Типы переменных резисторов импортных

Основные параметры переменных и подстроечных резисторов

Давайте посмотрим на переменный резистор….. Что мы знаем об этом? Пока ничего, потому что мы не знаем даже основных параметров этого очень распространенного в электронике радиоэлемента. Итак, давайте узнаем больше о параметрах переменных и подстроечных резисторов.

Прежде всего, следует отметить, что переменные и подстроечные резисторы являются пассивными элементами в электронных схемах. Это означает, что во время работы они потребляют энергию из цепи. К пассивным компонентам схемы также относятся конденсаторы, индукторы и трансформаторы.

За исключением прецизионных изделий, которые используются в военных или аэрокосмических приложениях, они не обладают высокой производительностью:

Номинальное сопротивление. Это, безусловно, главный параметр. Импеданс может составлять от нескольких десятков Ом до нескольких десятков мегаом. Почему полное сопротивление? Это сопротивление между крайними неподвижными выводами резистора — оно не меняется.

С помощью ползунка регулировки мы можем изменить сопротивление между любым крайним штырем и подвижным контактным выводом. Сопротивление изменится от нуля до полного сопротивления резистора (или наоборот, в зависимости от подключения). Номинальное сопротивление резистора указывается на корпусе резистора буквенно-цифровым кодом (M15M, 15k и т.д.).

Рассеиваемая мощность или номинал (мощность резистора). В распространенных электронных устройствах используются переменные резисторы мощностью 0,04; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0 Вт и более.

Стоит понимать, что переменные резисторы с проволочной намоткой обычно мощнее тонкопленочных резисторов. Это неудивительно, так как тонкая проводящая пленка может проводить гораздо меньший ток, чем провод. Поэтому о мощностных характеристиках можно приблизительно судить даже по внешнему виду и конструкции «генератора».

Максимальное или максимальное рабочее напряжение. Это не требует объяснений. Это максимальное рабочее напряжение резистора, которое не должно быть превышено. Для переменных резисторов максимальное напряжение соответствует следующей серии: 5, 10, 25, 50, 100, 150, 200, 250, 350, 500, 750, 1000, 1500, 3000, 8000 V. Ограничение напряжения некоторых образцов:

SP3-38 (a-e) для 0,125 Вт — 150 В (для приложений переменного и постоянного тока);

SP3-29a — 1000 В (для приложений переменного и постоянного тока);

SP5-2 — от 100 до 300 В (в зависимости от модификации и номинала сопротивления).

RTD — температурный коэффициент сопротивления. Мера изменения сопротивления при изменении температуры окружающей среды на 1°C. Для электронных устройств, работающих в суровых климатических условиях, этот параметр очень важен.

Например, для подстроечных резисторов SP3-38 значение TKS соответствует ±1000×10 -6 1/°C (для сопротивлений до 100 кОм) и ±1500×10 -6 1/°C (свыше 100 кОм). Для прецизионных изделий значения ТКС лежат в диапазоне от 1×10 -6 1/°C до 100×10 -6 1/°C. Хорошо видно, что чем меньше значение TCS, тем более термостабилен резистор.

Допуск или точность. Этот параметр аналогичен допуску фиксированных резисторов. Он указывается в процентах в %. Для триммеров и переменных резисторов для бытовых приборов допуск обычно составляет от 10 до 30%.

Рабочая температура. Температура, при которой резистор будет правильно выполнять свою функцию. Обычно дается в виде диапазона: -45 … +55°C.

Износостойкость — это количество циклов движения подвижной системы переменного резистора, при котором его характеристики остаются в пределах нормы.

В случае особо точных и важных (прецизионных) переменных резисторов износостойкость может достигать 10 5 — 10 7 циклов. Однако ударо- и виброустойчивость этих изделий ниже. Переменные резисторы более устойчивы к механическим воздействиям, но их износостойкость ниже, чем у прецизионных резисторов, и составляет от 5 000 до 100 000 циклов. Для прецизионных резисторов сопротивление заметно ниже и редко превышает 1 000 циклов.

Функциональные характеристики. Важным параметром является зависимость изменения сопротивления от угла поворота ручки или положения скользящего контакта (для скользящих резисторов). Об этом параметре мало говорят, но он очень важен при проектировании звуковых и других устройств. Давайте поговорим об этом более подробно.

Дело в том, что переменные резисторы изготавливаются с разными зависимостями изменения сопротивления от угла поворота ручки. Этот параметр называется функциональной характеристикой. Обычно он обозначается на корпусе в виде буквенного кода.

Давайте перечислим некоторые из этих характеристик:

Линейный. Это происходит, когда сопротивление изменяется равномерно при повороте ручки на один и тот же угол. То есть, при повороте ручки на угол, например, 10°, сопротивление изменяется на 10 Ом. Поверните ручку еще на 10°, и сопротивление снова изменится ровно на 10 Ом.

Поэтому эти резисторы имеют линейную или нормальную зависимость. Резисторы с линейными функциональными характеристиками могут быть использованы, например, в качестве регулятора напряжения в домашнем источнике питания. В этом случае изменение выходного напряжения при регулировании будет равномерным, а шкала для устройства будет более удобной. На первой диаграмме линейная характеристика обозначена буквой A.

Логарифмический. Эту взаимосвязь лучше всего представить в виде графика. На рисунке показаны три графика зависимости сопротивления от угла наклона ручки.

Теперь буква B показывает логарифмическую зависимость.

Когда мы поворачиваем ручку резистора с логарифмической характеристикой, сначала сопротивление изменяется плавно, но ближе к центру оно меняется быстро, а затем, ближе к концу вращения ручки, оно снова меняется более или менее плавно. Таким образом, мы видим, что изменение сопротивления происходит не линейно (неравномерно), а по определенному, логарифмическому закону.

Показательный или обратный логарифмический. На рисунке выше этот график обозначен буквой — B. Экспоненциальную зависимость можно противопоставить логарифмической. Резисторы с такой характеристикой часто используются в аудиоаппаратуре в качестве регуляторов громкости. Человеческое ухо воспринимает звук тише по мере увеличения громкости (закон Вебера-Фехнера). Подробнее об этом вы можете прочитать здесь.

В результате, если в качестве регулятора громкости поставить линейный переменный резистор, шкала регулятора громкости будет нелинейной. На средней или высокой громкости, чтобы увидеть значительное изменение уровня звука, вам придется повернуть ручку под большим углом. Это вызывает дискомфорт. Шкала регуляторов громкости неравномерна, и при разных уровнях громкости приходится поворачивать ручку по-разному.

Именно поэтому в аудиоаппаратуре используются переменные резисторы с индикаторной зависимостью. Кроме того, в некоторых случаях могут использоваться логарифмические резисторы, в зависимости от схемотехники оборудования.

Поэтому, выбирая переменный резистор для домашних электронных проектов, стоит обратить внимание и на функциональные характеристики!

Помимо упомянутых, существуют и другие параметры для переменных и подстроечных резисторов. Они в основном описывают электромеханические и нагрузочные величины. Вот лишь некоторые из них:

Дисбаланс сопротивления многоэлементного переменного резистора;

Статический момент трения;

Скользящий (вращательный) шум;

Как видите, даже такая простая деталь имеет ряд параметров, которые могут повлиять на качество электронной схемы. Поэтому о них не следует забывать.

Более подробное обсуждение параметров постоянных и переменных резисторов можно найти в Справочном руководстве по резисторам.

ННа корпусах переменных резисторов и триммеров нанесен тип, функциональная зависимость (в случае непроволочных резисторов), номинальное сопротивление и допуск (иногда код даты изготовления). В случае переменных подстроечных резисторов, если размеры не позволяют, тип и функциональное соотношение на корпусе не маркируются (обычно для группы A). На рисунке 2.1 показаны примеры маркировки на корпусах переменных резисторов.

РРисунок 2.1 Информация о маркировке переменных резисторов

Система обозначений

Все перечисленные характеристики обычно входят в полное название потенциометра в технической документации или документации на изделие.

Ниже показана система маркировки переменных резисторов в соответствии с действующей технической спецификацией.

Рисунок 2.2: Система маркировки переменных резисторов отечественных компаний.

Первый элемент (буквы и цифры) указывает на тип резистора и вариант исполнения.

Второй элемент (буква) указывает допустимую рассеиваемую мощность в ваттах.

Третий элемент (цифры и буквы) указывает на номинальное сопротивление.

Четвертый элемент (цифры) указывает допустимое отклонение сопротивления от номинального значения (в %).

Пятый элемент (буква) указывает на зависимость сопротивления переменного резистора от положения подвижного контакта.

Шестой элемент (цифры и буквы) обозначает тип выпуклости вала.

Седьмой элемент (цифры) обозначает размер удлинения вала.

Восьмой элемент (буква) указывает на документ доставки.

Ниже мы рассмотрим зарубежную систему обозначения резисторов на примере резистора Борнса (рис. 2.3).

Первый элемент (буквы и цифры) указывает на серию (модель) переменного резистора.

Второй элемент (число) указывает на количество секций (групп) переменных резисторов (если есть только одна секция, этот элемент отсутствует).

Третий элемент (цифра или буква) указывает на расположение и форму клеммы (Таблица 2.1.).

Четвертый элемент (буква) указывает на наличие (‘S’) или отсутствие (‘N’) дополнительного переключателя (в некоторых сериях резисторов он может отсутствовать).

Пятый элемент (цифры) указывает длину вала в мм.

Шестой элемент (цифры) указывает код номинального сопротивления.

Рисунок 2.3: Система маркировки переменного резистора Борнса.

Расположение выводов резистора по отношению к корпусу

Одним из компонентов электрической цепи, который имеет фиксированное (заданное) значение сопротивления электрическому току, является фиксированный резистор. В переводе с латинского resisto означает «оказывать сопротивление». С помощью такого компонента ток (I) линейно преобразуется в напряжение (U) и наоборот. Резистивный компонент может ограничивать величину тока и поглощать электрическую энергию. Переменные резисторы позволяют изменять значение их сопротивления вручную.

Потенциометры

Переменный резистор (VR) и потенциометр — это два разных определения одного и того же устройства. На заре радиоэлектроники считалось, что при изменении положения подвижного контакта на катушках резисторов, имеющих проволочные обмотки, измеряется разность потенциалов. Поэтому два слова, «потенциал» и «измерение», являются частью определения потенциометра. Это переменный резистор. Сегодня в электронных и электрических схемах существует множество таких элементов, и они имеют разные названия. Напряжение регулируется потенциометром, а ток — реостатом.

Основной принцип тот же. Они изменяют свое выходное сопротивление в зависимости от положения скользящего контакта или щетки, которые приводятся в движение внешней силой.

Непроволочные

Резисторы типа SP представляют собой составные элементы без провода. Их конструкция выглядит следующим образом:

  • основание из изоляционного материала;
  • фольгированный проводящий элемент;
  • подвижный контакт;
  • Вал с подвижным контуром.

К непроводящим резисторам также относятся SPO, VC, SPZ, TK.

На ламинат (основу) наносится проводящая углеродная пленка. Его состав может быть композитным: бакелитовая смола и технический углерод. Выводы элемента соединяются с концами пленки. Для этого на контактные пластины наносится серебряная паста. Через определенные угловые интервалы по пленке перемещается ползунок (подвижный контакт), который приводится в движение осью резистора.

Для информации. Конец оси имеет контур для удобства регулировки: шлиц для отвертки или выемка для фиксации ручки.

Сопротивление можно изменять путем изменения угла поворота. Угол варьируется от 0 до 2500.

Проволочные

В резистивных переменных элементах этого типа вместо проводящей фольги используется проволока с высоким сопротивлением. Проволока наносится в один слой, виток к витку. Контакт скользит по этим катушкам.

Проволочный потенциометр состоит из следующих компонентов:

  • намоточный каркас;
  • обмотка;
  • вращающийся узел оси;
  • подвижная щетка.

Как правило, рамы либо сгибаются из пластин с уже намотанной проволокой, либо она наматывается на кольца. Каркас пластины изготавливается из изоляционного материала или металла.

Обратите внимание, что основания с гнутыми пластинами не имеют точной геометрии, хотя их несложно изготовить.

Высокая точность достигается в потенциометрах за счет использования колец из керамики, металла или пластика. Намотка производится с помощью специального оборудования — челнока, на который устанавливается необходимое количество проволоки. Сама проволока может быть нихромовой, марганцевой с эмалевой изоляцией.

Интересно. Одним из таких материалов для проволоки является сплав константан (59% Cu; 40% Ni; 2% Mn). Он представляет собой сплав меди и никеля с добавлением марганца. Эдвард Уэстон изобрел его в 1888 году для измерения катушек приборов. На сопротивление константана не влияют изменения температуры.

Изоляция провода зашлифована на глубину 0,25d. Это необходимо для того, чтобы щетка и обмотка были надежно соединены во время движения.

Основные параметры ПР

Как и каждый компонент радио- и электронной техники, потенциометр имеет свои физические и электрические свойства. К ним относятся следующие предметы:

  • Rnom — номинальное сопротивление (импеданс), Ом;
  • Rmin — номинальная мощность, Вт;
  • Rmin — минимальное значение сопротивления, Ом;
  • функциональный тип изменения сопротивления;
  • устойчивость к истиранию;
  • Значение шума при выполнении регулировок;
  • Габаритные размеры.

Цена и эксплуатационные характеристики под влиянием различных внешних факторов также относятся к свойствам пассивного резистивного бинара.

Номинальное сопротивление

Что касается маркировки переменного резистора, то на его корпусе наносится номер номинального сопротивления без указания допуска (±30%).

Внимание! Стандартные серии Rном для российских элементов (по ГОСТ 10318-74) — 1,0, 2,2, 3,3, 4,7 Ом (кОм, Мом). Для импортных элементов — 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 Ом (кОм, Мом). Точные значения для каждой марки указаны в техническом паспорте.

Сопротивление между контактами 1 и 3 называется полным или номинальным сопротивлением.

Форма функциональной характеристики

Изменение R между двумя выводами (центральным и концевым) может происходить по разным законам. Это называется функциональной характеристикой (FC). Она может принимать следующие формы:

  • линейный — R изменяется прямо пропорционально перемещению ползунка;
  • Нелинейный — изменения происходят в определенном порядке.

Существует три формы изменения R, которые можно считать базовыми:

  • линейный — A;
  • логарифмический — B;
  • экспоненциальный (обратный логарифмический) — C.

Для каждого из них строится график с учетом угла наклона ползунка по часовой стрелке.

Элементы, изменяющие сопротивление по линейному закону A, используются в делителях напряжения. Генераторы звуковой частоты (ГЗЧ) включают в свои схемы потенциометры, используя функциональную характеристику B. Резисторы с переменным сопротивлением, которые используются в аудиоаппаратуре, работают по закону B.

К ВАШЕМУ СВЕДЕНИЮ. Для достижения требуемого FC изменяют компоненты или размер слоя резистивной пленки, а в конструкциях проводов изменяют шаг намотки или форму каркасов по ширине.

Короткий срок службы потенциометров обусловлен нарушением контакта между ползунком и шиной (проволокой), что влияет на работоспособность оборудования.

Обозначение переменных резисторов на схемах

Графическая форма потенциометра представляет собой прямоугольник, имеющий клеммы, с нарисованной поперек стрелкой. Импортные версии имеют зигзагообразную полосу вместо прямоугольника, представляющую собой витки проволоки. Это обозначение можно найти в расчете R-value при использовании онлайн-калькулятора.

Подстроечные резисторы

Обозначение подстроечных потенциометров такое же, как и для переменных резисторов. Эти потенциометры используются для ограниченного числа поворотов оси ползуна. Они используются при регулировании приборов и электронных схем в режиме настройки, когда необходимо установить определенные параметры в требуемом диапазоне и определить полученное значение сопротивления.

Включение переменных резисторов в электрическую цепь

Подключение таких резистивных элементов зависит от того, для чего они используются. В цепях различают два типа соединений:

  • как реостат — регулируемый резистор для ограничения тока;
  • как потенциометр — для деления напряжения (делитель).

В первом случае берутся средняя и крайняя булавки; во втором случае берутся средняя и обе крайние булавки.

Осторожно. При коммутации с реостатом второй свободный провод припаивается к среднему для обеспечения более надежного контакта.

Определение вида по маркировке

Маркировка принята в соответствии с ГОСТ 11.074.009-78 и имеет свою интерпретацию.

Буквенно-цифровая маркировка резисторов (слева направо) выглядит следующим образом:

  • буквы RP — переменная;
  • цифры: 1 — без проволоки, 2 — проволока или металлическая фольга
  • регистрационный номер;
  • год выпуска;
  • Тип TX;
  • номинальное значение сопротивления;
  • буква допуска отклонения от номинала.

Количество символов зависит от размера корпуса, но значение Rnom является обязательным.

Переменные резисторы могут иметь различную конструкцию. На одной оси можно установить несколько элементов переменного резистора. Они используются для контроля и регулирования многих электрических параметров.

Видео

Оцените статью
Добавить комментарий