Резистор – це електронний компонент, призначений для обмеження потоку електричного струму в ланцюзі. Змінні резистори широко використовуються в багатьох електронних пристроях і системах, де потрібне точне налаштування або регулювання опору.Типи змінні резистори
Існує кілька основних типів змінних резисторів, включаючи потенціометри, трансформатори опору та дискретні резистори зі змінним опором.
Змінні резистори використовуються в багатьох додатках, включаючи аналогові та цифрові регулювання гучності, регулювання яскравості дисплеїв і посилення сигналів.
Існує кілька основних типів змінних резисторів:
Важливо вибирати правильний тип змінного резистора в залежності від вимог та характеристик електричної схеми. Крім того, необхідно враховувати його номінальне значення опору, потужність, точність та інші параметри.
Змінні резистори є такими резистори, у яких опір можна змінювати, регулюючи значення за допомогою обертання фізичного елемента, такого як ручка або гвинт. Це дозволяє точно налаштовувати опір електричної схеми залежно від необхідних умов.
Існує кілька типів змінних резисторів, кожен з яких має свої особливості та застосування:
| Тип | Опис | Застосування |
|---|---|---|
| Потенціометр | Змінний резистор із трьома висновками використовується для регулювання сигналу або налаштування рівня гучності | Аудіопристрої, електронні прилади |
| Резистор із регулюванням постійного опору | Змінний резистор, значення опору якого можна змінювати в широкому діапазоні | Електронні схеми, налаштування параметрів обладнання |
| Резистор зі змінними значеннями | Змінний резистор, значення опору якого можна змінювати, замінюючи фізичні компоненти всередині | Налаштування та випробування електричних схем |
При виборі змінного резистора необхідно враховувати вимоги до точності опору, максимального та мінімального значення опору, а також необхідних розмірів та типу підключення. Залежно від цих параметрів можна підібрати найбільш вдалий тип змінного резистора для конкретного застосування.
В даний час існує кілька видів пасивних змінних резисторів, кожен з яких має свої особливості та сферу застосування. Розглянемо деякі з них:
Пасивні змінні резистори грають важливу роль у побудові різних електронних пристроїв.Вибір конкретного типу змінного резистора залежить від необхідного діапазону опорів, точності регулювання та умов експлуатації.
На відміну від пасивних змінних резисторів, активні змінні резистори мають можливість змінювати свій опір динамічно, що дозволяє їм бути більш гнучкими та адаптивними до різних умов.
Існує кілька типів активних змінних резисторів:
| Тип | Опис |
|---|---|
| Потенціометр | Це резистор із змінним опором, який можна налаштовувати вручну. Він має три висновки: два фіксованих і один, що переміщається. Шляхом зміни положення виведення, що переміщується, можна регулювати опір. |
| Оптоелектронний елемент | Це резистор, опір якого залежить від освітленості. Він використовує світлочутливі компоненти, які змінюють свою провідність під впливом світла. |
| Термістор | Це резистор, опір якого залежить від температури. Під впливом зміни температури опір термістора змінюється пропорційно. |
| FET-резистор | Це резистор, опір якого можна регулювати за допомогою колоканального ефекту поля (FET). Шляхом зміни напруги на затворі FET можна змінювати опір резистора. |
Активні змінні резистори широко застосовуються в різних галузях електроніки, таких як аудіо- та відеопристрої, джерела живлення, автоматичне регулювання та керування, а також в інших сферах, де потрібне гнучке керування опором.
Основними матеріалами, які використовуються в напівпровідникових змінних резисторах, є напівпровідникові матеріали, такі як кремній або германій.Вони мають властивість змінювати свій опір в залежності від різних факторів, таких як температура або освітлення.
Одним з найбільш поширених прикладів напівпровідникових змінних резисторів є термістори.
Іншим прикладом напівпровідникових змінних резисторів є світлочутливі резистори або фотоопір. Вони змінюють свій опір в залежності від освітленості. вимір освітленості.
В цілому, напівпровідникові змінні резистори мають широкий спектр застосування і мають ряд переваг, таких як швидкодія, низьке енергоспоживання та можливість роботи в широкому діапазоні температур та освітленості. Ці властивості роблять їх незамінними компонентами у багатьох електронних пристроях.
Кожен тип змінних резисторів має свої особливості, переваги та обмеження. Вибір правильного типу резистора залежить від конкретного застосування та вимог до електричного кола.
Основне призначення потенціометра – зміна рівня опору в електричному ланцюзі. За допомогою потенціометра можна регулювати яскравість, гучність, рівень сигналу та інші настройки електронних пристроїв.
Існують різні типи потенціометрів, кожен з яких має свої особливості та сферу застосування.
| Тип потенціометра | Опис | Застосування |
|---|---|---|
| Дротовий потенціометр | Складається з довгого шматка дроту, обмотаного на керамічну або скляну основу. Регулювання відбувається шляхом переміщення слайдера дротяним резистором. | Використовується в аудіо- та відеопристроях для регулювання гучності та яскравості. |
| Кутовий потенціометр | Є напівкруглою основою з дротяним резистором.Регулювання відбувається шляхом повороту основи. | Використовується для регулювання параметрів об'єктів, що обертаються, таких як кермо автомобіля або рукоятка джойстика. |
| Мембранний потенціометр | Має гнучку мембрану, на якій нанесений провідний шар. Регулювання відбувається за допомогою тиску на мембрану. | Використовується в інженерії, медицині та інших сферах приладобудування для вимірювання сили, тиску або деформації. |
Потенціометри є важливими елементами в електронних та електричних пристроях, що дозволяють регулювати різні параметри та забезпечувати комфортне використання пристроїв.
Слово «резистор» походить від латинського « resisto », що означає чинити опір. Резистори відносяться до найпоширеніших деталей радіоелектронної апаратури.
Основним параметром резисторів є їх номінальний опір, що вимірюється в Омах (Ом), кіломах (кОм) або мегаомах (МОм). Номінальні значення опорів вказуються на корпусі резисторіводнак дійсна величина опору може відрізнятися від номінального значення. Ці відхилення встановлюються стандартом відповідно до класу точності, що визначає величину похибки.
Широко використовуються три класи точності, що допускають відхилення опору від номінального значення:
Існує так само так звані прецизійні резистори, Вони випускаються з допусками:
Крім опору резистори характеризуються граничною робочою напругою, температурним коефіцієнтом опору та номінальною потужністю розсіювання.
Граничною робочою напругою називають максимально допустиму напругу, прикладену до висновків резистора, при якому він надійно працює.Температурний коефіцієнт опору (ТКС) відображає відносну зміну величини опору резистора при коливанні температури навколишнього середовища на 1 °С. Залежно від матеріалу, з якого виготовлений резистор, його опір зі збільшенням температури може зростати чи зменшуватись. У першому випадку ТКС виявляється позитивним, тоді як у другому – негативним.
Якщо на резисторі виділяється більша потужність, ніж передбачено, його температура підвищуватиметься, і він навіть може перегоріти. У більшості пристроїв РЕА застосовуються резистори з номінальною потужністю розсіювання від 0,125 до 2 Вт.
Номінальне значення опору і відхилення, що допускається, вказуються на резисторі за допомогою спеціальних літерних позначень:
Приклад позначень номінальних опорів резисторів:
Розрізняють два основні види резисторів: нерегульовані ( постійні ) та регульовані ( змінні та підстроювальні ). Особливу групу становлять напівпровідникові резистори.
Постійні резистори можуть бути дротяними та недротяними. Дротяні резистори являють собою циліндричне тіло, на яке намотується дріт з металу, що має великий питомий опір. Першими елементами позначення таких резисторів є:
З найбільш широко застосовуваних дротяних резисторів можна назвати вуглецеві, типу:
Металізовані резистори, лаковані емаллю, теплостійкі:
Композиційні резистори, зі скляною основою, на яку наноситься струмопровідний матеріал-суміш кількох речовин:
На електричних схемах постійні резистори незалежно від їх типу зображуються у вигляді прямокутників, висновки від кінців резисторів – лініями, проведеними від середин менших сторін. Допустима розсіювана потужність резистора вказується всередині прямокутника. Поруч із умовним графічним позначенням наносять латинську букву R , після якої слідує порядковий номер резистора, згідно з принциповою схемою, а також номінальний його опір.
Позначення постійного резистора
Для опору від 0 до 999 Ом одиницю виміру не вказують, для опору від 1 кОм до 999 і від 1 МОм і вище до його числового значення додають позначення одиниць вимірювання.
Опір резистора орієнтовний
Якщо величина опору резистора на схемі вказана орієнтовно і в процесі налаштування може бути змінена, до умовного позначення резистора додається зірочка *.
При необхідності наголосити, що даний резистор повинен обов'язково бути дротяним, поряд із символом R робиться напис «пров».
Регульовані або змінні резистори є радіоелементами, опори яких можна змінювати від нуля до номінальної величини. Як і постійні, регульовані резистори можуть бути дротяними та недротяними.
Регульований резистор без відводів
Регульований дротяний резистор являє собою струмопровідне покриття, нанесене на діелектричну пластинку у вигляді дуги, по якому переміщається пружний контакт (двигун), скріплений з віссю.Від цього контакту та від країв струмопровідного покриття зроблено висновки.
Функціональна характеристика змінного резистора
По виду залежності опору між початковим висновком від струмопровідної частини та двигуном від кута повороту осі розрізняють резистори типів:
Регульований резистор із двома додатковими відводами
Здвоєний змінний резистор
Подвійний змінний резистор
Регульований резистор із вимикачем
Різновидом регульованих резисторів є підстроювальні резистори, які не мають осі, що виступає, скріпленою з движком. Змінювати положення двигуна і, отже, опір між ним і одним з кінців струмопровідного шару в підстроювальному резистори можна тільки за допомогою викрутки.
Терморезистор - Напівпровідниковий резистор, що включається в електричний ланцюг, опір якого зростає при зменшенні температури і знижується при її збільшенні. Температурний коефіцієнт опору (ТКС) таких резисторів негативний.
Позистор - Напівпровідниковий резистор, що включається в електричний ланцюг, опір якого збільшується при збільшенні температури і зменшується при її зменшенні. Температурний коефіцієнт опору (ТКС) таких резисторів позитивний.
Умовне графічне позначення варисторів
Варісторами – називають напівпровідникові резистори, у яких використовується властивість зменшення опору напівпровідникового матеріалу зі збільшенням прикладеної напруги.
Система позначень варисторів включає літери СН (опір нелінійний) та цифри.
Перша цифра позначає матеріал
Друга цифра – конструкцію
Третя цифра – це порядковий номер розробки. Останнім елементом позначення є число. Воно вказує на класифікаційну напругу в вольтах, наприклад - СН-1-2-1-100.
Варістори застосовують для захисту від перенапруг контактів, приладів та елементів радіоелектронних пристроїв, високовольтних ліній та ліній зв'язку, для стабілізації та регулювання електричних величин тощо.
Фоторезисторами – називають напівпровідникові резистори, опір яких змінюється від світлового чи проникаючого електромагнітного випромінювання. Більше широко використовуються фоторезистори з позитивним фотоефектом. Їхній опір зменшується при освітленні або опроміненні електромагнітними хвилями.
Умовне графічне позначення фоторезисторів
Завдяки високій чутливості, простоті конструкції, малим габаритам фоторезистори застосовуються у фоторелі різного призначення, лічильниках виробів у промисловості, системах контролю розмірів та форми деталей, пристроях регулювання різних величин, телеуправлінні та телеконтролі, датчиках різних величин та ін.
Система позначень фоторезисторів ранніх випусків містить три літери та цифру. Перші дві літери – ФС (фотоопір), за ними слідує буква, що позначає матеріал світлочутливого елемента:
Потім йде цифра, що вказує на вигляд конструкції, наприклад: ФСК-1.
У новій системі позначень перші дві літери УФ (опір фоточутливий). Наступна цифра вказує на матеріал чутливого елемента, а остання цифра означає порядковий номер розробки, наприклад: СФ2-1 .
Якщо подивитися на достаток радіокомпонентів, які використовуються в промисловості та радіоаматорами, то неважко помітити, що деякі радіодеталі можуть змінювати величину свого основного параметра.
До таких елементів відносяться змінні та підстроювальні резистори, опір яких можна змінювати.
Змінних резисторів випускається дуже великий асортимент як для звичайних електронних схем, так і для схем, що використовують мікромонтаж.
Всі змінні та підстроювальні резистори поділяються на дротяні та тонкоплівкові.
У першому випадку на керамічний стрижень намотується константанова або манганінова дріт. Уздовж дротяної обмотки переміщається повзунковий контакт. За рахунок цього змінюється опір між рухомим контактом та одним із крайніх висновків дротяної обмотки.
У другому випадку на підкову пластину з діелектрика наноситься резистивна плівка з певним опором, а повзунок переміщається обертанням осі. Резистивна плівка – це тонкий шар вуглецю (простіше кажучи, сажі) та лаку. Тому в описі конкретної моделі резистора в пункті тип провідника зазвичай пишуть "вуглецеве" або "вуглець". Природно, як матеріал резистивного шару можуть застосовуватися й інші матеріали і речовини.
А чим підстроювальні резистори відрізняються від змінних?
Підстроювальні резистори на відміну від змінних розраховані на набагато менше циклів переміщення рухомої системи (повзунка). Максимальна кількість для деяких екземплярів, наприклад, для високовольтного резистора НР1-9А взагалі обмежено 100.
Для змінних резисторів кількість циклів може досягати 50 000 – 100 000. Цей параметр називають зносостійкістю. У разі перевищення цієї кількості надійна робота не гарантується. Тому застосовувати підстроювальні резистори замість змінних суворо не рекомендується - це позначається на надійності пристрою.
Давайте поглянемо на пристрій тонкоплівкового змінного резистора марки СП1. На малюнку ви бачите реальний змінний резистор, опір якого 1 МОм (1000000 Ом).
А ось його внутрішній пристрій (знято захисну кришку). На малюнку вказані основні конструктивні частини.
Четвертий висновок, який видно на першому зображенні - це виведення металевої кришки, який є електричним екраном і зазвичай приєднується до загального дроту (GND).
Підстроювальний резистор має подібне конструктивне виконання. Ось погляньте. На фото підстроювальний резистор СП3-27б (150 ком).
Підстроювання опору здійснюється регулювальною викруткою. Для цього у конструкції резистора передбачено паз.
Тепер, коли ми розібралися з пристроєм змінних та підстроювальних резисторів, дізнаємося, як вони позначаються на принциповій схемі.
Для того щоб мати уявлення про все різноманіття змінних та підстроювальних резисторів ознайомимося з фотографіями.
Нерозбірний резистор змінний.
Звичайний змінний резистор широкого застосування. СП4 – 1, Потужність 0,25 Ватт, опір 100 кОм.
Резистор знизу залитий епоксидним компаундом, тобто нерозбірний і ремонту не підлягає.
А це підстроювальні резистори СП3-16б.Резистори СП3-16б призначені для перпендикулярної установки на друковану плату, а потужність їх складає 0,125 Вт.
Однооборотні дротяні підстроювальні резистори.
Малогабаритний підстроювальний резистор, який впаюється безпосередньо в друковану плату побутової апаратури. Він має дуже маленькі розміри і на деяких платах розпаюється до десятка подібних до нього.
На фото нижче показані підстроювальні резистори СП3-19а (праворуч) потужністю 0,5 Вт. Матеріал резистивного шару – металокераміка.
Лакопленочні резистори СП3-38. Влаштування їх дуже примітивно.
Так як його корпус є відкритим, то на поверхню осідає пил, конденсується волога, що позначається на надійності такого виробу. Матеріал провідника – металокераміка, а потужність невисока – близько 0,125 Вт.
Підстроювання таких резисторів здійснюється викруткою з діелектрика, щоб уникнути короткого замикання. У побутовій електронній апаратурі знайти досить легко.
Резистори РП1-302 (на фото праворуч) та РП1-63 (ліворуч).
Для підстроювання опору резисторів РП1-63 може знадобитися спеціальна викрутка. Якщо придивиться, то паз під викрутку має шестигранну форму. На відміну від СП3-38, такі резистори мають захищений корпус. Це позитивно позначається на їхній надійності.
Потужні дротяні підстроювальні резистори.
Тут показаний потужний 3-х ватний дротяний резистор СП5-50МА.
Його корпус зроблений просторим, щоб до провідного дротяного шару був приплив повітря для охолодження. Якщо перевернути резистор, то можна детально розглянути його пристрій навіть ізоляційну планку на якій намотаний високоомний провідник.
Високовольтні регулювальні резистори.
Досить рідкісний екземпляр підстроювального резистора (НР1-9А). Ще недавно вони стояли у всіх кінескопних телевізорах і були зав'язані в ланцюзі регулювання високої напруги. Його опір 68 МОМ.(З телевізора я його, власне, і витяг, щоб сфоткати та показати вам).
Сам собою НР1-9А є набором керметних резисторів. Його робоча напруга 8500 В (це 8,5 кіловольт.), а гранична робоча напруга становить аж 15 кВ! Номінальна потужність – 4 Вт. Чому регулювальний резистор НР1-9А називають набором резисторів? Та тому, що він складається із кількох. Його внутрішня структура відповідає схемі з трьох окремих резисторів.
У сучасних кінескопних телевізорах вони вбудовуються прямо в ТДКС (діодно-каскадний трансформатор рядковий).
Повзункові змінні резистори.
В аудіоапаратурі з аналоговим управлінням часто застосовуються регулювальні движкові резистори. Їх ще називають повзунковими. Вони широко використовувалися в електронних приладах для регулювання яскравості, контрастності, гучності, тембру та ін. Ось погляньте на їхню конструкцію.
Далі на фото показаний повзунковий змінний резистор СП3-23а. З маркування випливає, що його потужність становить 0,5 Вт, а функціональна характеристика відповідає лінійної залежності (літера А). Опір – 1кОм.
Також як і змінні резистори з круговою движковою системою, повзункові можуть бути здвоєні, наприклад, резистор СП3-23б (найнижчий на першому фото). У його складі два змінні резистори із загальним рухомим контактом.
Підстроювальні багатооборотні резистори.
Дуже часто, особливо в спеціальній апаратурі, застосовувалися дуже зручні і в свій час зовсім дефіцитні дротяні багатооборотні підстроювальні резистори.
Висновки також були жорсткі для впайки в вже готові гнізда, або виконані з гнучкого проводу МГТФ, щоб їх можна було розпаяти в будь-які точки плати.Від нуля до максимального опору регулювальний гвинт під викрутку потрібно було повернути рівно 40 разів. Цим досягалася дуже висока точність встановлення параметрів схеми.
На фото показаний багатооборотний підстроювальний резистор СП5-2А. Зміна опору здійснюється круговим переміщенням рухомий контактної системи через черв'ячну пару. За 40 повних оборотів можна змінити опір від мінімального до максимального значення. Застосовуються резистори СП5-2А в ланцюгах постійного та змінного струму і розраховані на потужність 0,5 – 1 Вт (залежить від модифікації). Зносостійкість – від 100 до 200 циклів. Функціональна характеристика – лінійна (А).
Більш повну інформацію з резистори вітчизняного виробництва можна отримати з довідника "Резистори" під редакцією І.І. Четверткова та В.М. Терехова. У ньому наведено дані практично з усіх резисторів. Довідник ви знайдете тут.
Оскільки змінні резистори – це електромеханічний виріб, то згодом вони починають псуватися. Через зношування провідного шару та ослаблення притиску ковзного контакту вони починають погано працювати, з'являється так званий "шурхіт".
Найчастіше відновлювати несправний змінний резистор немає сенсу, але бувають і винятки. Наприклад, потрібного для заміни може просто не опинитися під рукою або він може бути дуже рідкісний. Так у деяких мікшерських пультах використовуються досить рідкісні та унікальні зразки. Знайти заміну їм складно.
У такому разі відновити правильну роботу змінного резистора можна за допомогою звичайного олівця. Грифель олівця складається з графіту – твердого вуглецю.Тому можна акуратно розібрати змінний резистор, підігнути ослаблений ковзний контакт, а по шару, що проводить, кілька разів провести грифелем олівця. Цим ми відновимо провідний шар. Також не завадить змастити покриття силіконовим мастилом. Потім резистор збираємо назад. Природно, такий метод підходить лише для резисторів з тонкоплівковим покриттям.
Чесно кажучи, найпростіший змінний резистор можна змайструвати з простого олівця, адже його грифель зроблений з вуглецю! А насамкінець, давайте прикинемо в розумі, як це можна зробити.
