время существует несколько видов резисторов. Вот некоторые из них:

  • Резисторы для поверхностного монтажа ()
  • Переменные резисторы
  • Специальные резисторы

Этот вид резисторов различаются по внешности и размера. Проволочные резисторы, как правило, изготавливают из длинного провода на основе сплавов, обычно хрома, никеля или сплава медно-никель-марганца. Этот вид резистора, пожалуй, один из самых старых видов. Проволочные резисторы имеют превосходные свойства, такие как высокие показатели мощности и низкие значения сопротивления. В процессе эксплуатации эти резисторы могут сильно нагреваться, и по этой причине их зачастую помещают в металлический ребристый корпус для лучшего охлаждения.

Металлопленочные резисторы изготавливаются из оксида металла или в виде небольших керамических стержней с нанесением на них тонкого слоя металла.

Они похожи на углеродно-пленочные резисторы и их сопротивление регулируется за счет толщины слоя покрытия. Характерными свойствами металлопленочных резисторов можно считать их надежность, точность и стабильность. Эти резисторы могут быть изготовлены в широком диапазоне сопротивлений (от нескольких Ом до МОм). наносится на корпус в буквенно-цифровом виде или в виде .

Толстопленочные и тонкопленочные резисторы

Эти резисторы являются предпочтительными для устройств на основе СВЧ, где требуется высокая точность и стабильность.

Обычно толстопленочные резисторы изготавливаются путем смешивания порошкового стекла с органическим связующим. Отклонение сопротивления от номинала у подобных резисторов составляет от 1% до 2%. Толстопленочные резисторы широко используются в качестве недорогих резисторов.

Резисторы для поверхностного монтажа бывают различных размеров и форм. Они сделаны путем нанесения пленки резистивного материала и не имеют достаточно места для нанесения цветовой маркировки резисторов вследствие малого размера. Поэтому маркировка smd резисторов состоит только из 3 или 4 цифр.

Резисторная сборка представляют собой комбинацию сопротивлений, которые дают одинаковые значения для всех выводов. Эти резисторы изготавливаются в виде одиночного и сдвоенного пакета. Резисторная сборка широко используются в таких схемах, как АЦП (аналого-цифровые преобразователи) и ЦАП (Цифро-аналоговый преобразователь) в качестве подтягивающих резисторов.

Наиболее часто используемые типы переменных резисторов являются и подстрочные резисторы. Эти резисторы имеют три вывода, сопротивление между двумя крайними выводами имеет постоянное значение, а третий вывод связан с подвижным контактом и играет роль своеобразного делителя напряжения. Данный тип резистора в основном используется для настройки чувствительности датчиков и в качестве .

Если же соединить центральный вывод с одним из крайних выводов, то получится переменный резистор.

Фоторезистор является очень полезным радиоэлементом в различных электронных схемах, например, в схемах управления уличным освещением, в электронных часах, будильниках. Когда резистор не освещен, его сопротивление очень высокое (около 1 МОм) и если же фоторезистор осветить, то его сопротивление падает до нескольких кОм.

Эти резисторы бывают разных форм и цветов. В зависимости от внешнего освещения, эти резисторы используются, для того чтобы включать или выключать устройства.

К специальным резисторам также можно отнести терморезисторы (термисторы и позисторы) и .

Чтобы максимально использовать технические возможности такого «научного чуда», как электрический ток, необходимо помнить о правилах безопасности эксплуатации и непосредственной сборки системы.

Первоначально нужно знать из чего состоит тот или ной прибор. Это существенно упростит работу с ним. Каждый, кто знаком с электричеством знает, что во всех схемах обязательно используется резистор. Это специальный электрический элемент схемы, который используется для регулировки и контроля за различными техническими показателями сети. К примеру, его можно применить для того, чтобы регулировать показатель сопротивления как отдельного участка цепи, так и нескольких независимых деталей в целом. Сегодня широко используется переменный резистор для регулирования напряжения о нем стоит поговорить более подробно.

Под переменным резистором принято понимать – электрическую деталь, используемую для врезания в принципиальную тему устройства и необходимую для того, чтобы вести контроль за показателем напряжения в сети.

В физических справочниках собрано огромное количество информации относительно функциональных возможностей этого элемента и его областей применения.

Типы

На данный момент существуют следующие варианты резисторов переменного типа:

В зависимости от типа и разновидности детали они могут применяться не только для создания элементарных схем, но и для того, чтобы собирать технические схемы для использования в тяжелой промышленности.



Виды по сопротивлению

Сегодня на территории Российской Федерации реализуются электрические элементы в следующем видовом типе:

  • 1 ком – это говорит о том, что электрическая деталь данного типа, используемая для сборки схемы с максимальным сопротивлением резистора в 1Ом;
  • 10 ком – этот вариант имеет реальную номинальную мощность в 0, 25 Вт;
  • 20 ком – его используют для создания схем и изменения величины сопротивления;
  • 50 ком — это резистор, который отвечает высоким требованием и стандартам европейского качества;
  • 100 ком – данный электрический элемент позволяет собирать рабочие схемы с высоким номинальным напряжением;
  • 500 ком – нередко применяется в промышленности и для создания больших технических машин.

Если возникли трудности с подбором электрических элементов для создания принципиальной схемы, то необходимо будет воспользоваться помощью опытного специалиста. Лучше один раз проконсультироваться со знающим человеком, чем перепаивать всю схему заново.

Как подключить?

Для того чтобы самостоятельно выполнить подключение электрического элемента в рабочую схему, необходимо прочесть следующую информацию:

  • На первом этапе следует тщательно изучить техническую схему.
  • Затем нужно будет определить, для чего именно она будет использоваться.
  • После занимаются подборкой подходящего электрического оснащения. Иными словами, подбирают комплектующие. Собирают схему, прокладывают проводящие магистрали и устанавливают основные элементы.

Теперь приступают к ознакомлению с резистором и его врезанием в систему. На данный момент существует большое количество разнообразных схем для врезания резистора. Он может использоваться в качестве источника сопротивления переменного типа или потенциометра. Все будет напрямую зависеть от типа подключения вывода под номером 3. Рассмотреть стоит подключение резистора на примере.

Инструкция по подключению резистора для регулировки напряжения:

  • Предварительно просматривают сопроводительную документацию, которая идет к резистору.
  • Используют стандартную схему подключения переменного резистора.
  • Измеряют с помощью омметра общее сопротивление цепи.
  • Проводят осмотр всех контактных соединений.
  • Удаляют старый элемент и врезают новый. Чтобы избежать замыкания контактов необходимо удалить остатки припайки.

Видео

Смотрите на видео все о резисторах:

Главное, что должен помнить человек при сборке схемы – это необходимость следованию правилам и соблюдение мер безопасности. Перед непосредственным включением схемы необходимо проверить все места припайки и изоляции. Только так можно будет использовать собранный прибор на протяжении длительного периода времени.

Окт 9, 2015 Татьяна Сумо

(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.

Резисторы постоянные

Только в наличии