Подстроечные резисторы: обозначение, схемы. Соединение резисторов Подсоединить переменный резистор
Переменные резисторы отличаются от постоянных наличием третьего вывода- движка, который представляет собой подпружиненный ползунок, который может механически передвигаться по резистивному слою. Соответственно, в одном крайнем положении движка сопротивление между его выводом и одним из выводов резистивного слоя равно нулю, в другом - максимуму, соответствующему номинальному сопротивлению.
Так как вывода три, то переменный резистор может подключаться двумя способами - как простой резистор (тогда вьшод движка объединяется с одним из крайних выводов), и по схеме потенциометра, когда все три вывода задействованы. Оба способа подключения показаны на рис. 5.2. Резисторы по своему предназначению служат для преобразования напряжения в ток и обратно - в соответствии с этим схема обычного включения переменного резистора служит для преобразования напряжения U в ток /, а схема потенциометра (делителя напряжения) - тока / в напряжение U, Кажется, что в схеме обычного включения необязательно соединять вывод движка с одним из крайних выводов - если оставить незадействованный крайний вывод «висящим в воздухе», то ничего в принципе не изменится. Но это не совсем так - на «висящем» выводе возникают наводки от «гуляющего» в пространстве электрического поля, и правильно подключать переменный резистор именно так, как показано на рис. 5.2.
Рис. 5.2. Два способа подключения переменных резисторов
Переменные резисторы делятся на собственно переменные (к которым подсоединена ручка внешней регулировки) и подстроечные - изменяемые только в процессе настройки схемы путем вращения движка отверткой (см. рис. 5.1, внизу). Переменные резисторы мало изменились за все время своего существования, еще со времен реостата Майкла Фарадея, и всем им присущи одни и те же недостатки: в основном это нарушение механического контакта между ползунком и резистивным слоем. Особенно это касается дешевых открытых подстроечных резисторов типа СПЗ-1 (на рис. 5.1 внизу крайний справа) - представьте себе работу этого резистора, например, в телевизоре, находящемся в атмосфере домашней кухни!
Поэтому, если есть возможность, применения переменных резисторов следует избегать или ставить их последовательно с постоянными так, чтобы они составляли только необходимую часть всей величины сопротивления. Подстроечные резисторы хороши на стадии отладки схемы, а затем лучше заменить их постоянными и предусмотреть на плате возможность подключения параллельных и/или последовательных постоянных резисторов для окончательной подстройки. От внешних переменных резисторов (вроде регулятора громкости приемника), казалось бы, никуда не денешься, но и это не так: использование аналоговых регуляторов с цифровым управлением дает отличную альтернативу переменникам. Но это сложно, а в простых схемах, по возможности, следует вместо переменного резистора ставить многопозиционный ступенчатый переключатель - это гораздо надежнее.
Вроде бы простая деталька, чего тут может быть сложного? Ан нет! Есть в использовании этой штуки пара хитростей. Конструктивно переменный резистор устроен также как и нарисован на схеме — полоска из материала с сопротивлением, к краям припаяны контакты, но есть еще подвижный третий вывод, который может принимать любое положение на этой полоске, деля сопротивление на части. Может служить как перестариваемым делителем напряжения (потенциометром) так и переменным резистором — если нужно просто менять сопротивление.
Хитрость конструктивная:
Допустим, нам надо сделать переменное сопротивление. Выводов нам надо два, а у девайса их три. Вроде бы напрашивается очевидная вещь — не использовать один крайний вывод, а пользоваться только средним и вторым крайним. Плохая идея! Почему? Да просто в момент движения по полоске подвижный контакт может подпрыгивать, подрагивать и всячески терять контакт с поверхностью. При этом сопротивление нашего переменного резистора становится под бесконечность, вызывая помехи при настройке, искрение и выгорание графитовой дорожки резистора, вывод настраимого девайса из допустимого режима настройки, что может быть фатально.
Решение? Соединить крайний вывод с средним. В этом случае, худшее что ждет девайс — кратковременное появление максимального сопротивления, но не обрыв.
Борьба с предельными значениями.
Если переменным резистором регулируется ток, например питание светодиода, то при выведении в крайнее положение мы можем вывести сопротивление в ноль, а это по сути дела отстутствие резистора — светодиод обуглится и сгорит. Так что нужно вводить дополнительный резистор, задающий минимально допустимое сопротивление. Причем тут есть два решения — очевидное и красивое:) Очевидное понятно в своей простоте, а красивое замечательно тем, что у нас не меняется максимально возможное сопротивление, при невозможности вывести движок на ноль. При крайне верхнем положении движка сопротивление будет равно (R1*R2)/(R1+R2)
— минимальное сопротивление. А в крайне нижнем будет равно R1
— тому которое мы и рассчитали, и не надо делать поправку на добавочный резистор. Красиво же! :)
Если надо воткнуть ограничение по обеим сторонам, то просто вставляем по постоянному резистору сверху и снизу. Просто и эффективно. Заодно можно и получить увеличение точности, по принципу приведенному ниже.
Порой бывает нужно регулировать сопротивление на много кОм, но регулировать совсем чуть чуть — на доли процента. Чтобы не ловить отверткой эти микроградусы поворта движка на большом резисторе, то ставят два переменника. Один на большое сопротивление, а второй на маленькое, равное величине предполагаемой регулировки. В итоге мы имеем две крутилки — одна «Грубо » вторая «Точно » Большой выставляем примерное значение, а потом мелкой добиваем его до кондиции.
В одной из предыдущих статей мы обсудили основные аспекты, касающиеся работы с , 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 .
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:
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.
(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.
Не пропустите статью про измерительные приборы в электрических цепях –
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! 🙂
Резисторы ‒ один из важных элементов схемы электронного устройства. Их основное назначение - ограничивать или регулировать ток в электрической цепи. Производятся постоянные, переменные и подстроечные резисторы. Есть и другие классификации их деления.
Назначение
Резисторы ‒ пассивный элемент электрической цепи, не преобразующий энергию из одного вида в другой. Они обладают активным сопротивлением. Их основной характеристикой является номинальная резистентность. Не менее важна такая характеристика, как мощность.
Переменные резисторы могут менять сопротивление с помощью доступного регулировочного органа. Выступают регулятором тока или напряжения.
У подстроечных резисторов имеется орган управления, с помощью которого изменяется сопротивление, но он недоступен для ручной настройки. Для этого надо применять специальную отвёртку. Эти резисторы применяются только для настройки режимов работы технического устройства и не предназначены для частого использования.
Графическое обозначение
По стандарту существует несколько вариантов условного графического обозначения (УГО) различных переменных резисторов.
На рисунке изображены УГО, применяемые в Европе и России. Первые два - это общее обозначение, третье - сопротивление с линейной характеристикой зависимости от угла поворота ручки управления, четвёртое - сопротивление с нелинейной зависимостью. Первый и второй тип резисторов применяют для включения по схеме потенциометра, а третий и четвёртый - по схеме регулятора.
Подстроечный резистор, обозначение которого приведено ниже, по стандарту изображается двумя способами.
Первым знаком обозначаются резисторы, выполняющие роль регуляторов тока. Второй способ предназначен для резисторов, включенных по схеме потенциометра.
В США, Японии и некоторых других странах применяются другие УГО.
Принципиальных отличий нет, но хорошо знать и те и другие обозначения.
Устройство
Существует большое количество всевозможных конструкций переменных и подстроечных резисторов мощностью от десятков ватт до нескольких милливатт. Некоторые из них приведены ниже на фото.
Подстроечные резисторы имеют почти одинаковое устройство с переменными. Они состоят из подвижной и неподвижной частей, помещённых в общий корпус. Неподвижная часть представляет из себя пластинку из изоляционной подложки, на которую нанесён по незамкнутому кругу токопроводящий слой. Концы этого слоя выведены на два контакта.
Подвижная часть выполняет роль токосъёмного пружинящего контакта, закрепленного на оси. Таким образом обеспечивается надежная связь с токопроводящим слоем.
Немного другое устройство имеет резистор подстроечный многооборотный. У него проводящий слой нанесён на прямой стержень, а токосъёмный контакт перемещается параллельно ему на винтовом стержне.
Эти два метода изменения сопротивления применяются во всех типах подстроечных резисторов.
Типы и разновидности
По способу монтажа различают 2 вида подстроечников - для навесного и поверхностного монтажа (ПМ). Первые - крупногабаритные, навесной монтаж не налагает особых ограничений к размерам элементов. Вторые - малогабаритные, к их размерам предъявляются высокие требования. Следует иметь в виду, что промышленность не выпускает проволочные подстроечные резисторы.
Резисторы однооборотного исполнения различаются по расположению органа управления, который обычно доступен только для специальной отвёртки. Он может располагаться сбоку или сверху. Все зависит от того, в каком положении к нему более удобен доступ. Форма корпуса обычно кубическая, реже - цилиндрическая.
Многооборотные подстроечники бывают преимущественно двух видов - с кубической и продолговатой формой корпуса. Орган управления может располагаться сверху или сбоку, в зависимости от требований к конструкции устройства.
Существуют и другие разновидности этих резисторов, но для этого нужно уже обращаться к справочным изданиям.
Схемы включения
Схема подстроечного резистора существует в двух основных вариантах. Первый вариант - это реостатная схема включения, используется в качестве регулятора тока. При таком способе включения используется начальный или конечный вывод резистора и средний. Иногда средний вывод соединяют с одним из крайних. Эта схема более надёжна, так как при потере контакта среднего вывода электрическая цепь не разрывается.
Второй вариант включения - это потенциометрическая схема, где резистор применяется как делитель напряжения. При таком подключении задействованы все выводы.
Большое значение имеет, каким образом изменяется сопротивление подстроечника в зависимости от угла поворота ручки управления. Эта зависимость называется функциональной характеристикой, их различают три разновидности.
Основная характеристика - линейная. Как видно, сопротивление пропорционально изменению угла поворота ручки. Другие две - это логарифмическая и антилогарифмическая, применяются в основном в усилителях.
Маркировка резисторов
В технической документации подстроечные резисторы всегда обозначены полностью. Единой системы маркировки подстроечных резисторов не существует. За рубежом разработаны свои правила, не совпадающие с нашими. На территории России стандарт для переменных резисторов ‒ ГОСТ 10318-80.
Маркировка подстроечных резисторов содержит в начале обозначения буквы РП - резистор переменный. Далее следует цифра 1 (непроволочные), или 2 (проволочные). После через дефис указывается номер разработки изделия. Например, РП1-4, следует читать так: резистор переменный, непроволочный, номер модели 4.
После этого через дефис указывается допустимая мощность в ваттах. Для подстроечников существует её стандартный ряд: 0,01; 0,025 и так далее. Также определён ряд рабочих напряжений. Стандарт предусматривает ряд допустимых отклонений от номинального сопротивления. Используя все его положения, записывают кодировку резистора.
Область применения
В электронных и электротехнических устройствах широкое используются подстроечные переменные резисторы. Их применяют для подстройки величины тока в цепях и в качестве делителей напряжения. При низких частотах до 1 мегагерца никаких проблем с их применением не наблюдается.
При работе на высоких частотах начинают сказываться собственные индуктивность и ёмкость резисторов, этот фактор необходимо учитывать. При подборе деталей следует обращать внимание на диапазон рабочих частот. Не рекомендуется работать с предельно допустимыми параметрами резистора.
Я решил продолжить тематику самодельного блока питания, надо же хоть что-то сделать лучше, чем китайская поделка… Поскольку блок - Линейный, значит, он переводит всю «лишнюю» нагрузку в тепловую энергию… Да, за всё хорошее надо платить… Потому рассмотрим в данном обзоре автоматический блок переключения обмоток трансформатора, который позволит наш Линейный БП не превращать в печку… А для данной конструкции необходимы подстроечные резисторы на разное сопротивление… В оффайне каждый многооборотный потенциометр стоит совсем не гуманную сумму денег (по крайней мере в Алматы), потому лучше купить assorted kit в Китае… Если Вы занимаетесь радиотехникой, то Вам много где еще пригодятся данные потенциометры… Всем кому интересно добро пожаловать под Кат…
Как вы можете заметить, покупал я набор потенциометров в 2013 году
Подтверждение тут
Стоили триммеры какие то нереальные деньги, по нынешнем временам, однако я до сих пор пользуюсь ими в своих конструкциях…
Мне прислали с Китая по 10шт каждого номинала резистора. И даже сохранилась транспортная коробочка (в которой собственно и храню резисторы)
Резисторы оказались приличного качества, заявленным сопротивлениям соответствуют, каких-либо обрывов, при регулировке сопротивления, не обнаружено…
Типоразмеры резистора представлены на схеме:
Основные технические характеристики резистора привожу ниже:
Резистивный элемент - Сплав резистивный кремниевый (Кермет)
Износостойкость об. - 200
Число оборотов - 25
Мощность Вт. - 0.5
Исполнение - Выводное (DIP)
CRV/ENR, % (Ом) - 1(2)
TKR, ppm/°C - ±100
Понятное дело, что лота, который я купил, уже давно не существует, потому подобрал подобный лот у другого продавца.
Я наткнулся в интернете на фото, которое показывает, как из подстроечного многооборотного резистора сделать - переменный многооборотный резистор))) Ну что сказать… Я узнаю страну по фотографии… Не перевелись еще у нас Кулибины… Но ресурс подстроечного резистора, при использовании как переменным маловат, к сожалению…
Нус, приступим к изготовлению автоматического переключателя обмоток, с использованием вышеописанных подстроечных триммеров. Там их будет использоваться 6 штук.
Принципиальная и монтажная схема приведена ниже:
Схема содержит три идентичных канала. Подстроечным резистором R3 устанавливается порог срабатывания каждого реле. А подстроечным резистором R8 порог отпускания реле. Своеобразный гистерезис, что бы при пограничных напряжениях реле не срабатывало многократно. Я устанавливаю напряжение отпускания реле ниже на 0.5В, от напряжения срабатывания. В качестве транзистора применен 2n5551. Можно использовать любой другой npn транзистор, на ток срабатывания ваших реле.
Расскажу так же, как бесплатно найти реле… Приходите в мастерскую, где устанавливают сигнализации на автомобили, и просите отдать вам несколько старых, снятых с автомобилей блоков, все равно их выбрасывают… Обычно это сигнализации «МагикКар», «Шэрхан» и подобные… Внутри вы всегда найдете несколько реле отличного качества. Я выбрал реле с током удержания 35мА. Способные выдерживать ток до 20А.
На основании этого была разработана печатная плата:
Печатная плата блока переключения обмоток:
Данную плату в формате lay6 вы можете скачать Плата проверена и полностью рабочая. Зеркалить плату не нужно… В целях экономии травящих реактивов, вся медь используется в качестве общего провода.
Залуживаем плату:
Сначала устанавливаем все резисторы и диоды:
Потом все остальные элементы:
Плата с обратной стороны:
На схеме и плате подписываем входы обмоток. Это сделано для наглядности и воспроизводимости.
Для того, что бы показать Вам как работает переключатель обмоток, собран стенд со светодиодами, каждый из которых будет зажигаться в момент замыкания реле. Это сделано, что бы визуально показать принцип работы. Светодиоды подключены через реле и токоограничивающий резистор.
Поскольку я так и не научился делать гифы, выкладываю короткое видео, показывающее, как работает плата переключения обмоток:
Вот такой маленький обзор на сегодня… В следующем обзоре, я расскажу про самодельный ампервольтметр и можно будет собрать всё в корпус… Но пока детали еще едут ко мне из Китая…
Всем, кто смог дочитать до конца, мира и добра…
Статьи по теме
